(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブであって、
活性炭微粒子、活性アルミナ微粒子、シリカゲル微粒子、乾燥剤微粒子、アニオン交換樹脂微粒子、カチオン交換樹脂微粒子、モレキュラーシーブ微粒子、珪藻土微粒子、抗微生物化合物微粒子、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、複数の化学的に活性な微粒子と、
エレクトレット繊維と２成分繊維を含み、前記２成分繊維がポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ（メタ）アクリレート、ポリビニルハライド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリオキシメチレン、流動性結晶ポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーからなり、且つ第１の融解温度を有する第１の領域及び第２の融解温度を有する第２の領域を少なくとも有し、前記第１の融解温度が前記第２の融解温度未満である、複数のランダム配向された離散した繊維と
を含み、
前記２成分繊維が、前記エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの全重量の０重量％超〜１０重量％未満の量で前記エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ中に存在し、
前記エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブは、前記エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面から延在する複数の非中空の突起部、及び前記主表面により画定され、かつ該主表面に実質的に平行な平面内でそれぞれ隣接する突起部の間に形成される複数の実質的に平面のランド領域を更に含み、
更に前記複数のランダム配向された離散した繊維及び前記化学的に活性な微粒子の少なくとも一部が、複数の交点で前記２成分繊維の前記第１の領域と一緒に結合されている、
エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ。
【請求項２】
前記複数のランダム配向された離散した繊維の０重量％超〜１０重量％未満が前記２成分繊維である、請求項１に記載のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ。
【請求項３】
パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブを作製する方法であって、
上端部及び下端部を有する形成チャンバを準備すること、
エレクトレット繊維と２成分繊維を含む複数の繊維であって、前記２成分繊維がポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ（メタ）アクリレート、ポリビニルハライド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリオキシメチレン、流動性結晶ポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーからなり、且つ第１の融解温度を有する第１の領域及び第２の融解温度を有する第２の領域を少なくとも有し、前記第１の融解温度が前記第２の融解温度未満であり、更に前記２成分繊維が、前記エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ中に前記エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの全重量の０重量％超〜１０重量％未満の量で存在するような、前記複数の繊維を前記形成チャンバの前記上端部の中に導入すること、
活性炭微粒子、活性アルミナ微粒子、シリカゲル微粒子、乾燥剤微粒子、アニオン交換樹脂微粒子、カチオン交換樹脂微粒子、モレキュラーシーブ微粒子、珪藻土微粒子、抗微生物化合物微粒子、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、複数の化学的に活性な微粒子を前記形成チャンバの中に導入し、前記形成チャンバ内で前記複数の繊維を前記複数の化学的に活性な微粒子と混合して、繊維微粒子混合物を形成すること、
実質的に離散した繊維及び化学的に活性な微粒子として、前記繊維微粒子混合物の少なくとも一部を前記形成チャンバの前記下端部まで移送すること、
識別可能なパターンを有する不織布エレクトレット繊維ウェブとして、前記繊維微粒子混合物の前記一部をパターンを付けた表面を有するコレクタ上で捕捉することであって、前記識別可能なパターンが、前記不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面から延在する複数の非中空の突起部、及び前記主表面により画定され、かつ前記主表面と実質的に平行な平面内でそれぞれ隣接する突起部の間に形成される複数の実質的に平面のランド領域を含む、該捕捉すること、及び
前記パターンを付けたコレクタ表面から前記不織布エレクトレット繊維ウェブを取り外す前に、前記複数の繊維及び前記化学的に活性な微粒子の少なくとも一部を、接着剤を使用せずに、前記２成分繊維の前記第１の領域と複数の交点で一緒に結合することによって、前記識別可能なパターンを前記不織布エレクトレット繊維ウェブに保持させること
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、その全体を参照として本明細書に組み入れられる、２０１０年７月７日出願米国特許仮出願第６１／３６２，１９１号、及び２０１１年６月３０日出願の同第６１／５０３，３６３号の利益を主張するものである。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、識別可能なパターンで捕捉され、及び一緒に結合されたランダムに配向された離散したエレクトレット繊維を含むエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ、並びにこのようなウェブを製造及び使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
不織ウェブは、例えば、表面クリーニング用の吸収剤ワイプ又は研磨性スクラビング材として、創傷ドレッシングとして、気体及び液体吸収剤又は濾過媒体として、断熱又は遮音用のバリア材料、及びフロアマットとして有用な様々な物品を製造するのに使用されてきた。一部の用途では、帯電繊維（すなわち、エレクトレット繊維）を不織ウェブの中に組み込んで、エレクトレット繊維ウェブを形成することが有利なことがある。代表的なエレクトレット不織繊維ウェブは、米国特許第４，２１５，６８２号、同第５，６４１，５５５号、同第５，６４３，５０７号、同第５，６５８，６４０号、同第５，６５８，６４１号、同第６，４２０，０２４号、及び同第６，８４９，３２９号で記述されている。
【０００４】
特定の用途では、賦型された不織ウェブを使用することが望ましい場合がある。例えば、米国特許第５，５７５，８７４号及び同第５，６４３，６５３号（Ｇｒｉｅｓｂａｃｈ，ＩＩＩら）は、賦型された不織繊維及びこのような賦型された不織繊維を作製する方法を開示する。他の用途では、非平滑化表面を有する不織ウェブを、例えば、米国特許第６，０９３，６６５（Ｓａｙｏｖｉｔｚら）で記述されているように、繊維が接着剤バインダでパターン結合されているか、又はメルトブローン繊維層が、パターン形成ベルト上で形成され、その後、２つのエアレイド繊維層間に積層されている不織布として、使用することが望ましい場合がある。
【０００５】
米国特許第５，８５８，５１５号（Ｓｔｏｋｅｓ）、同第６，９２１，５７０号（Ｂｅｌａｕ）、及び米国特許出願公開第２００３／０１１９４０４号（Ｂｅｌａｕ）は、積層方法を記述しており、その中の一部は、構造化された多層不織ウェブを２つ以上のメルトブローン繊維ウェブから製造するために、パターンを付けたニップローラーの使用を含む。パターンを付けた鋳型、ローラー又はベルトを使用して、メルトブローン又は溶融紡糸繊維又はフィラメントから構造化したウェブを形成することは、例えば、米国特許第４，１０３，０５８号（Ｈｕｍｌｉｃｅｋ）、同第４，２５２，６９０号（Ｒａｓｅｎら）、同第４，７４１，９４１号（Ｅｎｇｌｅｂｅｒｔら）、欧州特許出願第１  １６０  ３６７（Ａ２）号及び同第１  ３２３  ８５７（Ａ２）号、並びにＰＣＴ国際公開ＷＯ  ００／２９６５６号（Ｂｏｎｔａｉｔｅｓ）で記述されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、本開示は、エレクトレット繊維を含む多数のランダム配向された離散した繊維を含む不織布エレクトレット繊維ウェブを記述しており、この不織布エレクトレット繊維ウェブは、不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面（突起部なしで考える）から延在する多数の非中空の突起部、及び主表面により画定され、かつ主表面に実質的に平行な平面内でそれぞれ隣接する突起部の間で形成される多数の実質的に平面のランド領域を更に含む。
【０００７】
一部の代表的な実施形態では、ランダムに配向された離散した繊維は、第１の融解温度を有する少なくとも第１の領域、及び第２の融解温度を有する第２の領域を有し、第１の融解温度が第２の融解温度未満である、多成分繊維を含む。配向された離散した繊維の少なくとも一部は、複数の交点で多成分繊維の第１の領域と一緒に結合されている。
【０００８】
他の代表的な実施形態では、ランダムに配向された離散した繊維は、第１の融解温度を有する単一成分の離散した熱可塑性繊維の第１の集団、及び第１の融解温度よりも高い第２の融解温度を有する単一成分の離散した繊維の第２の集団を含む。単一成分の離散した繊維の第１の集団の少なくとも一部は、単一成分の離散した繊維の第２の集団の少なくとも一部に結合されている。
【０００９】
前述の実施形態の代表的な不織布エレクトレット繊維ウェブでは、ウェブは、多数の微粒子を更に含んでもよい。微粒子の少なくとも一部は、多成分繊維の少なくとも一部の少なくとも第１の領域又は単一成分の離散した繊維の第１の集団に結合される。一部の代表的な実施形態では，多数の微粒子としては、研磨性微粒子、金属微粒子、洗剤微粒子、界面活性剤微粒子、殺生物剤微粒子、吸着剤微粒子、吸収剤微粒子、マイクロカプセル、及びこれらの組み合わせから選択される有益微粒子が挙げられる。特定の代表的なの実施形態では、有益微粒子としては、活性炭微粒子、活性アルミナ微粒子、シリカゲル微粒子、アニオン交換樹脂微粒子、カチオン交換樹脂微粒子、モレキュラーシーブ微粒子、珪藻土微粒子、抗微生物化合物微粒子、金属微粒子、及びこれらの組み合わせから選択される化学的に活性な微粒子が挙げられる。一部の特定の代表的な実施形態では、化学的に活性な微粒子は実質的に不織布エレクトレット繊維ウェブの厚さ全体にわって分散している。他の特定の代表的な実施形態では、化学的に活性な微粒子は実質的に多数の非中空の突起部の表面上に分散している。
【００１０】
本開示による化学的に活性な微粒子が装填された不織繊維ウェブの代表的な実施形態は、様々な用途での使用を可能にする構造的特徴を有し、非常に優れた吸着及び／又は吸収特性を有し、低ソリディティによる高い気孔率及び透過性を示し、及び／又はコスト面で効率的な方法で製造され得る。本開示による化学的に活性な微粒子が装填された不織布エレクトレット繊維の特定の代表的な実施形態は、コンパクトかつ低コストの流体濾過物品、例えば、家庭用の水フィルター、又は呼吸器としての使用若しくはＨＶＡＣ用途のための空気フィルターを提供し得る。
【００１１】
加えて、一部の例示的実施形態では、本開示による化学的に活性な微粒子が装填された不織布エレクトレット繊維ウェブは、流体濾過システムでの圧力損失を増大させずに、吸収剤及び／又は吸着剤微粒子などの、化学的に活性な微粒子を高い装填量で有する、流体濾過物品の製造を可能にし得る。更に、本開示の化学的に活性な微粒子が装填された不織布エレクトレット繊維ウェブの一部の代表的な実施形態は、バインダ材料による閉塞によって微粒子の化学的に活性な表面積を減少させることなく、微粒子をより効果的に繊維不織布エレクトレット繊維ウェブ内に維持し、それによって、流体濾過物品として使用されるとき、透過流体中への微粒子の放出を防ぐ一方で、化学的に活性な表面積全体と透過流体との相互作用を促進し、改善された耐用年数及び向上した濾過効率をもたらす。
【００１２】
更なる態様では、本開示は、上述の実施形態のいずれか一の不織布エレクトレット繊維ウェブを含む物品を記述し、この物品は、気体濾過物品、液体濾過物品、音吸収物品、断熱物品、表面洗浄物品、細胞成長支持物品、薬物送達物品、個人用衛生物品、及び創傷ドレッシング物品から選択される。
【００１３】
更に別の態様では、本開示は、先行する実施形態のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブに関し、これは上端部及び下端部を有する形成チャンバを準備すること、多数のランダム配向された離散した繊維を含む多数の繊維を形成チャンバの上端部の中に導入すること、繊維の集団を実質的に離散した繊維として形成チャンバの下端部まで移送すること、及び実質的に離散した繊維の集団を識別可能なパターンを有する不織布エレクトレット繊維ウェブとして、パターンを付けた表面を有するコレクタ上で捕捉すること、を含み、識別可能なパターンは、不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面（突起部なしで考える）から延在する複数の非中空の突起部、及び主表面により画定され、かつ主表面に実質的に平行な平面内でそれぞれ隣接する突起部の間に形成される複数の実質的に平面のランド領域を含む。
【００１４】
一部の代表的な実施形態では、本方法は、パターンを付けたコレクタ表面からウェブを取り外す前に、多数の繊維の少なくとも一部を、接着剤を使用せずに一緒に結合することによって、識別可能なパターンを繊維ウェブに保持させることを更に含む。特定の代表的な実施形態では、本方法は、一部の代表的な実施形態では好ましくは化学的に活性な微粒子であってもよい多数の微粒子を形成チャンバの中に導入すること、及び、実質的に離散した繊維の集団を不織布エレクトレット繊維ウェブとして捕捉する前に、形成チャンバ内で多数の離散した繊維を多数の微粒子と混合して繊維微粒子混合物を形成すること、並びに微粒子の少なくとも一部を不織布エレクトレット繊維ウェブに固定すること、を更に含む。
【００１５】
前出の方法のいずれかの更なる代表的な実施形態では、パターンを付けたコレクタ表面は、コレクタを通じて延びる多数の複数の幾何学的に賦型された穿孔を含み、繊維の集団を捕捉することは、穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面を通して真空に引くことを含む。特定の代表的な実施形態では、多数の複数の幾何学的に賦型された穿孔は、円、楕円、多角形、Ｘ型、Ｖ型、らせん型、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される形状を有する。一部の特定の代表的な実施形態では、複数の幾何学的に賦型された穿孔は、三角形、正方形、矩形、ダイヤモンド、台形、五角形、六角形、八角形、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、多角形の形状を有する。一部の特定の代表的な実施形態では、多数の幾何学的に賦型された穿孔は、パターンを付けたコレクタ表面上の二次元パターンを含む。他の代表的な実施形態では、パターンを付けたコレクタ表面上の幾何学的に賦型された穿孔の二次元パターンは、二次元アレイである。
【００１６】
本開示の代表的な実施形態の種々の態様及び利点の概要がまとめられてきた。上記の概要は、本発明の図解された各実施形態、又は本発明のあらゆる実施を記載するものではない。図及び以下の詳細な説明は、本明細書に開示された原理を使用する特定の好ましい実施形態を更に具体的に例示する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本開示の例示的実施形態を添付の図面を参照して更に説明する。
【図１】本開示の代表的なパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの斜視図。
【図２Ａ】本開示の１つの代表的な実施形態を図示する、図１の代表的なパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの一部の分解図。
【図２Ｂ】本開示の別の代表的な実施形態を図示する、図１の代表的なパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの一部の分解図。
【図３】本開示のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの様々な実施形態を作製するための装置及び方法を示す側面図。
【図４】図１に示す代表的な装置の代表的な任意の熱処理部分の概略的な拡大分解図。
【図５Ａ】本開示の特定の例示的な実施形態によるパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの形成において有用な様々な代表的な穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面の上面図。
【図５Ｂ】本開示の特定の例示的な実施形態によるパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの形成において有用な様々な代表的な穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面の上面図。
【図５Ｃ】本開示の特定の例示的な実施形態によるパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの形成において有用な様々な代表的な穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面の上面図。
【図５Ｄ】本開示の特定の例示的な実施形態によるパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの形成において有用な様々な代表的な穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面の上面図。
【図５Ｅ】本開示の特定の例示的な実施形態によるパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの形成において有用な様々な代表的な穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面の上面図。
【図５Ｆ】本開示の特定の例示的な実施形態によるパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの形成において有用な様々な代表的な穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面の上面図。
【図５Ｇ】本開示の特定の例示的な実施形態によるパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの形成において有用な様々な代表的な穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面の上面図。
【図５Ｈ】本開示の特定の例示的な実施形態によるパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの形成において有用な様々な代表的な穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面の上面図。
【図６】本開示の特定の例示的な実施形態によるパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの形成において有用な図５Ｆの代表的な穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面の分解図。
【図７Ａ】本開示の特定の例示の実施形態による様々な代表的なパターンを付けたエアレイド繊維ウェブの表面の写真。
【図７Ｂ】本開示の特定の例示の実施形態による様々な代表的なパターンを付けたエアレイド繊維ウェブの表面の写真。
【００１８】
原寸大で描写されない場合がある、上で識別された図面は、本開示の様々な実施形態を説明するが、詳細な説明で言及されるように、他の実施形態も検討される。いかなる場合でも、本開示は、制限を表すことではなく、例示的実施形態の表示によって、ここに開示される発明を説明する。本発明の範囲及び趣旨の中で、多くの他の修正及び実施形態が、当業者によって考案され得ることを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本明細書及び添付の実施形態において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その内容について別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を包含する。したがって、例えば「化合物（a compound）」を含有する微細繊維への言及は、２種以上の化合物の混合物を含む。本明細書及び添付の実施形態において使用されるとき、用語「又は」は、その内容が特に明確に指示しない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で用いられる。
【００２０】
本明細書で使用するとき、末端値による数値範囲での記述には、その範囲内に包含されるあらゆる数値が含まれる（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４、及び５を含む）。
【００２１】
特に指示がない限り、明細書及び実施形態に使用されている成分の量、性質の測定値などを表す全ての数は、全ての例において、用語「約」により修飾されていることを理解されたい。したがって、特に指示がない限り、先行の本明細書及び添付の実施形態の列挙に記載の数値的パラメーターは、本開示の教示を利用して当業者により得ることが求められる所望の性質に応じて変化し得る近似値である。最低限でも、また、請求される実施形態の範囲への同等物の原則の適用を限定する試行としてではなく、少なくとも各数値パラメーターは、報告された有効数字の数を考慮して、そして通常の概算方法を適用することによって解釈されなければならない。
【００２２】
以下の用語集の定義された用語について、請求項又は明細書の他の箇所で異なる定義が提供されない限り、これらの定義が出願全体に適用されるものとする。
【００２３】
用語
「エレクトレット」は、半永久的に埋め込まれた静電荷（材料の抵抗が高いことにより、数百年もの長期間減衰しない）及び／又は半永久的に配向した双極子分極を含んだ安定な誘電材料（例えば、エレクトレット繊維又はエレクトレット繊維を含む不織繊維ウェブ）である。
【００２４】
「ハイドロ帯電した」は、繊維の捕集に関して使用される、極性流体（例えば、水、アルコール、ケトン、又は極性流体の混合物）と密接する状態におき、続いて繊維が帯電するのに充分な条件下で乾燥させた繊維を意味する。
【００２５】
「不織繊維ウェブ」とは、交互であるが、編地におけるような特定可能な方法ではなく配置された、個々の繊維又はフィラメントの構造を有する物品又はシートを指す。不織布地又はウェブは、例えば、メルトブローン法、スパンボンディング法、エアレイ法及び結合カードウェブ法等の多くの方法から形成されている。
【００２６】
「凝集不織繊維ウェブ」とは、自己支持性があるウェブを形成するのに充分な繊維の交絡又は結合を特徴とする、繊維ウェブを意味する。
【００２７】
「自己支持性がある」とは、実質的に破けたり破損することがなく、覆いやすく、かつ取り扱いやすい、充分な粘調度及び強度を有するウェブを意味する。
【００２８】
「ダイ」とは、限定はしないが、メルトブローン法及びスパンボンド法を含むがこれらに限定しないポリマー溶融法及び繊維押出し法に使用する加工用アセンブリの意味である。
【００２９】
「メルトブローン法」及び「メルトブローン法」とは、複数のオリフィスを通じて溶融繊維形成材料を押出し、繊維を形成しながら、このフィラメントを空気又は他の減衰性流体と接触させて、繊維を繊維の中に減衰させた後、減衰された繊維を捕集することによって、不織繊維ウェブを形成するための方法の意味である。代表的なメルトブローン法は、例えば米国特許第６，６０７，６２４号（Ｂｅｒｒｉｇａｎら）で教示されている。
【００３０】
「メルトブローン繊維」とは、メルトブローン又はメルトブローン法によって作製された繊維を意味する。
【００３１】
「スパンボンディング」及び「スパンボンド法」とは、紡糸口金の複数の微細な毛細管から連続又は半連続繊維として溶融した繊維形成材料を押出し、その後、減衰された繊維を捕集することによって、不織繊維ウェブを形成するための方法を意味する。代表的なスパンボンド法は、例えば，米国特許第３，８０２，８１７号（Ｍａｔｓｕｋｉら）で開示されている。
【００３２】
「スパンボンド繊維」及び「スパンボンドされた繊維」は、スパンボンディング又はスパンボンド工程を用いて製造される繊維を意味する。このような繊維は、一般に、連続繊維であり、凝集性の不織布エレクトレット繊維ウェブを形成するように充分に交絡又は点接合されるため、このような繊維の塊から１つの完全なスパンボンド繊維を除去することは通常不可能である。この繊維は、例えば、非従来の形状を有する繊維を記述している、米国特許第５，２７７，９７６号（Ｈｏｇｌｅら）で記述されるものなどの形状を有してもよい。
【００３３】
「カーディング」及び「カード法」とは、コーミングユニット又はカーディングユニットからステープルファイバーを加工することによって、不織布エレクトレット繊維ウェブを形成する方法であって、ステープルファイバーを分離又は分解し、機械方向に整列させて、概ね機械方向に配向した繊維不織ウェブを形成する方法を意味する。代表的なカード法は、例えば米国特許第５，１１４，７８７号（Ｃｈａｐｌｉｎら）で教示されている。
【００３４】
「結合カードウェブ」とは、カード法によって形成された不織布エレクトレット繊維ウェブを指し、ここでは、繊維の少なくとも一部が、例えば、熱点接合、自己結合、熱風結合、超音波結合、ニードルパンチ法、カレンダリング、スプレー接着の適用などを含む方法によって一緒に接合される。
【００３５】
「自己結合」とは、点接合又はカレンダリングのように固体接触圧力を印加することがなくとも、オーブン内又はスルーエア結合機で得られるような高温での繊維間の結合を意味する。
【００３６】
「カレンダリング」とは、不織繊維ウェブを加圧しながらローラーに圧縮及び結合された繊維不織ウェブを通す方法の意味である。ローラーは所望により、加熱してよい。
【００３７】
「高密度化」とは、フィルター巻き取り軸又はマンドレルの上に直接又は間接的に堆積した繊維を、堆積前又は堆積後に圧縮し、そして意図的であれ、形成中のフィルター又は形成されたフィルターを取り扱ういくつかの工程の人為的結果としてであれ、より多孔性の低い領域を全般的に又は局所的に形成するように製造する工程を意味する。高密度化はウェブのカレンダリングも含む。
【００３８】
「空隙体積」とは、ウェブ又はフィルターのような多孔質本体内における無充填空間の百分率又は少数値を意味し、ウェブ又はフィルターの重量及び体積を測定し、次いでこのフィルターの重量と、体積の等しい同一の構成材料からなる固体塊の理論上の重量とを比較することにより算出され得る。
【００３９】
「多孔性」とは、材料中の空隙スペースの１つの尺度を意味する。孔及び空隙の寸法、頻度、数、及び／又は相互接続性が、材料の多孔性に影響する。
【００４０】
不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面から延在する突起部に特に言及した「非中空の」は、突起部が、ランダム配向された離散した繊維の間の顕微鏡的なボイド（すなわち、ボイド容積）以外の内部キャビティ又はボイド領域を含有しないということを意味する。
【００４１】
繊維の集団に特に言及した「ランダム配向された」は、繊維体が実質的に単一の方向に配列していないということを意味する。
【００４２】
「エアレイ法」は、不織繊維ウェブ層を形成することができる方法である。エアレイ法では、約３〜約５２ミリメートル（ｍｍ）の典型的な長さを有する小繊維の束が分離されて給気に混入された後、通常、真空供給の助けで形成スクリーンの上に蒸着される。次いで、ランダム配向された繊維を、例えば、熱点接合、自己結合、熱風結合、ニードルパンチング、カレンダリング、スプレー接着などを使用して、互いに結合してもよい。代表的なエアレイ法は、例えば、米国特許第４，６４０，８１０号（Ｌａｕｒｓｅｎら）において教示されている。
【００４３】
「ウェットレイ法」は、不織布エレクトレット繊維ウェブ層を形成することができる方法である。ウェットレイ法では、約３〜約５２ミリメートル（ｍｍ）の範囲の典型的な長さを有する小繊維の束が分離されて液体供給に混入された後、通常、真空供給の助けで形成スクリーンの上に蒸着される。水は、一般的に好ましい液体である。ランダムに蒸着された繊維は、更に交絡（例えば、水流交絡）され得るか、又は例えば、熱点接合、自己結合、熱風結合、超音波結合、ニードルパンチング、カレンダリング、スプレー接着の適用などを使用して、互いに結合されてもよい。代表的な湿式レイ及び結合は、例えば、米国特許第５，１６７，７６５号（Ｎｉｅｌｓｅｎら）で教示されている。代表的な結合法は、例えば、米国特許出願公開第２００８／００３８９７６（Ａ１）号（Ｂｅｒｒｉｇａｎら）でも開示されている。
【００４４】
「共形成すること」又は「共形成法」とは、少なくとも１つの繊維層が、少なくとも１つの異なる繊維層の形成と実質的に同時、又は同一ラインで形成される方法を意味する。共形成法によって生成されたウェブは、一般に、「共形成ウェブ」と称される。
【００４５】
「微粒子装填」又は「微粒子装填法」とは、形成している間に微粒子が繊維流又はウェブに添加される工程を意味する。代表的な微粒子装填法は、例えば、米国特許第４，８１８，４６４号（Ｌａｕ）及び第４，１００，３２４号（Ａｎｄｅｒｓｏｎら）で教示されている。
【００４６】
「微粒子」及び「粒子」は、実質上互換的に使用される。概して、微粒子又は粒子とは、超微粒子形状の材料の離散した小片又は個々の部分を意味する。しかし、微粒子は、微粉砕形態の個別粒子が共に関連又は集積した総体を含んでもよい。したがって、本開示の特定の例示的実施形態で使用される単独微粒子は、凝集、物理的噛み合い、静電結合、又は他の結び付き方により微粒子を形成してもよい。特定の場合には、米国特許第５，３３２，４２６号（Ｔａｎｇら）で記述されているように、単独粒子の凝集体の形の微粒子が意図的に形成されてもよい。
【００４７】
「微粒子が装填された媒体」又は「微粒子が装填された不織布エレクトレット繊維ウェブ」とは、繊維内に捕捉されるか、又は繊維に結合された微粒子であって、化学的に活性な微粒子を含有する、離散した繊維の開放構造の交絡塊を有する、不織布ウェブを意味する。
【００４８】
「捕捉される」とは、微粒子がウェブの繊維中に分散されて物理的に保持されていることを意味する。一般に、繊維及び微粒子に沿って点接触及び線接触しているため、微粒子のほぼ全ての表面積が流体との相互作用に利用できる。
【００４９】
「マイクロ繊維」とは、集団メジアン径が少なくとも１マイクロメートル（μｍ）である繊維の集団である。
【００５０】
「粗大マイクロファイバー」とは、集合メジアン径が少なくとも１０μｍであるマイクロファイバーの集合を意味する。
【００５１】
「微細マイクロファイバー」とは、集合メジアン径が１０μｍ未満のマイクロファイバーの集団を意味する。
【００５２】
「超微細マイクロファイバー」とは、メジアン繊維径が２μｍ以下であるマイクロファイバーの集団を意味する。
【００５３】
「サブマイクロメートル繊維」とは、集団メジアン径が１μｍ未満である繊維の集団を意味する。
【００５４】
「連続的な配向されたマイクロ繊維」とは、ダイから出て、処理ステーションを通り、そこで繊維が恒久的に引き延ばされ、繊維内のポリマー分子の少なくとも一部が繊維の長手方向軸に対して整列するように恒久的に配向される本質的に連続な繊維を意味する（特定の繊維に関して使用される「配向した」とは、繊維のポリマー分子の少なくとも一部が繊維の長手方向軸に沿って整列していることを意味する）。
【００５５】
「別々に作製されたマイクロファイバー」とは、マイクロファイバー流が最初はより大きい寸法のマイクロファイバー流から空間的に分離している（例えば、約１インチ（２５ｍｍ）以上の距離をあけて）が、飛翔中にそれに合流して分散するように位置決めされたマイクロファイバー形成装置（例、ダイ）から製造されるマイクロファイバーの流れを意味する。
【００５６】
「ウェブ坪量」は、１０ｃｍ×１０ｃｍウェブ試料の重量から算出され、通常、平方メートル当たりのグラム（ｇｓｍ）で表される。
【００５７】
「ウェブ厚さ」は、１０ｃｍ×１０ｃｍのウェブサンプルから、５ｃｍ×１２．５ｃｍ寸法のテスター脚部を有する厚さテストゲージを用い、１５０Ｐａの圧力を加えて測定される。
【００５８】
「嵩密度」とは、文献からの引用で、ウェブを組成する嵩ポリマー又はポリマーブレンドの単位容積当たりの質量である。
【００５９】
「有効繊維直径」又は「ＥＦＤ」とは、室温で１気圧の空気を特定の厚さ及び前面速度（通常、５．３ｃｍ／秒）でウェブ試料に通過させて、対応する圧力損失を計測する空気透過試験に基づく、繊維ウェブの繊維の視直径である。計測された圧力損失を基に、Ｄａｖｉｅｓ，Ｃ．Ｎ．の「Ｔｈｅ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｉｒｂｏｒｎｅ  Ｄｕｓｔ  ａｎｄ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓ」（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｌｏｎｄｏｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，１Ｂ（１９５２））に記載のとおり有効繊維直径が算出される。
【００６０】
「分子的に同一のポリマー」とは、本質的に同じ繰り返し分子単位を有するが、分子量、製造方法、市販形態等が異なる場合があるポリマーを意味する。
【００６１】
「層」とは、２つの主表面間に形成される単一の層を意味する。１つの層が、単一のウェブ、例えば、ウェブの厚みを画定する第１及び第２主表面を有する単一ウェブ内に多数の層と共に形成される単一の層内に内部的に存在する場合がある。層はまた、例えば、ウェブの厚みを画定する第１及び第２主表面を有する第１ウェブに単一の階層があり、そのウェブが、第２ウェブの厚みを画定する第１及び第２主表面を有する第２ウェブにより上又は下から重ねられ、この場合、第１及び第２ウェブのそれぞれが少なくとも１つの層を形成するように、多数のウェブを含む複合物品で存在する場合もある。加えて、単一のウェブ内、及び、それぞれが１つの層を形成するそのウェブと１つ以上の他のウェブとの間に、複数の層が同時に存在し得る。
【００６２】
特定の第１層に関して「隣接する」とは、第１層及び第２層がそれぞれ隣り合って（すなわち、隣接して）、互いに直接接触するか、又は互いに接在するが、直接接触しない（すなわち、第１層と第２層との間に介在する、１つ以上の追加的な層がある）位置で、別の第２の層に接合又は結合されていることを意味する。
【００６３】
「微粒子密度勾配」、「吸着剤密度勾配」、及び「繊維集団密度勾配」とは、特定の繊維集団内での微粒子、吸着剤、又は繊維材料の含量（例えば、ウェブの指定領域上の単位体積当たりの所定の材料の数、重量、又は体積）が、不織布エレクトレット繊維ウェブ全体にわたって均一である必要はないこと、及びそれが、ウェブの特定の領域にはより多く、他の領域にはより少なく材料を提供するように変わることができるということを意味する。
【００６４】
「流体処理ユニット」、「流体濾過物品」、又は「流体濾過システム」とは、多孔質不織布エレクトレット繊維ウェブのような流体濾過媒体を含む物品を意味する。これらの物品は一般的に、流体濾過媒体のためのフィルターハウジング、及び処理された流体をこのフィルターハウジングから適切な方法で排出するための出口を含む。「流体濾過システム」という用語はまた、未処理の気体又は液体のような、未加工の流体を、処理済の流体から分離するいずれの関連方法をも含む。
【００６５】
本開示の様々な例示的実施形態について、ここで特に図面を参照して説明する。本発明の代表的な実施形態は、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正形態及び変更形態を取ることができる。それ故に、本発明の実施形態は次に記述される実施形態に限定されるべきではなく、請求項及びそのいずれかの等価物に記述される限定によって制御されるべきであることは理解される必要がある。
【００６６】
Ａ．パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
本開示は、一部の代表的な実施形態では、パターンを付けたコレクタ表面により決定された識別可能なパターンで捕捉され、かつ、パターンを付けたコレクタ表面から取り外す前に、接着剤を使用せずに一緒に結合されたエレクトレット繊維を含むエアレイド離散した繊維の集団を含むパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブを記述している。これまでは、エレクトレット繊維を用いてパターンを付けたエアレイドウェブを形成することは、繊維が一緒に接着するか又は「凝集する」傾向があることにより可能でなかった。本開示のエアレイ法を用いて、高比率の、良く分散したエレクトレット繊維を組み込んだパターンを付けた二次元又は三次元のウェブを形成することが可能となった。
【００６７】
このように、代表的な実施形態では、二次元又は三次元の構造化された表面を有するパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブは、エレクトレット繊維を含むエアレイドされた離散した繊維をパターンを付けたコレクタ表面の上で捕捉し、コレクタ上にある間に、例えばコレクタ上でスルーエアボンダー下で繊維を加熱結合することにより接着剤を使用せずに結合することにより形成され得る。
【００６８】
実質的に平坦若しくはテクスチュアを付けていない表面を有する非パターンを付けたエアレイドウェブは、例えば、米国特許第７，４９１，３５４号及び同第６，８０８，６６４号（Ａｎｄｅｒｓｅｎら）で記述されているように既知であるが、従来のエアレイド繊維は、概して、コレクタ表面から取り外された後に、かつカレンダリング操作を通過するまで、構造的に安定なウェブに結合されていないため、従来のエアレイドウェブは、パターンを付けた効果を達成することができないか、又はコレクタの表面上に形成された任意の識別可能なパターンを保持することができない。
【００６９】
図１は、本開示による複数のランダム配向された離散した繊維２を含むパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の１つの代表的な実施形態の斜視図である。一部の代表的な実施形態では、本開示は、複数のエレクトレット繊維を更に含む複数のランダム配向された離散した繊維２を含む不織布エレクトレット繊維ウェブを記述している。不織布エレクトレット繊維ウェブは、不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面２０４（突起部なしで考える）から延在する複数の非中空の突起部２００、及び主表面２０４により画定され、かつ主表面２０４に実質的に平行な平面内でそれぞれ隣接する突起部２００の間に形成される複数の実質的に平面のランド領域２０２を更に含む。
【００７０】
図１は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の主表面２０４に実質的に平行な方向で規則的なアレイで配列した複数のダイヤモンドの形をした断面の幾何学的な形状を有する突起部２００を図示しているが、本開示が、この幾何学的な形状又は幾何学的な形状の規則的なアレイに限定されないということが理解される。下記に更に記述するように、他の幾何学的な形状（例えば、円、楕円、多角形、Ｘ型、Ｖ型、交差型など）は、複数の突起部２００の規則的なアレイパターン及び不規則な配列の両方ともに本開示の範囲内にある。
【００７１】
ランダム配向された離散した繊維２は、一部の実施形態では、所望によって充填繊維を含んでもよい。充填繊維は、多成分繊維以外の任意の繊維である。充填繊維は、好ましくは単一成分繊維であり、熱可塑性又は「溶けかかった」繊維であってもよい。充填繊維は、一部の代表的な実施形態では、以下で更に説明される、天然繊維、より好ましくは再生可能な源に由来する天然繊維、及び／又は統合再利用材料を含む。
【００７２】
前述のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの一部の代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、所望によって、図２Ａ及び２Ｂに示すように複数の微粒子１３０を含んでもよい。図２Ａ及び２Ｂは、ランダム配向された離散した繊維２及び複数の任意の微粒子１３０を含む、図１のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の領域２Ａの分解図を図示する。
【００７３】
したがって、図２Ａにより例示する代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイドの不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、複数のランダムに配向された離散した繊維２、及び所望によって複数の微粒子１３０（化学的に活性な微粒子であってもよい）を含み、ランダム配向された離散した繊維は、第１の融解温度を有する第１の領域１１２、及び第２の融解温度を有する第２の領域１１４を含み、第１の融解温度が第２の融解温度未満である、多成分繊維１１０を含む。
【００７４】
一部の本発明で好ましい代表的な実施形態では、多成分繊維１１０は、不織布エレクトレット繊維ウェブの全重量の少なくとも１０重量％の量で繊維ウェブ内で構成される。他の代表的な実施形態では、多成分繊維１１０は、不織布エレクトレット繊維ウェブの全重量の０重量％超〜１０重量％未満を構成する。このような実施形態は、下記に更に記述するように微粒子が装填されたパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブと共の使用に本発明で好ましい。更なる代表的な例示的実施形態では、多成分繊維１１０は、離散した繊維の全重量の０重量％超〜１０重量％未満を構成する。このような実施形態は、下記に更に記述するように化学的に活性な微粒子が装填されたパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブと共の使用に本発明で好ましい。
【００７５】
多成分繊維１１０を使用することによって、追加の接着剤又はバインダコーティングを必要としないで離散した繊維２を微粒子１３０と一緒に固定することが可能になる。特定の本発明で好ましい実施形態では、化学的に活性な微粒子１３０の少なくとも一部は、多成分繊維１１０の少なくとも一部の少なくとも第１の領域１１２に結合され、離散した繊維２の少なくとも一部は、複数の交点で多成分繊維１１０の第１の領域１１２と一緒に結合される。
【００７６】
所望によって、不織布物品は、充填繊維１２０であり、つまり多成分繊維ではなく、好ましくは単一成分繊維及び／又は天然繊維である、ランダム配向された離散した繊維２を含む。一部の本発明で好ましい実施形態では、充填繊維１２０の少なくとも一部は、離散した繊維２の少なくとも一部に、複数の交点で、多成分繊維１１０の第１の領域１１２と共に結合されてもよい。
【００７７】
図２Ｂに示す図１の分解図により図示する別の代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、複数のランダム配向された離散した繊維２、及び所望によって複数の微粒子１３０（化学的に活性な微粒子であってもよい）を含み、ランダム配向された離散した繊維は、第１の融解温度を有する単一成分の離散した熱可塑性繊維１１６の第１の集団２、及び第１の融解温度よりも高い第２の融解温度を有する単一成分の離散した繊維１２０の第２の集団を含む。化学的に活性な微粒子１３０の少なくとも一部は、単一成分の離散した繊維１１６の第１の集団の少なくとも一部に結合され、単一成分の離散した繊維の１１６の第１の集団の少なくとも一部は、単一成分の離散した繊維１２０の第２の集団の少なくとも一部に結合される。
【００７８】
充填繊維を含むパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の一部の代表的な実施形態では、微粒子は、好ましくは、充填繊維に実質的に結合されず、特定の代表的な実施形態では、充填繊維は実質的に相互に結合されない。
【００７９】
一部の本発明で好ましい代表的な実施形態では、多成分繊維１１０は、不織布エレクトレット繊維ウェブの全重量の少なくとも１０重量％、２０重量％、３０重量％、４０重量％、５０重量％又は更に６０重量％以上、好ましくは、不織布エレクトレット繊維ウェブの全重量の１００重量％、９０重量％、８０重量％、７０重量％又は更に６０重量％以下の量で繊維ウェブ内に構成される。
【００８０】
他の本発明で好ましい代表的な実施形態では、単一成分の離散した繊維１１６の第１の集団は、不織布エレクトレット繊維ウェブの全重量の０重量％超〜１０重量％未満、より好ましくは、１〜１０重量％、２〜９重量％、３〜８重量％を構成する。特定の代表的な実施形態では、単一成分の離散した繊維１１６の第１の集団は、複数のランダム配向された離散した繊維の０重量％超及び１０重量％未満、より好ましくは、１〜１０重量％、２〜９重量％、３〜８重量％を構成する。
【００８１】
特定の例示的実施形態では、第１の集団の単一成分の離散した繊維１１６は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ（メタ）アクリレート、ポリビニルハライド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリオキシメチレン、流動性結晶ポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーを含む。
【００８２】
前述の実施形態のいずれかでは、第１の融解温度は、少なくとも５０℃、より好ましくは少なくとも７５℃、更により好ましくは少なくとも１００℃、更により好ましくは少なくとも１２５℃、又は更に少なくとも１５０℃であるように選択されてもよい。前述の実施形態のいずれかでは、第２の融解温度は、第１の融解温度を少なくとも１０℃、２０℃、３０℃、４０℃、又は更に５０℃超であるように選択されてもよい。前述の実施形態のいずれかでは、第１の融解温度は、少なくとも１００℃であるように選択されるのが本発明では好ましく、第２の融解温度は、第１の融解温度よりも少なくとも３０℃高いように選択されてもよい。
【００８３】
本開示による代表的な不織布エレクトレット繊維ウェブの様々な成分をここで説明する。
【００８４】
Ｂ．離散した繊維構成要素
本開示のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、次の離散した繊維構成成分の１つ以上を含む。
【００８５】
１．エレクトレット繊維構成成分
本開示の不織布エレクトレット繊維ウェブは、エレクトレット繊維を含む多数のランダム配向された離散した繊維を含む。好適なエレクトレット繊維は、参照により全体として本明細書に組み込まれている、米国特許第４，２１５，６８２号、同第５，６４１，５５５号、同第５，６４３，５０７号、同第５，６５８，６４０号、同第５，６５８，６４１号、同第６，４２０，０２４号、同第６，６４５，６１８号，同第６，８４９，３２９号、及び同第７，６９１，１６８号で記述されている。好適なエレクトレット繊維は、繊維を電場中でメルトブローすることにより、例えば極性分子を含有するポリマー又はワックスなどの好適な誘電材料を融解し、融解した材料をメルトブロー用金型に通して、離散した繊維を形成し、次いで離散した繊維を強力な電場に暴露する間に融解した材料を再固化させることにより製造され得る。エレクトレット繊維は、過剰の電荷をポリマー又はワックスなどの高絶縁性材料の中に埋め込むことによっても、例えば電子線、コロナ放電、電子からの注入、ギャップ又は誘電性バリア間での電気的な絶縁破壊などにより製造され得る。
【００８６】
特に好適なエレクトレット繊維はハイドロ帯電させた繊維である。繊維のハイドロ帯電は、繊維の上に極性流体を吹付け、浸漬、又は濃縮し、続いて繊維が帯電するように乾燥することを含む様々な技術を用いて行なわれ得る。ハイドロ帯電を記述する代表的な特許としては、米国特許第５，４９６，５０７号、同第５，９０８，５９８号、同第６，３７５，８８６（Ｂ１）号、同第６，４０６，６５７（Ｂ１）号、同第６，４５４，９８６号及び同第６，７４３，４６４（Ｂ１）号が挙げられる。好ましくは、水が極性ハイドロ帯電液として用いられ、媒体は、好ましくは、液体噴流又は任意の好適な噴霧手段により提供される液滴流を用いて、極性ハイドロ帯電液に暴露される。
【００８７】
繊維を水圧で交絡するのに有用な装置は、一般的にハイドロ帯電を行うのに有用であるが、ハイドロ帯電においてその操作は、一般に水流交絡で用いられるものよりも低い圧力で行われる。米国特許第５，４９６，５０７号は、その装置では、後で乾燥される媒体に濾過性能増強エレクトレット電荷を与えるのに充分な圧力で、水の噴流又は水滴流が繊維上に吹付けられる、代表的な装置を記述している。
【００８８】
最適な結果を得るのに必要な圧力は、用いる噴霧器の種類、濾過層を形成するポリマーの種類、ウェブの厚さ及び密度、並びに、コロナ帯電などの前処理がハイドロ帯電の前に行われるかどうかにより変わってもよい。一般的には、約６９〜約３４５０ｋＰａの範囲の圧力が好適である。好ましくは、水滴を提供するために使用される水は、相対的に純粋である。蒸留水又は脱イオン水が、水道水より好ましい。
【００８９】
エレクトレット繊維は、静電帯電（例えば、米国特許第４，２１５，６８２号、同第５，４０１，４４６号、及び同第６，１１９，６９１号で記述されているような）、摩擦帯電（例えば、米国特許第４，７９８，８５０号で記述されているような）、又はプラズマフッ素化（例えば、米国特許第６，３９７，４５８（Ｂ１）号で記述されているような）を含む、ハイドロ帯電に追加して又は代替してその他の帯電技術で処理されてもよい。コロナ放電に続くハイドロ帯電及びプラズマフッ素化に続くハイドロ帯電は、組み合わせて使用される特に好適な帯電技術である。
【００９０】
２．多成分繊維構成要素
図２Ａに示す一部の実施形態では、パターンを付けたエアレイドエレクトレット繊維ウェブ２３４は、少なくとも第１の領域１１２及び第２の領域１１４を有する多成分繊維１１０を含み、第１の領域１１２が、第２の領域１１４よりも低い融解温度を有する、ランダム配向された離散した繊維２を含む。様々な異なる種類及び構成の多成分繊維１１０が存在する。好適な多成分繊維１１０は、例えば、米国特許第７，６９５，６６０号（Ｂｅｒｒｉｇａｎら）、同第６，０５７，２５６号（Ｋｒｕｅｇｅｒら）、及び同第５，４８６，４１０号、第５，６６２，７２８号、並びに同第５，９７２，８０８号（全てＧｒｏｅｇｅｒら）で記述されている。
【００９１】
特定の例示的実施形態では、多成分繊維１１０は、２成分繊維である。好適な２成分繊維１１０の一例は、シース／コアの繊維であり、コアを包囲するシアが、第１の領域１１２を形成し、コアが繊維の第２の領域１１４を形成する。第１の領域１１２は、コポリエステル又はポリエチレンなどの材料で構成されてもよい。第２の領域１１４は、ポリプロピレン又はポリエステルなどの材料で構成されてもよい。好適な２成分繊維１１０は、例えば、米国特許第４，５５２，６０３号（Ｈａｒｒｉｓら）で記述されている。
【００９２】
加熱中、第１の領域１１２は融解するが、より融解温度の高い第２の領域１１４は、元の状態のままである。融解中、第１の領域１１２は、繊維が互いに接触する接合点に集まる傾向がある。次に、冷却すると、第１の領域１１２の材料は、再度凝固してウェブを一緒に固定する。したがって、これが、繊維を一緒に固定してウェブ１００を形成する、多成分繊維１１０の領域である。一般に、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成に別々のバインダを必要とすることはない。
【００９３】
以下に開示する方法を使用することによって、多成分繊維１１０の融解した第１の領域１１２を使用して、化学的に活性な微粒子１３０を多成分繊維１１０に、したがって不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に固定することが可能である。一般に、より多量の多成分繊維２３４を、不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に使用するほど、微粒子１３０の可能な装填量は高くなる。それは、多成分繊維１１０の量が大きいほど、化学的パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に活性な微粒子１３０に固定するために、より多くの使用可能な第１の領域１１２を提供するためである。
【００９４】
しかしながら、驚くべきことには、本発明者らは、化学的に活性な微粒子１３０が、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の全重量の０重量％超〜１０重量％未満、より好ましくはパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット２３４に使用されるランダム配向された離散した繊維２の全重量の０重量％超〜１０重量％未満を含むように、多成分繊維１１０の量を維持することによって、化学的に活性な微粒子１３０の表面の大部分を第１の領域１１２の融解材料で閉塞することなく、粒子１３０はパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に適切に固定され得ることを見出した。これは、化学的に活性な微粒子を使用する用途、例えば、気体及び液体濾過にとって特に重要である場合がある。
【００９５】
したがって、一部の代表的な本発明の好ましい実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４中の複数のランダム配向された離散した繊維２の９重量％以下、８重量％以下、７重量％以下、６重量％以下、５重量％以下、４重量％以下、又は３重量％以下が、多成分繊維１１０を構成する。
【００９６】
好ましい多成分繊維１１０は、合成ポリマーを含む。好ましい合成ポリマーは、コポリマーであり得るか、又は更にはターポリマーであってもよい。好ましいポリマー及びコポリマー構成要素は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ（メタ）アクリレート、ポリビニルハライド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリオキシメチレン、流動性結晶ポリマー、及びこれらの組み合わせから選択されてもよい。
【００９７】
好ましい多成分繊維１１０は、コア及びシース構造を含んでもよい。市販のコア及びシース多成分ポリマーの１つの好適な類は、商品名Ｃｅｌｂｏｎｄ（登録商標）（ＫｏＳａ  Ｃｏ．（Ｗｉｃｈｉｔａ，Ｋａｎｓａｓ）から入手可能）、例えば、Ｃｅｌｂｏｎｄ（登録商標）２５４繊維で入手可能であり、シースは１１０℃の融解温度１１０℃を有する。他の市販の多成分ポリマー繊維は本開示の範囲内のものである。
【００９８】
他の多成分繊維１１０は、１つの層が第１の融解温度を有し、別の層が第１の融解温度よりも低い第２の融解温度を有する層構造で構成されてもよい。そのような配置では、第２の融解温度を有する層が融解及び再凝固して、ウェブを一緒に固定する。
【００９９】
通常、多成分繊維１１０は、少なくとも０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）の長さであり、少なくとも１デニールである。好ましくは、多成分繊維１１０は、少なくとも０．５インチ（１．２７ｃｍ）の長さであり、少なくとも２デニールである。しかしながら、この繊維は、フィラメントから切断することができる最短の長さの繊維と同じほど小さいか、又は便利に取り扱うことができるほど長いことができるということが理解される。
【０１００】
３．多成分繊維構成要素
図２Ｂにより例示する一部の代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、第１の融解温度を有する単一成分の離散した熱可塑性繊維１１６の第１の集団、及び第１の融解温度よりも高い第２の融解温度を有する単一成分の離散した充填繊維１２０の第２の集団を含む、複数のランダム配向された離散した繊維２を含む。一部の代表的な実施形態では、単一成分の離散した熱可塑性繊維１１６の第１の集団は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の全重量の０重量％超〜１０重量％未満を構成する。
【０１０１】
しかしながら、驚くべきことに、本発明者らは、単一成分の離散した熱可塑性繊維１１６の量を、それらがパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４で使用される離散した繊維２の全重量の０重量％超〜１０重量％未満を含むように維持することによって、微粒子１３０の表面の大部分を第１の領域１１２の融解材料で閉塞することなく、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に適切に固定され得ることを発見した。これは、化学的に活性な微粒子を使用する用途、例えば、気体及び液体濾過にとって特に重要である場合がある。
【０１０２】
このように、一部の代表的な本発明の好ましい実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４中の複数のランダム配向された離散した繊維２のわずか９重量％、８重量％、７重量％、６重量％、５重量％、４重量％、又は３重量％が、単一成分の離散した熱可塑性繊維１１６を含む。
【０１０３】
特定の代表的な実施形態では、単一成分の離散した熱可塑性繊維１１６又は単一成分の離散した充填繊維１２０は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ（メタ）アクリレート、ポリビニルハライド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリオキシメチレン、流動性結晶ポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーを含む。特定の代表的な実施形態では、非熱可塑性であるか、又は融解点若しくは軟化点を呈しない単一成分の離散した充填剤繊維１２０が、一緒に混合されてもよい。
【０１０４】
４．充填繊維構成要素
更なる代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、追加として又は代替として、充填繊維１２０、すなわち多成分繊維でない繊維である、ランダム配向された離散した繊維２を含んでもよい。
【０１０５】
好適な充填繊維１２０の非限定例としては、単一成分の合成繊維、半合成繊維、ポリマー繊維、金属繊維、炭素繊維、セラミック繊維、及び天然繊維が挙げられる。合成及び／又は半合成ポリマー繊維としては、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）、ナイロン（例えば、ヘキサメチレンアジパミド、ポリカプロラクタム）、ポリプロピレン、アクリル（アクリロニトリルのポリマーから形成された）、レーヨン、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニリデン−塩化ビニルコポリマー、塩化ビニル−アクリロニトリルコポリマーなどで作製されたものが挙げられる。
【０１０６】
好適な金属繊維の非限定例としては、任意の金属又は金属合金、例えば、鉄、チタン、タングステン、白金、銅、ニッケル、コバルトなどから作製された繊維が挙げられる。
【０１０７】
好適な炭素繊維の非限定例としては、グラファイト繊維、活性炭繊維、ポリ（アクリロニトリル）由来の炭素繊維などが挙げられる。
【０１０８】
好適なセラミック繊維の非限定例としては、任意の金属酸化物、金属炭化物、又は金属窒化物が挙げられ、酸化ケイ素、アルミニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、炭化ケイ素、炭化タングステン、窒化ケイ素などを含むが、これらに限定されない。
【０１０９】
好適な天然繊維の非限定例としては、綿、ウール、黄麻、アガーベ、サイザル、ココナッツ、大豆、麻布などが挙げられる。使用される繊維構成要素は、未使用又は再生廃棄繊維、例えば、衣類切断、カーペット製造、繊維製造、テキスタイル加工などから再生された再生繊維であってもよい。
【０１１０】
含まれる場合には、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成に使用される充填繊維１２０の大きさ及び量は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の所望の性質（すなわち、嵩高さ、目の粗さ、柔らかさ、ドレープ性）及び微粒子の所望の装填量に依存する。一般に、繊維直径が大きいほど、繊維長が大きくなり、繊維中のクリンプの存在が、より目の粗い、嵩高な物品を与える。一般に、小さく短い繊維は、より小型の不織布物品をもたらす。
【０１１１】
可撓性で、ドレープ性があり、及びコンパクトな不織布エレクトレット繊維ウェブは、特定の用途、例えば、炉フィルター又は気体濾過呼吸器として好ましい場合がある。このような不織布エレクトレット繊維ウェブは、通常、７５ｋｇ／ｍ３超、典型的には１００ｋｇ／ｍ３超又は更には１２０  １００ｋｇ／ｍ３（120 100 kg/m3）超の密度を有する。しかしながら、特定の流体濾過用途での使用に好適な目の粗い、嵩高な不織布エレクトレット繊維ウェブは、一般に、６０ｋｇ／ｍ３の最大密度を有する。本開示による特定の不織レクトレット繊維ウェブは、２０％未満、より好ましくは１５％未満、更により好ましくは１０％未満の固体性を有し得る。
【０１１２】
Ｃ．所望による微粒子構成成分
上記のように、本開示による代表的なパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、所望によって、複数の微粒子を含んでもよい。微粒子１３０は、室温で固体である任意の離散した微粒子であることができる。特定の代表的な実施形態では、複数の微粒子は、研磨性微粒子、金属微粒子、洗剤微粒子、界面活性剤微粒子、殺生物剤微粒子、吸着剤微粒子、吸収剤微粒子、マイクロカプセル、及びこれらの組み合わせから選択される有益微粒子を含む。
【０１１３】
一部の代表的な実施形態では、有益粒子１３０は研磨性粒子である。研磨性粒子は、クリーニング時に除去困難な材料の磨き及び研磨に使用することができる研磨性不織布物品１００の作製に使用される。研磨材粒子は、鉱物粒子、合成粒子、天然研磨材粒子又はこれらの組み合わせであってもよい。代表的鉱物粒子は、シリコンカーバイド、アルミナジルコニア、ダイヤモンド、セリア、立方晶チッ化ホウ素、ガーネット、フリント、シリカ、パミス、及び炭酸カルシウムはもとより、セラミック酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム及び白色溶融酸化アルミニウムなどの酸化アルミニウムが挙げられる。合成粒子は、ポリエステル、塩化ポリビニル、メタクリレート、メチルメタクリレート、ポリカーボネート、メラミン、及びポリスチレンなどのポリマー材料が挙げられる。天然研磨材粒子は、クルミ殻などのような堅果殻、又は杏、桃、及びアボカドの種子のような果実種子が挙げられる。
【０１１４】
研磨性粒子の様々な大きさ、硬さ、及び量を使用して、極めて強力な研磨性から極めて弱い研磨性の範囲の研磨性不織布物品１００を作製してもよい。一実施形態では、研磨材粒子は、直径で１ｍｍ以上のサイズを有する。別の実施形態では、研磨材粒子は、直径で１ｃｍ未満のサイズを有する。一実施形態では、粒子サイズ及び硬度の組み合わせを使用して、引掻きを起こさずに強い磨耗性の組み合わせを与えることができる。一実施形態では、研磨性粒子は軟質粒子と硬質粒子の混合物を含む。
【０１１５】
他の代表的な実施形態では、有益粒子１３０は金属である。金属粒子を使用して、研磨用不織布物品１００を作製してもよい。金属粒子は、短繊維又はリボン様セクションの形状でもよく、あるいはグレイン様粒子の形状でもよい。金属粒子は、限定されるものではないが、スチール、ステンレススチール、銅、真鍮、金、銀（抗菌／抗微生物性を有する）、プラチナ、青銅又は種々の金属の１つ又はそれ以上のブレンドのような、金属のいかなるタイプも挙げることができる。
【０１１６】
特定の代表的な実施形態では、有益粒子及び／又は任意の粒子１３０は、界面活性剤及び漂白剤などの、洗剤組成物で典型的に見られる固体材料である。固体界面活性剤の例は、ラウリル硫酸ナトリウム及びドデシルベンゼンスルホン酸塩が挙げられる。
【０１１７】
固体界面活性剤の他の例は、ＭｃＣｕｔｈｃｈｅｏｎ’ｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎによって発行された「２００８  ＭｃＣｕｔｃｈｅｏｎ’ｓ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｉ：Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓ  ａｎｄ  Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ（Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｅｄｉｔｉｏｎ）」で見出し得る。固体漂白剤の例は、過ホウ酸ナトリウム１水和物及び４水和物及び過炭酸ナトリウムなどの無機過酸化水素化物塩、有機過酸化塩誘導体及び次亜塩素酸カルシウムが挙げられる。
【０１１８】
更なる代表的な実施形態では、有益粒子１３０は固体殺生物剤又は抗微生物剤である。固体殺生物剤及び抗微生物剤の例は、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム２水和物、塩化ベンジルコニウム、ハロゲン化ジアルキルヒダントイン、及びトリクロサンなどのようなハロゲン含有化合物が挙げられる。
【０１１９】
追加の代表的な実施形態では、有益粒子１３０はマイクロカプセルである。マイクロカプセルは、米国特許第３，５１６，９４１号（Ｍａｔｓｏｎ）で記述されており、又は有益粒子１３０として使用可能なマイクロカプセルの例を含む。マイクロカプセルは、固体又は液体芳香剤、香料、オイル、界面活性剤、洗剤、殺生物剤、又は抗微生物剤で充填されてもよい。マイクロカプセルの主要な品質のうちの１つは、それらの内に含有された材料を放出するために、機械的応力によって粒子が崩壊され得ることである。したがって、不織布物品１００の使用時マイクロカプセルは、不織布物品１００上に加えられた圧力によって崩壊し、マイクロカプセル内に含有された材料を放出する。
【０１２０】
一部の特別な代表的な実施形態では、有益粒子１３０は吸着剤又は吸収剤粒子である。例えば、吸着剤粒子としては、活性炭、チャコール、及び重炭酸ナトリウムを挙げることができる。例えば、吸収剤粒子としては、多孔質材料、メラミンのような天然又は合成発泡体、ゴム、ウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、シリコーン、及びセルロースを挙げることができる。吸収剤粒子としては、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、又は顆粒状ポリビニルアルコールなどの超吸収体粒子を挙げることができる。吸着剤又は吸収剤粒子は一実施形態では直径で１ｍｍ超の大きさを有してもよい。別の実施形態では、吸着剤又は吸収剤粒子は直径で１ｃｍ以下（less and 1 cm）の大きさを有してもよい。一実施形態では、不織布物品全体の少なくとも５０重量％は吸収剤フォームである。別の実施形態では、不織布物品全体の少なくとも７５重量％は吸収剤フォームである。別の実施形態では、不織布物品全体の少なくとも９０重量％は吸収剤フォームである。
【０１２１】
特定の代表的な実施形態では、有益粒子は刻んだセルローススポンジである。このような実施形態では、不織布物品全体の少なくとも７５重量％は刻んだセルローススポンジである。セルローススポンジ有益粒子を含む不織布物品は、高度に親水性の吸収剤物品であるということが判明した。加えて、セルローススポンジ有益粒子を含む不織布物品は、乾燥後でも可撓性でしなやかなままである。典型的には、セルローススポンジ製品は乾燥時に剛性で低可撓性となる。
【０１２２】
気体又は液体濾過用途に本発明で好ましい一部の代表的な実施形態では、有益微粒子は、外部の流体相と化学的な相互作用を行うのが可能な化学的に活性な微粒子を含む。代表的な化学的相互作用としては、吸着、吸収、化学反応、化学反応の触媒、溶解などが挙げられる。一部の代表的な実施形態では、化学的に活性な微粒子は、活性炭微粒子、活性アルミナ微粒子、シリカゲル微粒子、乾燥剤微粒子、アニオン交換樹脂微粒子、カチオン交換樹脂微粒子、モレキュラーシーブ微粒子、珪藻土微粒子、抗微生物化合物微粒子、金属微粒子、及びこれらの組み合わせから選択されてもよい。一部の特別な代表的な実施形態では、化学的に活性な微粒子は、実質的に不織布エレクトレット繊維ウェブの厚さ全体にわたって分散している。他の特別な代表的な実施形態では、化学的に活性な微粒子は、複数の非中空の突起部の表面の上で実質的に分散している。
【０１２３】
流体濾過物品として特に有用なパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット２３４の１つの代表的な実施形態では、微粒子１３０は、吸着剤微粒子である。種々の収着剤微粒子を採用することができる。吸着剤微粒子としては、鉱物微粒子、合成微粒子、天然吸着剤微粒子、又はこれらの組み合わせが挙げられる。望ましくは、吸着剤微粒子は、吸着又は目的とする使用条件の下で存在が予想される気体、エアゾール、若しくは液体を吸着する能力を持つ。
【０１２４】
吸着剤微粒子は、ビーズ、フレーク、顆粒、若しくは粒塊を含む、いかなる使用可能な形式をとることもできる。好ましい収着剤微粒子には、活性炭と、シリカゲルと、活性アルミナ及びその他の金属酸化物と、重炭酸ナトリウムと、吸着若しくは化学反応により構成要素を流体から取り除くことができる金属粒子（例えば、銀粒子）と、ホプカライト（一酸化炭素の酸化触媒作用することができる）などのような微粒子状触媒剤と、酢酸などのような酸性溶液、若しくは水性水酸化ナトリウムなどのようなアルカリ性溶液で処理された粘土及びその他の鉱物と、イオン交換樹脂と、分子ふるい及びその他のゼオライトと、殺生物剤と、殺真菌剤と、殺ウイルス剤とが含まれる。活性炭及び活性アルミナは、現状において特に好適な吸着剤微粒子である。また、例えば、気体の混合物を吸収するために、吸着剤微粒子の混合物を採用することができるが、実際問題として、気体の混合物を取り扱うには、個々の層に別々の吸着剤微粒子を採用して、多層シート状物品を組み立てる方がよりよい場合がある。
【０１２５】
気体濾過物品として特に有用なパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の１つの代表的な実施形態では、化学的に活性な吸着剤微粒子１３０は、気体吸着剤又は吸着剤微粒子であるように選択される。例えば、気体吸着剤微粒子として、活性炭、炭、チャコール、ゼオライト、分子ふるい、乾燥剤、酸性気体吸着剤、ヒ素還元材料、ヨウ化樹脂などを挙げてもよい。例えば、吸着剤微粒子は、珪藻土などの天然多孔質微粒子材料、粘土、又はメラミン、ゴム、ウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、シリコーン、及びセルロースなどの合成微粒子発泡体を挙げることもできる。吸収剤微粒子は、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、又は顆粒状ポリビニルアルコールのような超吸収体微粒子を挙げることもできる。
【０１２６】
液体濾過物品として特に有用な不織布エレクトレット繊維ウェブの特定の本発明者の好ましい実施形態では、吸着剤微粒子は、活性炭、珪藻土、イオン交換樹脂（例えば、アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂、若しくはこれらの組み合わせ）、分子ふるい、金属イオン交換吸着剤、活性アルミナ、抗微生物化合物、又はこれらの組み合わせを含む。現状における特定の好適な実施形態は、ウェブの収着剤微粒子密度が約０．２０〜約０．５ｇ／ｃｃの範囲であることを提供している。
【０１２７】
収着剤微粒子１３０の様々な大きさ及び量を使用して、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を作製してもよい。代表的な一実施形態では、吸着剤微粒子は、直径１ｍｍを超えるメジアン寸法を有する。別の例示的実施形態では、吸着剤微粒子は、直径１ｃｍ未満のメジアン寸法を有する。一実施形態では、微粒子寸法の混合を使用することができる。代表的な一実施形態では、吸着剤微粒子は、大微粒子と小微粒子の混合を含む。
【０１２８】
望ましい吸着剤微粒子の粒径は大幅に変えることができ、これは通常目的とする使用条件にある程度基づいて選ばれる。一般的な指針として、流体濾過用途に特に有用な吸着剤微粒子の粒径は、約０．００１〜約３０００μｍのメジアン径内で異なり得る。好ましくは、吸着剤微粒子は、約０．０１〜約１５００μｍのメジアン径、より好ましくは約０．０２〜約７５０μｍのメジアン径、最も好ましくは約０．０５〜約３００μｍのメジアン径である。
【０１２９】
特定の例示的実施形態では、吸着剤微粒子は、１μｍ未満の集団メジアン径を有するナノ微粒子を含む場合がある。多孔質ナノ微粒子は、流体媒体から汚染物質を収着（例えば、吸収及び／又は吸着）するための高表面積をもたらす利点を有することもある。超微細又はナノ微粒子を使用するそのような代表的な実施形態では、例えば、熱溶解型接着剤のような接着剤、及び／又は熱可塑性樹脂微粒子若しくは熱可塑性樹脂繊維の一方又は両方への加熱（すなわち、熱接着）を用いて、それら微粒子が繊維に接着結合されることが好ましい。
【０１３０】
異なる粒径範囲を有する収着剤微粒子の混合物（例えば、二峰性混合物）を採用することもできるが、実際問題としては、上流層により大きい収着剤粒子を、下流層により小さい収着剤粒子を採用して多層シート状物品を組み立てる方がより良い。少なくとも８０重量％の収着剤微粒子、より好ましくは少なくとも８４重量％、更に最も好ましくは少なくとも９０重量％の収着剤微粒子が、ウェブの中に捕捉されている。ウェブの坪量に関して示すと、収着剤微粒子装填濃度は、例えば、比較的微細な（例えば、サブマイクロメートル寸法）収着剤微粒子では少なくとも約５００ｇｓｍであり、比較的粗大な（例えば、マイクロ寸法）吸着剤微粒子では少なくとも約２，０００ｇｓｍである。
【０１３１】
一部の代表的な実施形態では、微粒子１３０は、金属微粒子である。金属微粒子を使用して、研磨用のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を作製してもよい。金属微粒子は、短繊維又はリボン様セクションの形状でもよく、あるいはグレイン様微粒子の形状でもよい。金属微粒子は、これらに限定されないが、銀（抗菌／抗微生物性を有する）、銅（殺藻剤の特性を有する）、又は化学的に活性な金属の１つ若しくは複数の混合のような任意の種類の金属を含むことができる。
【０１３２】
他の代表的な実施形態では、微粒子１３０は、固体殺生物剤又は抗微生物剤である。固体殺生物剤及び抗微生物剤の例は、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム２水和物、塩化ベンジルコニウム、ハロゲン化ジアルキルヒダントイン、及びトリクロサンなどのようなハロゲン含有化合物が挙げられる。
【０１３３】
更なる代表的な実施形態では、微粒子１３０はマイクロカプセルである。マイクロカプセルは、米国特許第３，５１６，９４１号（Ｍａｔｓｏｎ）に記述されており、粒子１３０として用い得るマイクロカプセルの例を含む。マイクロカプセルは、固体又は液体の殺生物剤又は抗微生物剤とともに装填されてもよい。マイクロカプセルの主要な品質のうちの１つは、それらの内に含有された材料を放出するために、機械的応力によって微粒子が崩壊され得ることである。それゆえ、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の使用時には、マイクロカプセルは、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４上にかかる圧力により破壊され、マイクロカプセル内に含有される材料を放出させる。
【０１３４】
このような特定の代表的な実施形態では、微粒子を一緒に結合して繊維成分のメッシュ又は支持不織繊維ウェブを形成するように接着性又は「粘着性」にすることが可能な表面を有する少なくとも１つの微粒子を使用することが有利であることがある。この点で、有用な微粒子は、ポリマー、例えば不連続繊維の形態であり得る熱可塑性樹脂ポリマーを含んでもよい。好適なポリマーとしては、ポリオレフィン、特に、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＥ）（例えば、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）より入手可能なＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標））が挙げられる。更なる代表的な実施形態では、ＴＰＥは一般に若干粘着性であり、不織布エレクトレット繊維ウェブの形成のために繊維を加えるより前に、微粒子を互いに結合させて三次元網状組織の形成を助けることがあるため、特に表面層又は表面コーティングとしてＴＰＥを含む微粒子が好ましい場合がある。特定の例示的実施形態では、ＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）ＴＰＥを含む微粒子は、過酷な化学薬品の環境、特に低ｐＨ（例えば、約３以下のｐＨ）及び高いｐＨ（例えば、少なくとも約９以上のｐＨ）に対する抵抗力の改善を提供する場合がある。
【０１３５】
微粒子材料の任意の好適な寸法又は形状が選択されてもよい。適切な微粒子は様々な物理的形態（例えば、固形微粒子、多孔質微粒子、中空泡、凝集粒子、不連続繊維、短繊維、フレーク、及びその他）、形状（例えば、球形、楕円形、多角形、針状、及びその他）、形状均一性（例えば、単分散、実質的に均一、不均一又は不規則、及びその他）、組成（無機微粒子、有機微粒子、又はこれらの組み合わせ）、及び寸法（例えば、サブマイクロメートル寸法、マイクロ寸法、及びその他）を有してもよい。
【０１３６】
特に微粒子寸法に関連して、いくつかの代表的な実施形態では、微粒子の集団の寸法を制御することが望ましい場合がある。特定の代表的な実施形態では、微粒子は、不織布エレクトレット繊維ウェブ中に物理的に同伴又は捕捉される。そのような実施形態では、微粒子は、好ましくは、少なくとも５０μｍ、より好ましくは、少なくとも７５μｍ、更により好ましくは、少なくとも１００μｍの集団のメジアン径を有するよう選択される。
【０１３７】
他の代表的な実施形態では、例えば、熱溶解型接着剤のような接着剤、及び／又は熱可塑性樹脂微粒子若しくは熱可塑性樹脂繊維の一方又は両方への加熱（すなわち、熱接着）を用いて繊維に接着結合される、より微細な微粒子を使用することが好ましい。そのような実施形態では、微粒子は、好ましくは、少なくとも２５μｍ、より好ましくは少なくとも３０μｍ、最も好ましくは、少なくとも４０μｍのメジアン径を有することが通常は好ましい。一部の代表的な実施形態では、微粒子は直径で１ｃｍ未満のメジアン径を有する。他の実施形態では、微粒子は、１ｍｍ未満、より好ましくは２５マイクロメートル未満、更により好ましくは１０マイクロメートル未満のメジアン径を有する。
【０１３８】
しかしながら、接着剤及び熱接着の両方を使用して微粒子を繊維に接着する他の代表的な実施形態では、それら微粒子が、１マイクロメートル（μｍ）未満、より好ましくは約０．９μｍ未満、更により好ましくは約０．５μｍ未満、最も好ましくは約０．２５μｍの集団メジアン径を有するサブマイクロメートル寸法の微粒子の集団を含んでもよい。そのようなサブマイクロメートル寸法の微粒子は、高表面積、及び／又は高吸収性及び／又は高吸着能力が望まれる用途において特に有用であり得る。更なる代表的な実施形態では、サブマイクロメートル寸法の微粒子の集団は、少なくとも０．００１μｍ、より好ましくは、少なくとも約０．０１μｍ、最も好ましくは、少なくとも約０．１μｍ、最も好ましくは、少なくとも約０．２μｍの集団メジアン径を有する。
【０１３９】
更なる代表的な実施形態では、微粒子は、最大約２，０００μｍ、より好ましくは、最大約１，０００μｍ、最も好ましくは、最大約５００μｍの集団メジアン径を有するマイクロ寸法の微粒子の集団を含む。他の代表的な実施形態では、微粒子は、最大約１０μｍ、より好ましくは、最大約５μｍ、更により好ましくは、最大約２μｍの集団メジアン径を有するマイクロ寸法の微粒子の集団（例えば、超微細マイクロファイバー）を含む。
【０１４０】
単一の完成品ウェブ内に複数の種類の微粒子を使用することもできる。複数のタイプの微粒子を使用すると、たとえそれらの微粒子のタイプの１つが同じタイプの別の微粒子と結合しなくとも、連続である微粒子ウェブを生成することが可能となり得る。この種のシステムの一例は、２種類の微粒子が使用されるものであり、一方の微粒子が、それら微粒子を互いに結合させ（例えば、不連続ポリマー繊維微粒子）、他方が、ウェブの所定の目的のための活性粒子として作用する（例えば、活性炭のような収着剤微粒子）ものであろう。そのような代表的な実施形態は、特に流体濾過の用途にとって有用であり得る。
【０１４１】
例えば、微粒子の密度、微粒子の粒径、及び／又は最終的な不織布エレクトレット繊維ウェブ物品の所望の属性によって、繊維ウェブの全重量に対して様々な異なる装填量の化学的に活性な微粒子を使用してもよい。一実施形態では、微粒子は全不織布物品重量の９０重量％未満を構成する。一実施形態では、微粒子は全不織布物品重量の少なくとも１０重量％を構成する。
【０１４２】
前述の実施形態のいずれかでは、有利なこととしては、微粒子は、不織布エレクトレット繊維ウェブの厚さ全体にわたって分散してもよい。しかしながら、前述の実施形態のいくつかでは、微粒子は、実質的に不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面上に優先的に分散する。
【０１４３】
更に、上述の微粒子１３０の１つ以上の任意の組み合わせを使用して、本開示によるパターンを付けたエアレイドよる不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を形成してもよいということは理解されるべきである。
【０１４４】
Ｄ．任意のバインダ構成要素
前述の代表的な実施形態のいずれかでは、不織布エレクトレット繊維ウェブは、好ましくは、実質的に任意の追加のバインダを含まない。しかしながら、前述の実施形態の一部では、不織布エレクトレット繊維ウェブは、複数のランダム配向された離散した繊維の少なくとも一部を被覆する、バインダコーティングを更に含む。一部の代表的な実施形態では、バインダは、液体又は固体粉末であってもよい。特定の本発明の代表的な実施形態では、バインダは、微粒子の表面を実質的に閉塞しない。
【０１４５】
任意のバインダ材料又はコーティングは、繊維１１０、１２０、及び微粒子１３０を一緒に固定する多成分繊維１１０の第１の領域１１２であるが、本開示によるパターンを付けたエアレイドよる不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成中又は形成後に含まれてもよい。この任意のバインダコーティングは、不織布物品に更なる強度を提供し、更に微粒子を繊維に固定し、及び／又は研磨若しくは精錬物品に対して追加の剛性を提供することがある。
【０１４６】
任意のバインダコーティングは、ロールコーティング、スプレーコーティング、及び浸漬コーティング、並びにそれらのコーティング技法の組み合わせのような既知の加工手段によって適用されてもよい。バインダコーティングは、バインダ内に追加の微粒子１３０を含んでもよく、又は追加の微粒子１３０は、バインダに組み込まれ、及び固定されてもよい。
【０１４７】
任意のバインダは、樹脂であってもよい。好適な樹脂としては、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ尿素、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エポキシ、アクリル樹脂、及びポリイソプレンが挙げられる。バインダは、水溶性であってもよい。水溶性バインダの例としては、界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリビニルピロリドン、酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、デンプン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、セルロースエーテルポリマー、ポリエチルオキサゾリン、ポリエチレンオキシドのエステル、ポリエチレンオキシドのエステルとポリプロピレンオキシドのコポリマー、ポリエチレンオキシドのウレタン、及びポリエチレンオキシドのウレタンとポリプロピレンオキシドのコポリマーが挙げられる。
【０１４８】
Ｅ．任意の追加層
本開示のパターンを付けたエアレイド繊維ウェブは追加の層を含んでもよい。１つ以上の追加層は、エアレイド繊維ウェブの外側表面にわたって及び／又はその下で存在してもよい。
【０１４９】
好適な追加層は、色含有層（例えば、印刷層）、上述の支持層のうちいずれか、離散したメジアン繊維直径及び／又は物理的組成を有する１つ以上の追加のサブミクロン繊維構成要素、絶縁性能を向上させるための１つ以上の二次微細サブミクロン繊維層（例えば、メルトブローンウェブ又はガラス繊維布）、発泡体、微粒子層、箔層、フィルム、装飾布層、膜（即ち、透析膜、逆浸透性膜など、透過性を制御されたフィルム）、網製品、メッシュ、配線網状組織及び管状の網状組織（即ち、電気伝達用のワイヤー層、若しくは、様々な流体搬送用の管／パイプ群、例えば、電気毛布用の配線網状組織、及び冷却毛布内を流れる冷却剤用の管状の網状組織、の層）、又はこれらの組み合わせを含むが、これらに限られない。
【０１５０】
本開示の代表的な不織布エレクトレット繊維ウェブは、所望によって、サブマイクロメートル繊維、微細繊維、マクロ繊維、又は粗大マイクロファイバーなどの粗大繊維構成成分の少なくとも１つの追加層を含んでもよい。繊維の少なくとも１つの層は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に対して下層、支持層、又はコレクタであってもよく、又は上層若しくはカバー層であってもよい。少なくとも１つの繊維層は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４と共に共形成され得るか、又はパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成前に、ウェブロールとして予備形成されて、巻き出されて、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４用にコレクタ又はカバー層を得るか、又はパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成後に、及びパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に隣接して適用後に後成形してもよい。
【０１５１】
１．任意の支持層
本開示の不織エレクトレット繊維ウェブは、任意の支持層を更に含んでもよい。現状における好適な特定の実施形態では、追加支持体層は多孔質である。存在する場合は、追加支持体層は、複合不織繊維物品の強度のほとんどをもたらし得る。いくつかの実施形態では、上述のサブミクロン繊維構成要素は、強度が非常に低い傾向があり、通常の取り扱い中に損傷する可能性がある。サブマイクロメートル繊維成分を支持体層に取り付けることで、サブマイクロメートル繊維成分に強度が与えられる一方、サブマイクロメートル繊維成分の高い多孔性、及びそれによる所望の吸収性が保持される。多層不織布エレクトレット繊維ウェブ構造は、限定ではないが、ロール形状へのウェブの巻き取り、ロールからのウェブの取り出し、成型、ひだ付け、折りたたみ、ステープル処理、織り込みなどを含む、更なる処理に対する充分な強度をもたらし得る。
【０１５２】
本開示では様々な支持層を使用することができる。好適な支持層としては、不織布、織布、編布、発泡体層、フィルム、紙の層、裏面粘着層、箔、メッシュ、弾性布（即ち、弾性特性を有する上述の織布、編布、又は不織布のうちいずれか）、有孔ウェブ、粘着剤をバックとした層、又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。１つの代表的な実施形態では、多孔質支持体層は、ポリマー不織を含む。好適な不織ポリマー布地としては、エアレイド布、メルトブローン布、短繊維長さの繊維（即ち、約１００ｍｍ未満の繊維長を有する繊維）のカード式ウェブ、ニードルパンチ布、スプリットフィルムウェブ、ウェットレイド水流絡合ウェブ、エアレイド短繊維ウェブ、又はこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。特定の代表的実施形態においては、支持層が、短繊維を結合させたウェブを含む。更に後述するように、例えば熱結合、接着剤結合、粉末バインダ結合、水流交絡、ニードルパンチ、カレンダ加工、又はこれらの組み合わせを用いて結合を実施することができる。
【０１５３】
支持層は、複合不織製品の特定の最終用途に応じた坪量及び厚さを有することができる。本開示のいくつかの実施形態では、複合不織製品の全体の坪量及び／又は厚さを最小限に維持するのが望ましい。別の実施形態では、全体の最小坪量及び／又は厚さが、所定の用途において要求される場合がある。典型的に、支持体層の約１５０ｇｓｍ未満の坪量を有する。いくつかの実施形態では、支持層の坪量は約５．０ｇｓｍ〜約１００ｇｓｍである。別の実施形態では、支持層の坪量は約１０ｇｓｍ〜約７５ｇｓｍである。
【０１５４】
坪量と同様に、支持層はある厚さを有することができ、この厚さは、複合不織製品の特定の最終用途に応じて変わる。一般的に、支持体層は、約１５０ミリメートル（ｍｍ）未満の、より好ましくは１００ｍｍ未満の、最も好ましくは５０ｍｍ未満の厚さを有する。特定の実施形態では、支持体層は少なくとも約０．１ｍｍの、より好ましくは少なくとも０．５ｍｍの、最も好ましくは少なくとも１．０ｍｍの厚さを有する。一部の実施形態では、支持層の厚さは約１．０ｍｍ〜約３５ｍｍである。別の実施形態では、支持層の厚さは約２．０ｍｍ〜約２５ｍｍである。
【０１５５】
特定の例示的実施形態では、支持層は、以下で更に説明されるように、マイクロファイバー成分、例えば、マイクロファイバーの集団を含んでもよい。
【０１５６】
２．任意のカバー層
一部の代表的な実施形態では，本開示のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に隣接する任意のカバー層を更に含んでもよい。特定の代表的な実施形態では、任意のカバー層は多孔質である。一部の代表的な実施形態ではでは、任意のカバー層は、サブマイクロメートル繊維を含む。特定の本発明の好ましい実施形態では、不織繊維ウェブは、コレクタ及びカバー層の両方を含む。
【０１５７】
ａ．マイクロ繊維
一部の代表的な実施形態ではでは、好ましいマイクロファイバー又は粗大繊維成分は、少なくとも１μｍの集団メジアン繊維径を有するマイクロファイバーの集団を含む。他の実施形態では、好ましい粗大繊維成分は、少なくとも１０μｍの集団メジアン繊維径を有するマイクロ繊維（より好ましくはポリマーマイクロ繊維）の集団を含む。特定の他の代表的な実施形態では、マイクロ繊維成分は、約２μｍ〜約１００μｍの範囲の集団メジアン繊維径を有する繊維集団を含む。更なる代表的な実施形態では、マイクロ繊維成分は、約５μｍ〜約５０μｍの範囲のメジアン繊維径を有する繊維集団を含む。
【０１５８】
本開示において、所定のマイクロファイバー構成要素中の繊維の「メジアン繊維直径」は、例えば走査型電子顕微鏡を用いることによって、繊維構造の画像を１つ以上作製すること、１つ以上の画像において明確に視認できる繊維を測定し、総数ｘの繊維直径を得ること、及びｘ個の繊維直径のメジアン繊維直径を算出することによって求められる。通常、ｘは約５０より多く、望ましくは約５０〜約２の範囲である。しかしながら、場合によっては、ｘは３０又は２０の低さにまで選択されてもよい。これらｘの低い値は、直径が大きい繊維、又は絡まり合いが激しい繊維に対し特に有効となる場合がある。
【０１５９】
いくつかの実施形態において、マイクロファイバー構成要素は１つ以上のポリマー材料を含むことができる。一般に、マイクロファイバーの作製にはいずれかの繊維形成ポリマー材料を使用できるが、普通、この繊維形成材料は半結晶性であるのが好ましい。繊維形成に一般に使用されるポリマー、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン及びウレタンが特に有用である。ウェブは、ポリスチレンなどの非晶質ポリマーからも作製されてきた。本明細書中で記述される特定のポリマーは単なる例であって、広範な種類の他のポリマー又は繊維形成材料が有用である。
【０１６０】
適切なポリマー材料としては、ポリブチレン、ポリプロピレン及びポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリアミド（ナイロン−６及びナイロン−６，６）、ポリウレタン、ポリブテン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルフォン、流体結晶ポリマー、ポリエチレン−コ−酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、環状ポリオレフィン、ポリオキシメチレン、ポリオレフィン熱可塑性樹脂エラストマー、又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１６１】
種々の合成繊維形成ポリマー材料が採用されてもよく、熱可塑性及び特に延伸性熱可塑性樹脂、例えば、線状低密度ポリエチレン（例えば、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から商品名ＤＯＷＬＥＸ（商標）で入手可能なもの）、熱可塑性樹脂ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＥ）、例えば、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から商品名ＥＮＧＡＧＥ（商標）で入手可能なもの、及びＥｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）からＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）で入手可能なもの、エチレンアルファ−オレフィンコポリマー（例えば、エチレンブテン、エチレンヘキセン、又はＥｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）から商品名ＥＸＡＣＴ（商標）で入手可能なエチレンオクテンコポリマー、及びＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）のＥＮＧＡＧＥ（商標））、エチレンビニルアセテートポリマー（例えば、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から商品名ＥＬＶＡＸ（商標）で入手可能なもの）、ポリブチレンエラストマー（例えば、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から商品名ＣＲＡＳＴＩＮ（商標）で入手可能なもの、及びＢａｓｅｌｌ  Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）のＰＯＬＹＢＵＴＥＮＥ−１（商標））、エラストマースチレンブロックコポリマー（例えば、Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）から商品名ＫＲＡＴＯＮ（商標）で入手可能なもの、及びＤｙｎａｓｏｌ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）のＳＯＬＰＲＥＮＥ（商標））、並びにポリエーテルブロックコポリアミドエラストマー材料（例えば、Ａｒｋｅｍａ，Ｃｏｌｏｍｂｅｓ（Ｆｒａｎｃｅ））から商品名ＰＥＢＡＸ（商標）で入手可能なものが挙げられる。熱可塑性樹脂ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＥ）が特に好ましい。
【０１６２】
本開示の代表的実施形態に係る不織マイクロファイバーは、様々な天然の繊維形成材料を用いて製造することもできる。好ましい天然材料は、ビチューメン又はピッチ（例えば炭素繊維製造用）を含み得る。繊維形成材料は、溶融形態、又は、適切な溶媒に担持させることができる。また、反応性モノマーを用い、ダイに向かい又は通過しながら互いに反応させることもできる。不織ウェブは、一層内に繊維の混合物を含有してもよいし（例えば、共通のダイ先端部を有する２つの近接するダイキャビティを用いて製造される）、複数層を含有してもよいし（例えば、積層配置された複数のダイキャビティを用いて製造される）、又は、多成分繊維の１つ以上の層を含有してもよい（例えば米国特許第６，０５７，２５６号（Ｋｒｕｅｇｅｒら）で記述のもの）。
【０１６３】
繊維はまた、複数材料の混合物から形成されてもよく、これは顔料や染料などの特定の添加剤が混合された材料を含む。２成分のサブマイクロメータファイバーであってもよい、コア−シース又は横並び構成の２成分繊維などの２成分マイクロファイバーを作製してもよい（本明細書にて「２成分」とは、２つ以上の構成成分を有する繊維を含み、各構成成分が繊維の断面積の一部を占め、繊維の実質的な長さにわたって延在しているものである）。但し、本開示の代表的実施形態は、単一成分繊維（繊維は断面にわたって本質的に同じ組成を有するが、「単一成分」とは混合物又は添加剤含有材料を含み、実質的に均一な組成の連続相が断面にわたり、かつ繊維の長さにわたって延在している）について特に有用及び有益であり得る。他の利益のうち、単一成分繊維を使用可能であることが、製造複雑性を低減し、ウェブの使用における制限をほぼなくす。
【０１６４】
前述の繊維形成用材料に加えて、様々な添加剤を繊維溶融物に添加し、押し出して、添加剤を繊維に組み込んでもよい。一般的に、添加物の量は、繊維の全重量を基準にして、約２５重量パーセント未満、望ましくは最大約５．０重量パーセントまでである。好適な添加物には、微粒子、充填剤、可塑剤、粘着付与剤、流動性調整剤、硬化速度遅延剤、接着促進剤（例えば、シラン及びチタン酸塩）、補助剤、衝撃改質剤、発泡性微小球、熱伝導性微粒子、電気伝導性微粒子、シリカ、ガラス、粘土、タルク、顔料、着色剤、ガラスビーズ又はバブル、酸化防止剤、蛍光増白剤、抗微生物剤、界面活性剤、難燃剤、及びフッ素化学品が含まれるが、これらに限るものではない。
【０１６５】
上述の添加物のうち１つ以上を用いて、得られる繊維及び層の重量及び／又はコストを軽減してもよく、粘度を調整してもよく、又は繊維の熱的特性を修正してもよく、あるいは電気特性、光学特性、密度に関する特性、流体バリア若しくは接着剤の粘着性に関する特性を含む添加物の物理特性の活量に由来する様々な物理特性を付与してもよい。
【０１６６】
ｉ．マイクロファイバーの形成
マイクロファイバー集団の製造及び堆積には、限定ではないが、メルトブロー法、溶融紡糸、フィラメント押出、プレキシフィラメント形成、エアレイ、湿式紡糸、乾式紡糸、又はこれらの組み合わせを含む、多数の方法を用いることができる。好適なマイクロファイバー形成方法は、米国特許第６，３１５，８０６号（Ｔｏｒｏｂｉｎ）、同第６，１１４，０１７号（Ｆａｂｂｒｉｃａｎｔｅら）、同第６，３８２，５２６（Ｂ１）号（Ｒｅｎｅｋｅｒら）、及び同第６，８６１，０２５（Ｂ２）号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎら）で記述されている。あるいは、米国特許第４，１１８，５３１号（Ｈａｕｓｅｒ）で記述されている方法を使用して、マイクロ繊維の集団を短繊維に形成又は変化させ、サブマイクロメートル繊維の集団と組み合わせてもよい。特定の代表的実施形態では、マイクロ繊維の集合は、後述するように、熱結合、接着剤結合、粉末バインダ結合、水流交絡、ニードルパンチ、カレンダ加工、又はこれらの組み合わせを用いて結合が達成できる、結合させたマイクロ繊維のウェブを含んでいてもよい。
【０１６７】
ｂ．スパンボンド及びカーディングされた繊維
本開示の１つの代表的な実施形態では、支持体層は、ポリプロピレン繊維を含むスパンボンド布地を含む。本開示の更なる代表的な実施形態では、支持層は、短繊維長繊維のカードウェブを含み、この場合、短繊維長繊維は、（ｉ）低融解温度繊維若しくはバインダ繊維と（ｉｉ）高融解温度繊維若しくは構造繊維とを含む。典型的には、バインダ繊維の融解温度と構造繊維の融解温度との差は少なくとも１０℃超であるが、バインダ繊維の融点は、構造繊維の融解温度よりも少なくとも１０℃低い。好適なバインダ繊維は、上述のポリマー繊維のうちのいずれかを含むが、これらに限られない。好適な構造繊維は、上述のポリマー繊維のうちのいずれか、並びにセラミック繊維、ガラス繊維、及び金属繊維などの無機繊維、並びにセルロース繊維などの有機繊維を含むが、これらに限られない。
【０１６８】
本発明の好ましい特定の実施形態では、支持層は、短繊維長繊維のカードウェブを含み、短繊維長繊維は、ＰＥＴの単一成分と、ＰＥＴ／共ＰＥＴの２成分短繊維のブレンドを含む。現在好ましい一つの代表的な実施形態では、支持体層は、短繊維長繊維のカードウェブを含み、短繊維長繊維は、（ｉ）２成分バインダ繊維を約２０重量％（例えば、ＩＮＶＩＳＴＡ（商標）Ｔ２５４繊維でＩｎｖｉｓｔａ，Ｉｎｃ．，（Ｗｉｃｈｉｔａ，Ｋａｎｓａｓ）から入手可能、１２ｄ×１．５インチ（３．８１ｃｍ））、及び（ｉｉ）約８０重量パーセントの構造繊維（例えば、ＩＮＶＩＳＴＡ（商標）Ｔ２９３  ＰＥＴ繊維）、３２ｄ×３”（７．６２ｃｍ）を含む。
【０１６９】
上述のように、支持層は、１つ以上の層を互いに組み合わせて含んでもよい。代表的な一実施形態では、支持層は、不織又はフィルムなどの第１層と、サブミクロン繊維構成要素とは反対側の第１層上の接着剤層とを含む。この実施形態では、接着剤層は、第１層の外表面の一部又は全体を覆っていてもよい。接着剤は、感圧性接着剤、熱活性化接着剤などを含む任意の既知の接着剤を含んでもよい。接着剤層が、感圧性接着剤を含むとき、複合不織繊維物品は、感圧性接着剤の一時的保護を提供するために、剥離ライナーを更に含んでもよい。
【０１７０】
ｃ．サブマイクロメートル繊維
本開示の代表的な不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、サブマイクロメートル繊維の集団を任意に含んでもよい。一部の本発明に好ましい実施形態では、サブマイクロメートル繊維の集団は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に隣接する層を含む。サブマイクロメートル繊維成分を含む少なくとも１つの層は、下層（例えば、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に対する支持層又はコレクタ）であってもよいが、より好ましくは上層又はカバー層として使用される。サブマイクロメートル繊維の集団は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４と共に共形成するか、又はパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成前に、ウェブロール（例えば、図３中のウェブロール２６０及び２６２を参照のこと）として予備形成され、巻き出されて、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４用にコレクタ（例えば、図３中のウェブロール２６０及びコレクタ２３２を参照のこと）又はカバー層（例えば、図３中のウェブロール２６２及びカバー層２３０を参照のこと）を得るか、あるいは代替として又は追加としてパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成、及びパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に隣接して、好ましくは重ねて適用後に後成形してもよい（パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に繊維２１８を付ける、後成形アプリケーター２１６を図３中で参照のこと）。
【０１７１】
特定の代表的な実施形態では、微細繊維成分は、１０μｍ未満の集団メジアン径を有する微細マイクロ繊維の集団を含む。他の代表的な実施形態では、微細繊維成分は、約２μｍ未満の集団メジアン径を有する超微細マイクロ繊維の集団を含む。特定の現状で好適な実施形態では、微細繊維成分は、１μｍ未満の集団メジアン径を有するサブマイクロメートル繊維の集団を含む。
【０１７２】
いくつかの代表的な実施形態では、サブマイクロメートル繊維成分は、約０．２μｍ〜約０．９μｍの範囲の集団メジアン繊維径を有する繊維集団を含む。他の代表的な実施形態では、サブマイクロメートル繊維成分は、約０．５μｍ〜約０．７μｍの範囲の集団メジアン繊維径を有する繊維集団を含む。
【０１７３】
本開示において、所定のサブミクロン繊維構成要素中の繊維の「メジアン繊維直径」は、例えば走査型電子顕微鏡を用いることによって、繊維構造の画像を１つ以上作製すること、１つ以上の画像において明確に視認できる繊維を測定し、総数ｘの繊維直径を得ること、及び、ｘ個の繊維直径のメジアン繊維直径を算出することによって求められる。通常、ｘは約５０より多く、望ましくは約５０〜約２の範囲である。しかしながら、場合によっては、ｘは３０又は２０の低さにまで選択されてもよい。これらｘの低い値は、絡まり合いが激しい繊維にとって特に有効となる場合がある。
【０１７４】
いくつかの実施形態において、サブミクロン繊維構成要素は１つ以上のポリマー材料を含むことができる。適切なポリマー材料としては、ポリプロピレン及びポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリアミド（ナイロン−６及びナイロン−６，６）、ポリウレタン、ポリブテン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、流動性結晶ポリマー、ポリエチレン−コ−酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、環状ポリオレフィン、ポリオキシメチレン、ポリオレフィン熱可塑性樹脂エラストマー、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１７５】
サブミクロン繊維構成要素は、上述のポリマー又は共重合体のいずれかを含む単一成分繊維を含むことができる。この代表的実施形態では、単一成分繊維は、後述する添加物を含有してよいが、上述のポリマー材料から選択される単繊維形成材料を含む。更に、この実施形態では、単一成分繊維は、典型的には、１つ以上の添加物を２５重量％まで有する上述のポリマー材料のうちいずれか１つを少なくとも７５重量％含む。望ましくは、単一成分繊維は、繊維の全重量を基準として、少なくとも８０重量％、より望ましくは少なくとも８５重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、更に１００重量％までの上述のポリマー材料のいずれか１つを含む。
【０１７６】
サブミクロン繊維構成要素はまた、（１）上述のポリマー材料のうち２つ以上と、（２）後述の添加物を１つ以上と、から形成される多成分繊維を含んでもよい。本明細書で使用される用語「多成分繊維」は、２つ以上の高分子材料から形成される繊維を指すために用いられる。好適な多成分繊維構成としては、シース−コア構成、横並び構成、層状、又は分割されたパイ／くさび状の構成（例えば、米国特許第４，７２９，３７１号は、縞状繊維とも呼ばれる層状２成分メルトブロー繊維を記述しており、ＰＣＴ国際公開ＷＯ  ２００８／０８５５４５号は、分割されたパイ／くさび状繊維及び層状繊維を図１ａ〜１ｅで記述している。）、及び「海−中−島」構成（例えば、Ｋｕｒａｒａｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ．（岡山、日本）により作製された繊維）が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１７７】
多成分繊維から形成されるサブミクロン繊維構成要素の場合、望ましくは、多成分繊維は、繊維の全重量を基準として、（１）上述のポリマーのうち２つ以上を約７５〜約９９重量％、及び（２）１つ以上の追加の繊維形成材料を約２５〜約１重量％含む。
【０１７８】
本開示のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの製造方法は、上述のポリマー材料のいずれかより形成される繊維を含有するサブマイクロメートル繊維構成要素の形成に用いることができる。典型的には、サブミクロン繊維形成方法の工程は、熱形成可能な材料を約１３０℃〜約３５０℃の範囲の溶融押出温度で溶融押出することを伴う。ダイアセンブリ及び／又は同軸ノズルアセンブリ（例えば上で参照したＴｏｒｏｂｉｎの方法を参照）は、紡糸口金及び／又は同軸ノズルの集合を含み、溶融した熱形成可能材料がこれらを通過して押し出される。代表的な一実施形態では、同軸ノズルアセンブリは配列状に形成された同軸ノズルの集合を含み、複数の繊維流が支持層又は基材上に押し出される。例えば、米国特許第４，５３６，３６１号（図２）及び同第６，１８３，６７０号（図１〜２）を参照されたい。
【０１７９】
一部の代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ層は、サブマイクロメートル不織繊維に支持構造を与える、より粗いマイクロファイバーに混じり合ったサブマイクロメートル繊維により形成されていてもよい。支持構造は、微細サブミクロン繊維を好ましい低ソリディティ形態で支持するための弾性及び強度を与えることができる。支持構造は、様々な異なる構成要素から、単一で又は組み合わせて、作製することができる。支持構成要素の例としては、例えばマイクロファイバー、不連続配向繊維、天然繊維、多孔質発泡材料、及び連続又は不連続の非配向繊維が挙げられる。
【０１８０】
１つの代表的な実施形態では、マイクロファイバー流を形成し、サブマイクロファイバー流を別個に形成してマイクロファイバー流に加えて、パターンを付けたエアレイド不織エレクトレット繊維ウェブを形成する。別の代表的な実施形態では、サブマイクロメートル繊維流を形成し、マイクロファイバー流を別個に形成してサブマイクロメートル繊維流に加えて、パターンを付けたエアレイド不織エレクトレット繊維ウェブを形成する。これらの代表的実施形態においては、サブミクロン繊維流及びマイクロファイバー流の一方又は双方が配向されている。更に別の実施形態においては、配向したサブミクロン繊維流を形成し、例えば米国特許第４，１１８，５３１号（Ｈａｕｓｅｒ）で記述されている方法を用いて、不連続マイクロファイバーをサブミクロン繊維流に加える。
【０１８１】
一部の代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの製造方法は、サブマイクロメートル繊維集団及びマイクロファイバー集団を、繊維流の混合、水流交絡、湿式形成、プレキシフィラメント形成、又はこれらの組み合わせにより混合することによりパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブとすることを含む。サブミクロン繊維集団のマイクロファイバー集団への混合には、一方又は双方の種類の繊維の複数流を用いることができ、これらの繊維流をいかなる順序で混合してもよい。複合不織ウェブはこのようにして、様々な所望の濃度勾配及び／又は層構造を示すように形成される。
【０１８２】
例えば、特定の例示的実施形態では、サブマイクロメートル繊維集団を、マイクロファイバー集団と混合して不均質の繊維混合物を形成することができる。他の代表的な実施形態では、サブマイクロファイバー集団を、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を含む下層の上に上層として形成してもよい。特定の他の代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を、サブマイクロメートル繊維の集団を含む下層（例えば、支持層又はコレクタ）の上に上層として形成してもよい。
【０１８３】
ｉ．サブミクロン繊維の形成
限定ではないが、メルトブロー法、溶融紡糸、電界紡糸、ガスジェットフィブリル化法、又はこれらの組み合わせを含む、多数の方法を用いて、サブミクロン繊維の製造及び堆積を行ってもよい。好適なプロセスとしては、米国特許第３，８７４，８８６号（Ｌｅｖｅｃｑｕｅら）、同第４，３６３，６４６号（Ｔｏｒｏｂｉｎ）、同第４，５３６，３６１号（Ｔｏｒｏｂｉｎ）、同第６，１８３，６７０号（Ｔｏｒｏｂｉｎ）、同第５，２２７，１０７号（Ｄｉｃｋｅｎｓｏｎら）、同第６，１１４，０１７号（Ｆａｂｂｒｉｃａｎｔｅら）、同第６，３８２，５２６  Ｂ１号（Ｒｅｎｅｋｅｒら）、同第６，７４３，２７３号（Ｃｈｕｎｇら）、同第６，８００，２２６号（Ｇｅｒｋｉｎｇ）、及び同第６，８６１，０２５  Ｂ２号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎら）に開示されるプロセスが挙げられるが、これらに限定されない。サブマイクロメートル繊維を形成するための１つの特に好適な方法は、「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ，ＳＹＳＴＥＭ，ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＦＯＲＭＩＮＧ  ＮＡＮＯＦＩＢＥＲＳ  ＡＮＤ  ＮＡＮＯＦＩＢＥＲ  ＷＥＢＳ」（Ｍｏｏｒｅら）と題する係属中の米国特許出願第６１／２３８，７６１号で記述されている。サブマイクロメートル繊維を形成するための現状において好適なプロセスは、電界紡糸プロセス、例えば、米国特許第１，９７５，５０４号（Ｆｏｒｍｈａｌｓ）で記述されているプロセスである。
【０１８４】
Ｆ．任意の取付手段
特定の代表的な実施形態では、本開示のパターンを付けたエアレイド繊維ウェブは、パターンを付けたエアレイド繊維物品を基材に取り付けることを可能にするために１つ以上の取り付け器具を更に含んでもよい。上述のように、接着剤を使用してパターンを付けたエアレイド繊維物品を取り付けてもよい。接着剤に加えて、その他の取付手段を使用してもよい。好適な取り付け器具としては、ねじくぎ、釘、クリップ、ホチキス、ステッチ、ねじ、フック及びループ材料などの任意の機械的な締め具が挙げられるが、これらに限定されない。追加の取り付け方法は、例えば、熱を加えること、又は超音波溶接又は冷間加圧溶接を用いることによる表面の熱結合を含む。
【０１８５】
パターンを付けたエアレイド繊維物品を様々な基材に取り付けるために、１つ以上の取付手段を使用してもよい。代表的な基材は、自動車の構成要素、自動車の内装（即ち、乗員室部分、モーター部分、トランクなど）、建物の壁面（即ち、内装の壁面若しくは外装の壁面）、建物の天井（即ち、室内の天井面若しくは屋外の天井面）、建物の壁若しくは天井形成用建設材料（天井タイル、木材要素、石膏ボードなど）、部屋の仕切り、金属板、ガラス基材、ドア、窓、機械の構成要素、電気製品の構成要素（即ち、室内用電気機器表面若しくは屋外用電気機器表面）、パイプ若しくはホースの表面、コンピューター若しくは電気機器、音響録音若しくは再生装置、電気製品、コンピューター等のハウジング若しくはケースを含むが、これらに限られない。
【０１８６】
Ｇ．任意の微粒子を含むパターンを付けたエアレイド繊維ウェブの作製方法
本開示は、前出の実施形態のいずれかによるパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブを作製する方法も提供する。この方法は、上端部及び下端部を有する形成チャンバを準備すること、複数の繊維を形成チャンバの上端部の中に導入すること、繊維の集団を実質的に離散した繊維として形成チャンバの下端部まで移送すること、及び実質的に離散した繊維の集団を、識別可能なパターンを有する不織布エレクトレット繊維ウェブとして、パターンを付けた表面を有するコレクタ上で捕捉すること、を含み、識別可能なパターンは、不織布エレクトレット繊維ウェブ（例えば、図１中の２３４）の主表面（例えば、図１中の２０４）から延在する複数の非中空の突起部（例えば、図１中の２００）（突起部なしで考える）、及び主表面により画定され、かつ、主表面に実質的に平行な平面内でそれぞれ隣接する突起部の間で形成される複数の実質的に平面のランド領域（例えば、図１中の２０２）を含む。
【０１８７】
一部の代表的な実施形態では、この方法は、パターンを付けたコレクタ表面からウェブを取り外す前に、複数の繊維の少なくとも一部を、接着剤を使用せずに一緒に結合して、それによって繊維ウェブに識別可能なパターンを保持させることを更に含む。特定の代表的な実施形態では、この方法は、化学的に活性な微粒子である複数の微粒子を形成チャンバの中に導入すること、及び実質的に離散した繊維の集団を不織布エレクトレット繊維ウェブとして捕捉する前に、形成チャンバ内で複数の離散した繊維を複数の微粒子と混合して、繊維微粒子混合物を形成すること、並びに微粒子の少なくとも一部を不織布エレクトレット繊維ウェブに固定すること、を更に含む。
【０１８８】
前出の方法のいずれかの更に代表的な実施形態では、パターンを付けたコレクタ表面は、コレクタを通じて延びる複数の幾何学的に賦型された穿孔を含み、繊維の集団を捕捉すること、穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面を通して真空に引くことを含む。特定の代表的な実施形態では、複数の幾何学的に賦型された穿孔は、円、楕円、多角形、Ｘ型、Ｖ型、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される形を有する。一部の特定の代表的な実施形態では、複数の幾何学的に賦型された穿孔は、三角形、正方形、矩形、ダイヤモンド、台形、五角形、六角形、八角形、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、多角形の形を有する。一部の特定の代表的な実施形態では、複数の幾何学的に賦型された穿孔は、パターンを付けたコレクタ表面上の二次元パターンを含む。他の代表的な実施形態では、パターンを付けたコレクタ表面上の幾何学的に賦型された穿孔の二次元パターンは、二次元アレイである。
【０１８９】
特定の代表的な実施形態では、繊維微粒子混合物を形成チャンバの下端部に輸送して、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを形成することは、離散した繊維を形成チャンバの中に落下させることと、重力下で形成チャンバから繊維を落下させること、を含む。他の代表的な実施形態では、繊維微粒子混合物を形成チャンバの下端部に移送して、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを形成することは、離散した繊維を形成チャンバの中に落下させることと、重力及び形成チャンバの下端部に適用される真空力下で、繊維を形成チャンバから落下させることとを含む。
【０１９０】
パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの０重量％以上〜１０重量％未満、より好ましくは、離散した繊維の０重量％以上〜１０重量％未満が、少なくとも第１の融解温度を有する第１の領域、及び第２の融解温度を有する第２の領域を含み、第１の融解温度が、第２の融解温度未満である、多成分繊維で構成される一部の代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブへの微粒子の固定は、多成分繊維を少なくとも第１の融解温度かつ第２の融解温度未満まで加熱することを含み、それによって、微粒子の少なくとも一部が、多成分繊維の少なくとも一部の少なくとも第１の領域に結合され、離散した繊維の少なくとも一部が、多成分繊維の第１の領域と複数の交点で一緒に結合されている。
【０１９１】
複数の離散した繊維が、第１の融解温度を有する単一成分の離散した熱可塑性繊維の第１の集団、及び第１の融解温度を超える第２の融解温度を有する単一成分の離散した熱可塑性繊維の第２の集団を含む他の代表的な実施形態では、粒子をパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブに固定する工程は、多成分繊維を少なくとも第１の融解温度かつ第２の融解温度未満の温度に加熱することを含み、それによって、微粒子の少なくとも一部が、多成分繊維の少なくとも一部の少なくとも第１の領域に結合され、更に、単一成分の離散した繊維の第１の集団の少なくとも一部が、単一成分離散した繊維の第１の集団の少なくとも一部に結合される。
【０１９２】
第１の融解温度を有する単一成分の離散した熱可塑性繊維の第１の集団、及び第１の融解温度を超える第２の融解温度を有する単一成分の離散した繊維の第２の集団を含む、一部の代表的な実施形態では、好ましくはパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの０重量％超〜１０重量％未満、より好ましくは離散した繊維の０重量％超〜１０重量％未満が、単一成分の離散した熱可塑性繊維の第１の集団で構成される。
【０１９３】
特定の代表的な実施形態では、微粒子をパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブに固定する工程は、単一成分の離散した熱可塑性繊維の第１の集団を、少なくとも第１の融解温度かつ第２の融解温度未満の温度まで加熱することを含み、それによって、微粒子の少なくとも一部が、単一成分の離散した熱可塑性繊維の第１の集団の少なくとも一部に結合され、離散した繊維の少なくとも一部が、単一成分の離散した熱可塑性繊維の第１の集団と複数の交点で一緒に結合される。
【０１９４】
前述の代表的な実施形態のいずれかでは、微粒子をパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブに固定することは、熱接着、自己結合、接着剤結合、粉末バインダ結合、水流交絡、ニードルパンチング、カレンダリング、又はこれらの組み合わせの少なくとも１つを含む。前述の実施形態の一部では、微粒子をパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブに固定することは、離散した繊維を交絡させ、それによって複数の介在空隙を含む凝集したパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブを形成することを含み、それぞれの介在空隙は、少なくとも２つの重複する繊維によって画定されたメジアン径を有する、少なくとも１つの開口部を有する空隙体積を画定し、更に微粒子は、空隙体積未満の体積、及びメジアン寸法を超えるメジアン粒径を呈し、更に化学的に活性な微粒子は、実質的に離散した繊維に結合されず、離散した繊維は、実質的に互いに結合されない。
【０１９５】
前述の代表的な実施形態のいずれかでは、液体は形成チャンバの中に導入されて、離散した繊維の少なくとも一部を濡らしてもよく、それによって微粒子の少なくとも一部が、形成チャンバ中で濡れた離散した繊維に接着する。
【０１９６】
前述の実施形態のいずれかでは、微粒子は、上端部、下端部、上端部と下端部の間、又はこれらの組み合わせにおいて形成チャンバの中に導入されてもよい。前述の実施形態のいずれかでは、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブは、コレクタ上で形成されてもよく、このコレクタは、スクリーン、スクリム、メッシュ、不織布、織布、編布地、発泡体層、多孔質フィルム、穿孔フィルム、繊維のアレイ、溶融フィブリル化ナノ繊維ウェブ、メルトブローン繊維ウェブ、スパンボンド繊維ウェブ、エアレイド繊維ウェブ、ウェットレイド繊維ウェブ、カード繊維ウェブ、水流絡合繊維ウェブ、及びこれらの組み合わせから選択される。
【０１９７】
前述の実施形態のいずれかの他の例では、この方法は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブに重なる繊維カバー層を適用することを更に含み、繊維カバー層は、エアレイ加工、ウェットレイ加工、カード加工、メルトブロー、溶融紡糸、電界紡糸、プレキシフィラメント形成、ガスジェットフィブリル化、繊維スプリット加工、又はこれらの組み合わせによって形成される。特定の代表的な実施形態では、繊維カバー層は、メルトブロー、溶融紡糸、電界紡糸、プレキシフィラメント形成、ガスジェットフィブリル化、繊維スプリット加工、又はこれらの組み合わせによって形成された、１μｍ未満のメジアン繊維径を有するサブマイクロメートル繊維の集団を含む。
【０１９８】
以下に説明される方法の一部の実施形態を通じて、不織布物品の一表面の上で優先的に、微粒子を得ることができる。目の粗い、嵩高な不織ウェブの場合、微粒子は、ウェブから落下し、不織布物品の底面上に優先的に存在する。目のつんだ不織ウェブの場合、微粒子は、不織布物品の表面上に滞留し、その上部に優先的に存在する。
【０１９９】
更に以下に記述のとおり、不織布物品の厚さ全体で微粒子の分散を得ることができる。この実施形態では、したがって、微粒子は、ウェブの作業面上及び厚さ全体の両方で使用可能である。一実施形態では、繊維を濡らして、繊維が融解して微粒子を固定することができるまで、微粒子を繊維にくっつくのを助けることができる。別の実施形態では、目のつんだ不織ウェブに対しては、真空を導入して、微粒子を不織布物品の厚さ全体に引き込む。
【０２００】
１．パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを形成するための装置
図３〜４は、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを形成する代表的装置の一部として、本開示の様々な実施形態を実施する例示の装置を示す。図３は本装置の概略の全体側面図である。図４は任意の結合装置の斜視図である。図５Ａ〜５Ｈは、本開示の特定の例示の実施形態による、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブの形成に有用な、様々な代表的な穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面の上面図である。
【０２０１】
上述のように、代表的なパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の作製のために様々な方法の実施に設定され得る代表的な装置２２０を、図３で示す。１つ以上の離散した繊維の入力流（２１０、２１０’、２１０”）は、形成チャンバ２２０の最上部の近位に配置され、離散した繊維は、混合、ブレンドされて、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を最終的に形成する。
【０２０２】
図３に示すように、別々の繊維流２１０は、複数の多成分繊維１１０を形成チャンバ２２０の中に導入することが示され、別々の繊維流２１０’は、複数の離散した充填繊維１２０（天然繊維であってもよい）を形成チャンバ２２０の中に導入することが示され、別々の繊維流２１０”は、離散したエレクトレット繊維（例えば、熱可塑性エレクトレット繊維）１１６の第１の集団を形成チャンバ２２０の中に導入することが示される。しかしながら、離散した繊維が形成チャンバに単独流として導入される必要はなく、離散した繊維の少なくとも一部が、形成チャンバ２２０に進入する前に、単一繊維流に有利に混合されてもよいことを理解されたい。例えば、形成チャンバ２２０に進入する前に、特に多成分１１０及び充填繊維１２０のブレンドが含まれる場合、入力された離散した繊維を開放し、櫛で梳いて、及び／又はブレンドするように、オープナー（図示せず）を含めてもよい。
【０２０３】
更に、繊維流（２１０、２１０’、２１０”）が形成チャンバ２２０の中に導入される位置は、有利に変動し得る。例えば、繊維流は、形成チャンバの左側、上側、又は右側に有利に位置してもよい。更に、繊維流は、形成チャンバ２２０の上部又は更には中央に導入されるように有利に位置付けられてもよい。しかしながら、以下で更に記述されるように、繊維流をエンドレスベルトスクリーン２２４の上に導入することが現状において好適である。
【０２０４】
また、微粒子（１３０、１３０’）の１つ以上の入力流（２１２、２１２’）が形成チャンバ２２０に進入する。微粒子（２１２、２１２’）の２つの流れが図３に示されているが、１つのみの流れを使用してもよく、又は２つ以上の流れを使用してもよいということが理解される。複数の入力流（２１２、２１２’）が使用される場合、微粒子は、各流れ（２１２、２１２’）において同一であるか（図示せず）、又は異なって（１３０、１３０’）もよいということが理解される。多数の入力流（２１２、２１２’）が使用される場合、微粒子（１３０、１３０’）は、離散した微粒子材料を含むことが本発明では好ましい。
【０２０５】
有利なこととしては、微粒子入力流（２１２、２１２’）を形成チャンバ２２０の他の領域で導入してもよいことよいということが更に理解される。例えば、微粒子を、形成チャンバ２２０の最上部（微粒子１３０を導入する入力流２１２）、及び／若しくは形成チャンバの中央（図示せず）、並びに／又は形成チャンバ２２０（微粒子１３０’を導入する入力流２１２’）の底部の近傍で導入してもよい。
【０２０６】
更に、微粒子入力流（２１２、２１２’）が形成チャンバ２２０の中に導入される位置は、有利に変動し得る。例えば、有利なこととして、入力流を、微粒子（１３０、１３０’）を形成チャンバの左側（２１２’）、上部（２１２）、又は右側（図示せず）で導入するように配置してもよい。更に、有利なこととして、入力流を、微粒子（１３０、１３０’）を形成チャンバ２２０の上部（２１２）、中央（図示せず）、又は底部（２１２’）で導入するように配置してもよい。
【０２０７】
一部の代表的な実施形態では（例えば、微粒子が、約１〜２５マイクロメートルの寸法又は直径を有する微細微粒子を含むか、又は微粒子が、１ｇ／ｍＬ未満の密度を有する低密度微粒子を含む）、微粒子（１３０）の少なくとも１つの入力流（２１２）を、以下で更に記述されるように、エンドレスベルトスクリーン２２４の上に導入することが本発明で好ましい。
【０２０８】
他の代表的な実施形態（例えば、微粒子が、約２５マイクロメートルよりも大きいメジアン寸法又は直径を有する粗大微粒子を含むか、又は微粒子が、１ｇ／ｍＬよりも大きい密度を有する高密度微粒子を含む）では、微粒子（１３０’）の少なくとも１つの入力流（２１２’）を、以下で更に記述されるように、エンドレスベルトスクリーン２２４の下に導入することが本発明で好ましい。特定のこのような実施形態では、微粒子（１３０’）の少なくとも１つの入力流（２１２’）を、形成チャンバの左側で導入することが本発明で好ましい。
【０２０９】
更に、微粒子が、約５マイクロメートル未満のメジアン寸法又は直径、及び１ｇ／ｍＬよりも大きい密度を有する、極めて微細な微粒子を含む、特定の代表的な実施形態では、微粒子の少なくとも１つの入力流（２１２’）を、以下で更に記述されるように、形成チャンバの右側、好ましくはエンドレスベルトスクリーン２２４の下で導入することが本発明で好ましい。
【０２１０】
加えて、一部の特定の代表的な実施形態では、有利なこととして、入力流（例えば、２１２）を、微粒子１３０が、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４中で実質的に均一に分散するようなやり方で微粒子（例えば、１３０）を導入するように配置してもよい。あるいは、一部の特定の代表的な実施形態では、有利なことに、入力流（例えば、２１２’）を、微粒子１３０が、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の主表面において、例えば、図３中パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の下方主表面近傍で、又はパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の上方主表面近傍（図示せず）で実質的に分散されるようなやり方で微粒子（例えば、１３０’）を導入するように配置してもよい。
【０２１１】
図３は、微粒子（例えば、１３０’）が、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の下方主表面で実質的に分散され得る１つの代表的な実施形態を示すが、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ内の微粒子の他の分散が得られてもよく、これは形成チャンバ２２０の中に入る微粒子の入力流の位置、及び微粒子の性質（例えば、メジアン粒径若しくは直径、密度など）に依存するということが理解される。
【０２１２】
したがって、１つの代表的な実施形態では（図示せず）、有利なことに、微粒子の入力流を、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の最上部の主表面で実質的に分散するように、極めて粗大であるか、又は高密度の微粒子を導入するように配置してもよい（例えば、形成チャンバ２２０の下右側の近傍）。パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４上又は内の微粒子（１３０，１３０’）の他の分散は、本開示の範囲内にある。
【０２１３】
微粒子（１３０、１３０’）の入力流（２１２、２１２’）を形成チャンバ２２０に導入するための好適な装置としては、市販の振動フィーダー、例えば、Ｋ−Ｔｒｏｎ，Ｉｎｃ．（Ｐｉｔｍａｎ，ＮＪ）製のものが挙げられる。微粒子の入力流を、一部の代表的な実施形態では、微粒子を流動化するように、エアノズルによって補助してもよい。好適なエアノズルは、Ｓｐｒａｙｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（Ｗｈｅａｔｏｎ，ＩＬ）から市販されている。
【０２１４】
形成チャンバ２２０は、例えば、米国特許第７，４９１，３５４号及び同第６，８０８，６６４号で示され、記述されるような、好ましくは、エアレイ繊維加工装置の一種である。強力なエアフローを使用して繊維を混合及び交絡させて、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブを形成する代わりに（Ｒａｎｄｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍａｃｅｄｏｎ，ＮＹ）から入手可能な「ＲａｎｄｏＷｅｂｂｅｒ」ウェブ形成機によるなどの）、形成チャンバ２２０は、繊維をブレンド及び混合するためのスパイクローラー２２２を有し、重力によって、繊維がエンドレスベルトスクリーン２２４を通じて落下し、交絡繊維のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を形成する。エアレイ装置のこの構成により、一部の実施形態では、繊維及び微粒子は、形成チャンバ２２０の底部に一緒に落下し、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を形成する。１つの代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４が形成チャンバ２２０中で形成する領域の下で真空を含むことができる（図示せず）。
【０２１５】
図３〜４を参照を参照すると、一部の代表的な実施形態では、形成されたパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、形成チャンバ２２０を出て、オーブンのような任意の加熱ユニット２４０に進み、ここで多成分繊維１１０がパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に含まれる場合には、加熱ユニットを使用して、多成分繊維１１０の第１の領域１１２を加熱する。融解した第１の領域１１２は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の繊維の交差点で移行し、捕捉する傾向がある。次いで、冷却時、融解した第１の領域１１２は融着及び固化して、固定され、相互接続されたパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を生成する。
【０２１６】
一部の実施形態では、任意の微粒子１３０は、多成分繊維１１０の融解後に融合した第１の領域１１２、又は熱可塑性単一成分繊維１１６の部分的に融解した後、融合した第１の集団によって、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に固定されてもよい。したがって、最初にウェブを形成し、次いでウェブを加熱するという２つの工程で、バインダ又は更なるコーティング工程を必要とせずに、微粒子１３０を含有する不織ウェブを形成することができる。
【０２１７】
１つの代表的な実施形態では、微粒子１３０は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の繊維から落下し、それゆえ、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の下方表面の上に優先的に落下する。パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブが加熱ユニット２４０まで進んだとき、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の下方表面に位置する多成分繊維１１０の融解し、次いで融合した第１の領域１１２は、好ましくは、追加のバインダコーティングを必要とせずに、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に微粒子１３０を固定する。
【０２１８】
別の代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブが小さな開口を持つ比較的に密なウェブである場合には、微粒子１３０は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の最上表面２３４上に優先的に残る。そのような実施形態では、溶出は、ウェブの開口部のいくつかを通じて部分的に落下する微粒子の形態であってもよい。パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４が加熱ユニット２４０まで進んだとき、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の最上表面の上又は近傍に位置する多成分繊維１１０の融解し、次いで融合した第１の領域１１２（又は部分的に融解した熱可塑性単一成分繊維１１６）は、好ましくは、追加のバインダコーティングを必要とせずに、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に微粒子１３０を固定する。
【０２１９】
別の実施形態では、好ましくは水又は水溶液である液体２１５は、アトマイザー２１４からミストとして導入される。液体２１５は、好ましくは離散した繊維（１１０、１１６、１２０）を濡らし、微粒子（１３０、１３０’）が繊維の表面にくっつくようにする。それゆえ、微粒子（１３０，１３０’）は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の厚さにわたって概ね分散される。パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４が加熱ユニット２４０に進むとき、液体２１５は、好ましくは蒸発し、一方で（多成分又は熱可塑性単一成分の）離散した繊維１１０の第１の領域１１２は融解する。多成分（又は熱可塑性単一成分）の離散した繊維の融解後に融合した第１の領域１１２は、追加のバインダコーティングを必要とせずに、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を一緒に固定し、加えて微粒子（１３０、１３０’）をパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に固定する。
【０２２０】
液体２１５のミストは、含まれる場合、離散した繊維（１１０、１１６、１２０）を形成チャンバ２２０の中に導入した後、繊維１１０、１１６及び１２０を濡らすことが示される。しかしながら、繊維の濡れは、離散した繊維（１１０、１１６、１２０）を形成チャンバ２２０の中に導入する前を含む、プロセスの他の位置で発生し得る。例えば、液体を形成チャンバ２２０の底部で導入して、微粒子１３０を滴下しながら、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を濡らしてもよい。追加又は代替として、液体２１５のミストを、落下前に形成チャンバ２２０の上部、又は形成チャンバ２２０の中央に導入して、微粒子（１３０、１３０’）及び離散した繊維（１１０、１１６、１２０）を濡らすことができる。
【０２２１】
選択された微粒子１３０は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４が、多成分繊維１１０の第１の領域１１２を融解するために、暴露される熱に耐えることができなければならないということが理解される。一般に、熱は１００〜１５０℃で又は１００〜１５０℃まで提供される。更に、選択された微粒子１３０は、含まれる場合には液体溶液２１４のミストに耐える能力がなければならないということが理解される。したがって、ミストの液体は、水溶液であってもよく、別の実施形態では、ミストの液体は、有機溶媒溶液であってもよい。
【０２２２】
本開示の代表的なパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、所望によって、複数の離散した繊維及び複数の微粒子を含む、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に隣接する少なくとも１つの追加層を含んでもよい。少なくとも１つの隣接する層は、下層（例えば、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の支持層２３２）、上層（例えば、カバー層２３０）、又はこれらの組み合わせであってもよい。少なくとも１つの隣接層は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の主表面に直接接触する必要はないが、好ましくは、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の少なくとも１つの主表面に接触する。
【０２２３】
一部の代表的な実施形態では、少なくとも１つの追加の層を、例えば、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成前に作製されるウェブロール（例えば、図３中のウェブロール２６０及び２６２を参照のこと）として予備成形してもよい。一部の代表的な実施形態では、ウェブロール２６０を巻き出し及び形成チャンバ２２０の下に通して、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４のコレクタ２３２を提供してもよい。特定の代表的な実施形態では、ウェブロール２６２を、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４が形成チャンバ２２０を出た後にカバー層２３０を適用するように配置してもよい。
【０２２４】
他の代表的な実施形態では、少なくとも１つの隣接する層を、例えば、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の主表面に隣接する（好ましくは接触する）、複数の繊維２１８（一部の本発明で好ましい実施形態では、１マイクロメートル未満のメジアン径を有する繊維の集団を含む）を適用しているのが示される、後形成アプリケーター２１６を使用して、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４と共形成し、それによって、一部の実施形態では、濾過物品を製造する際に有用である多層パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を形成してもよい。
【０２２５】
上記のように、本開示の代表的なパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、所望によって、サブマイクロメートル繊維の集団を含んでもよい。一部の本発明で好ましい実施形態では、サブマイクロメートル繊維の集団は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に隣接する層を含む。サブマイクロメートル繊維構成成分を含む少なくとも１つの層は、下層（例えば、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の支持層又はコレクタ）であってもよいが、より好ましくは上層又はカバー層として使用される。サブマイクロメートル繊維の集団は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４と共に共形成するか、又はパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成前に、ウェブロール（例えば、図３中のウェブロール２６０及び２６２を参照のこと）として予備形成され、巻き出されて、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４用にコレクタ（例えば、図３中のウェブロール２６０及びコレクタ２３２を参照のこと）又はカバー層（例えば、図３中のウェブロール２６２及びカバー層２３０を参照のこと）を得るか、あるいは代替として又は追加としてパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成、及びパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に隣接して、好ましくは重ねて適用後に後成形してもよい（パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に繊維２１８を付ける、後成形アプリケーター２１６を図３中で参照のこと）。
【０２２６】
サブマイクロメートル繊維がパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４と共形成される代表的な実施形態では、サブマイクロメートル繊維の集団を、ウェブの表面上又は付近でサブマイクロメートル繊維を形成するように、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の表面の上に堆積してもよい。この方法は、任意に支持層又はコレクタ２３２を含み得るパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を、１マイクロメートル（μｍ）未満のメジアン繊維径を有するサブマイクロメートル繊維の繊維流に通す工程を含んでもよい。繊維流に通す間、サブマイクロメートル繊維をパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４（例えば、領域３１５中で）上に堆積して、支持層に一時的又は永続的に結合してもよい。繊維が支持層上に堆積された後は、繊維を任意で互いに結合させてもよく、更に、支持層上で硬化させてもよい。
【０２２７】
サブマイクロメートル繊維の集団は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４と共に共形成するか、又はパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成前に、ウェブロール（例えば、図３中のウェブロール２６０及び２６２を参照のこと）として予備形成し、巻き出して、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４用にコレクタ（例えば、図３中のウェブロール２６０及びコレクタ２３２を参照のこと）又はカバー層（例えば、図３中のウェブロール２６２及びカバー層２３０を参照のこと）を得るか、あるいは代替として又は追加としてパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の形成後に後成形し、及びパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４（パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に繊維２１８を適用する、後成形アプリケーター２１６を図３中の参照のこと）を隣接して、好ましくは重ねて付けてもよい。
【０２２８】
形成に続いて、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、一部の代表的な実施形態では、第１の領域を融解し、次いで融合する任意の加熱ユニット２４０を通り、加熱ユニットは、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を固定し、及び特定の代表的な実施形態では、微粒子（１３０，１３０’）も固定する。いくつかの実施形態では、任意のバインダコーティングを含むこともできる。したがって、１つの代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を、後形成プロセッサ２５０、例えば塗装機に進めることができ、ここで領域３１８内の不織布エレクトレット繊維ウェブの少なくとも１つの主表面（例えば、上面及び／又は底面）に液体又は乾燥バインダを適用することができる。塗装機は、ローラー塗装機、スプレー塗装機、浸漬塗装機、粉末塗装機、又は他の既知のコーティング機構であってもよい。塗装機は、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の単一の表面又は両方の表面にバインダを適用することができる。
【０２２９】
単一の主表面に適用する場合、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を、別の塗装機（図示せず）に進めて、他の非被覆主表面をバインダでコーティングすることができる。任意のバインダコーティングが含まれる場合、微粒子は、コーティング工程及び条件に耐えることができなければならず、任意の化学的に活性な微粒子の表面が、バインダコーティング材料によって実質的に閉塞されてはならないことが理解される。
【０２３０】
他の後処理工程を行って、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に強度又はテクスチュアを付加してもよい。例えば、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を、ニードルパンチ、カレンダリング、水流交絡、エンボス加工してもよく、又は後形成プロセッサ２５０内の別の材料に積層してもよい。
【０２３１】
２．パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを形成するためのパターンを付けたコレクタ表面
図３に示すように、エアレイされた離散した繊維（１１５、１１６、及び／又は１２０）は、本質的にエンドレスなベルトとして駆動ローラー２７０及び３２０の間を走行する連続又はエンドレスベルトコレクタとして図３中で図示されている、コレクタ３１９のパターンを付けた表面３１９’上に捕集される。エアレイド繊維ウェブ１００は、領域３１４にわたって捕集され、領域３１４〜３１８にわたってパターンを付けた不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４に形成される。パターンを付けた不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４のパターンを付けた表面は、図１のコレクタ３１９のパターンを付えた表面３１９’から遠位の最上面に相対して示されているが、別の実施形態において（図中に示されない）、パターンを付けた繊維溶融紡糸ウェブのパターンを付けた表面は、コレクタ３１９のパターンを付けた表面３１９’と接触してもよいということが理解される。
【０２３２】
本開示の発明の代表的な実施形態を、連続スクリーンタイプのコレクタ（例えば、図３に示されるベルトタイプのコレクタ３１９）、穿孔に対応し、多孔質若しくは穿孔されたコレクタ（例えば図３に示されるスクリーンタイプのコレクタ）の少なくとも一部に重なる表面パターンを有する、穿孔された鋳型若しくはステンシル（図５Ａ〜５Ｈを参照のこと）、又はスクリーンを被覆したドラム（図示せず）の上でパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を捕集する、又は当該地術で既知の代替的な方法を使用することにより実施してもよい。
【０２３３】
図５Ａ〜５Ｈで示すように、一部の代表的な実施形態では、パターンを付けたコレクタ表面３１９’は、コレクタ３１９を通じて複数の幾何学的に賦型された穿孔５００を含み、フィラメントの集団を捕捉する工程は、穿孔パターンコレクタ表面を通じて真空を引きこむことを含む。穿孔されたパターンを付けた表面と一体化したコレクタは図３に示されているが、他の実施、例えば、多孔質若しくは穿孔されたスクリーン又はベルト上に配置された穿孔されたパターンを付けたステンシル若しくは鋳型も、同様に使用してもよいということが理解される。
【０２３４】
一部の代表的な実施形態では、複数の幾何学的に賦型された穿孔は、円（図５Ａ及び５Ｈ、３１９’）、楕円形（図示せず）、多角形（図５Ｂ〜５Ｃ、５Ｆ、及び図５Ｈ、３１９’）、Ｖ型（図５Ｄ、３１９’）、Ｘ型（図５Ｅ、３１９’）、及びこれらの組み合わせ（図示せず）からなる群から選択される形状を有する。特定の代表的な実施形態では、複数の幾何学的に賦型された穿孔は、正方形（図５Ｂ、３１９’）、矩形（図示せず）、三角形（図５Ｃ、３１９’）、ダイヤモンド（図５Ｆ、３１９’）、台形（図示せず）、五角形（図示せず）、六角形（図示せず）、八角形（図示せず）、及びこれらの組み合わせ（図示せず）からなる群から選択された多角形の形状を有してもよい。
【０２３５】
図５Ａ〜５Ｈにより図示するように、更なる代表的な実施形態では、複数の幾何学的に賦型された穿孔は、パターンを付けたコレクタ表面に二次元パターンを含む。特定の代表的な実施形態では、図５Ａ〜５Ｈにより図示するように、パターンを付けたコレクタ表面上の幾何学的に賦型された穿孔の二次元パターンは、二次元アレイである。
【０２３６】
図６は、図５Ｆの領域６の分解図であり、コレクタ中で延在する複数の幾何学的に賦型された穿孔５００を含むパターンを付けた表面３１９’を図示する。一部の本発明で好ましい実施形態では、離散した繊維の平均の長さは、図６に示すように複数の幾何学的に賦型された穿孔５００の最小Ｘ及び最大Ｙクリアランス開口未満になるように選択される。
【０２３７】
特定の代表的な実施形態では、結合は、自己熱結合、非自己熱結合、及び超音波結合のうちの１つ以上を含む。特別な代表的な実施形態では、繊維の少なくとも一部は、パターンにより決定される方向で配向している。好適な結合方法及び装置（自己結合法を含む）は、米国特許出願公開第２００８／００２６６６１号（Ｆｏｘら）で記述されている。
【０２３８】
３．パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを製造するための任意の結合装置
繊維の状態に応じて、捕集中に両繊維間にある程度結合が生じる場合がある。しかしながら、コレクタ表面によって形成されたパターンを保持する方法でフィラメントを一緒に結合するように、捕捉されたウェブ内のエアレイド繊維間の更なる結合が必要とされるか、望ましい場合がある。「繊維を一緒に結合する」は、ウェブを通常の取扱いに供するときに、繊維が一般的に分離しないように、追加の接着材料なしでフィラメントを一緒にしっかりと接着することを意味する。
【０２３９】
スルーエア結合によってもたらされる軽い自己結合が、剥離若しくは剪断性能に関して望ましいウェブ強度を提供しない場合がある一部の実施形態では、コレクタ表面からパターンを付けたエアレイド繊維ウェブを取り除いた後、二次の若しくは補足的な結合工程、例えば点接合カレンダリングを組み込むことが有用である場合がある。増大した強度を達成するための他の方法としては、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブの裏面（即ち、パターンが付いていない）にフィルム層を押出成形積層又はポリコーティングすること、又は、支持ウェブ（例えば、従来のエアレイド、無孔フィルム、多孔質フィルム、印刷フィルム等）にパターンを付けたエアレイド繊維ウェブを結合することを挙げてもよい。実質上、任意の結合技法、例えば、結合されるべき１つ以上の表面への、１つ以上の接着剤の適用、超音波溶接、又は当業者に既知のような、局所的結合パターンを形成することができる、他の熱結合方法が使用されてもよい。かかる補足的な結合は、ウェブを更に容易に取扱いできるようにし、かつその形状をよりよく保持することができるようにし得る。
【０２４０】
点接合プロセス又は滑面なカレンダロールにより加えられる熱及び圧力を用いる従来の接着技術はフィラメントの望ましくない変形又はウェブの過度の圧縮を引き起こす場合があるが、このような工程を使用してもよい。エアレイド繊維を結合するための代替技術は、米国特許出願公開第２００８／００３８９７６号（Ｂｅｒｒｉｇａｎら）で開示されているようなスルーエア結合である。スルーエア結合を実施するための代表的な装置（例えばスルーエアボンダー）を図５及び図６に図示する。
【０２４１】
図５〜６に示すように、二次元又は三次元のパターンを付けた表面を有するパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を、エアレイド離散した繊維をパターンを付けたコレクタ表面３１９’上で捕捉し、及び、例えば、スルーエアボンダー２４０の下でコレクタ３１９上にある間に接着剤を使用することなく繊維を結合することにより、コレクタ３１９上にある間に接着剤なしで繊維を結合することによって形成してもよい。本開示に適用される場合、本発明に好ましいスルーエア結合法は、ａ）エアレイド繊維の軟化に充分な温度に加熱された気流をウェブ中に強制的に通し、繊維の完全溶融には短すぎる離散した時間だけ加熱流を加えて、エアレイド繊維を繊維の交点（例えば凝集性を有する、又は結合したマトリックスを形成するために充分な交点）にて互いに充分に結合させることと、ｂ）直ちに、加熱流より少なくとも５０℃低い温度で気流をウェブに強制的に通して、繊維を急冷することとを含む、エアレイド繊維の捕集したウェブを、制御された加熱及び急冷操作に暴露することを伴う。（上述の米国特許出願公開第２００８／００３８９７６号で既定されているように、「強制的に」とは、ウェブに気流を通すために通常の室内圧力に加えて気流に力を加えることを意味し、「直ちに」とは、同操作の一部、すなわち、次の処理工程の前にウェブをロールに巻く場合に生じるような保管期間が介在することがないことを意味する）。略語として、この方法は、急冷フロー加熱法と記述され、同装置は急冷フローヒーターとして記述されている。
【０２４２】
記述される方法の変形は、上述の米国特許出願公開第２００８／００３８９７６号（Ｂｅｒｒｉｇａｎら）により詳細に教示されるように、エアレイド繊維内の２つの異なる種類の分子相の存在を利用している。第１の種類は、鎖延長又は歪誘起による結晶性ドメインが比較的多く存在することから微結晶性分子相と呼ばれ、第２の種類は、結晶化には足りない程度の何らかの秩序又は配向を有する場合があるが、結晶秩序が低い（すなわち、鎖延長がない）ドメイン及び非晶質ドメインが比較的多く存在することから非晶質性相と呼ばれる。
【０２４３】
これら２つの種類の相は、必ずしも明確な境界を有するわけではなく、互いに混在することがあり、異なる溶融及び／又は軟化特性を含む異なる種類の特性を有する。鎖延長の結晶性ドメインがより多く存在することを特徴とする第１の相は、第２相が溶融又は軟化する温度（例えば、秩序がより低い結晶性ドメインの融点によって変更されるような非晶性ドメインのガラス転移温度）より高い温度（例えば、鎖延長結晶性ドメインの融点）にて溶融する。
【０２４４】
記述されている方法で述べられている変形例では、微結晶特性相が溶融しないままで繊維の非晶質特性相が溶融又は軟化するのに充分な温度及び時間で加熱を行なう。一般に、加熱気流は、繊維のポリマー材料の溶融開始温度より高い温度である。加熱後、ウェブは上述のように急速に急冷される。
【０２４５】
このような温度での捕集されたウェブの処理は、エアレイド繊維を形態的に向上させるということが判明した。本発明の特定の代表的な実施形態の処理された繊維は、ある種の「反復的軟化」が可能である場合があり、繊維全体が溶融してしまう温度より低い温度領域内での温度上昇及び下降のサイクルに繊維が暴露されるにつれ、繊維、特に繊維の非晶質性相が、軟化及び再固化のサイクルをある程度繰り返すことを意味する。
【０２４６】
実際面では、処理済みの（加熱及び急冷処理の結果、既に有用な結合を概ね示している）ウェブを加熱して、繊維の更なる自己結合をもたらすことができる場合は、反復的軟化していることを意味する。軟化及び再固化のサイクルは無限には継続しないこともあるが、一般に、繊維が、例えば本発明の特定の代表的な実施形態による熱処理の間に繊維が初めて熱に暴露されることによって結合し、後に再び加熱されて再軟化及び更なる結合をもたらすことにより、又は所望ならば、カレンダ加工又は再成形のような他の操作を行えば、充分である。例えば、繊維の改善された結合力を利用して、ウェブを、平滑面にカレンダ加工したり、又は、例えばフェイスパターンを付けたコレクタに成型するなど非平面形状を与えてもよい（但しこのような場合の結合は自己結合には限られない）。
【０２４７】
非晶質特性相又は結合相がウェブ結合、カレンダ加工、成形又はその他の同様の作業中に上述の軟化機能を有する一方、繊維の微結晶特性相もまた重要な役割、即ち繊維の基本的な繊維構造を強化する役割を有する。微結晶特性相は、一般に、結合又は同様の作業中も非溶融状態を保つことができるが、それは、その融点が、非晶質特性相の溶融／軟化点よりも高く、したがって、繊維全体を通じて延在するとともに繊維構造及び繊維寸法を支持するマトリックスが原状のままに保たれるからである。
【０２４８】
したがって、自己結合作業においてウェブを加熱することにより、繊維交点にてある程度流動及び合体することによって繊維が共に結合するとしても、基本的に離散した繊維構造は、交点間及び結合間の繊維長さに渡って実質的に保持される。好ましくは繊維の断面は、交点間又は作業中に形成される結合間の繊維長さにわたって変化しないままである。同様に、ウェブをカレンダ加工することにより、カレンダ加工作業の圧力及び熱により繊維が再構成される（それによって繊維は、カレンダ加工中に押圧された形状を永久的に保持し、ウェブの厚さをより均一にする）としても、繊維は一般に、離散した繊維のままであり、結果として所望のウェブ多孔性、濾過、及び絶縁特性が保持される。
【０２４９】
図３及び４に示すように、本開示の特定の代表的な実施形態の代表的な方法では、パターンを付けたコレクタ表面３１９’上に形成されたパターンを付けた表面を有する形成済みのエアレイド繊維ウェブ１００を、コレクタ３１９の上方に設置された制御された加熱装置２４０の下で移動するコレクタ３１９により移送する。図４に示すように、代表的な加熱装置２４０は、上側プレナム４０２及び下側プレナム４０３に分割されたハウジング４０１を含む。上側及び下側プレナムは、典型的には均一な寸法及び間隔である一連の孔４０５によって開口されたプレート４０４で隔てられている。導管４０７から開口部４０６を通じて、典型的には空気である気体が上側プレナム４０２に供給され、プレート４０４は、上側プレナムに供給された空気が、プレートを通って下側プレナム４０３に到達するときに、非常に均一に分配されるよう、気流分配手段として機能する。他の有用な気流分配手段には、フィン、バッフル、マニホルド、エア・ダム、スクリーン又は焼結プレートなど、即ち、空気を均一に分散させる各種装置が含まれる。
【０２５０】
例示の加熱装置２４０では、下側プレナム４０３の底壁４０８を細長いスロット４０９により形成し、これから下側プレナムからの加熱された空気の細長い又はナイフ状の流れ（図４では図示せず）を、加熱装置２４０の下のコレクタ３１９上を移動するパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ１００のパターンを付けた表面上に吹き付ける（図４では、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブ１００及びコレクタ３１９を部分的な切欠として示す）。
【０２５１】
一般に、スルーエアボンダーを出る空気の温度及び速度を制御することによって、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを形成する繊維間の自己結合のレベルを制御することができる。好ましくは、空気流及び温度を調節して、コレクタのパターンを付けた表面と接触することにより形成される二次元若しくは三次元の表面パターンを破壊することなく、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを、パターンを付けたコレクタ表面から取り外すことができる。しかしながら、低結合から高い結合レベルまでの広い範囲にわたって、自己結合レベルを変化させる能力に関連する潜在的な利点が存在するということが理解される。例えば、高い結合レベルでは、繊維は、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブの取り扱い性をより容易にするのを可能にする、安定した三次元構造体を形成することができる。低い結合レベルでは、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブは、より高い延展性（すなわち、伸張性）を呈することができ、フィラメントを構成する材料（例えば、（コ）ポリマー）の結晶融点を超える温度を使用せずに、他の層により容易に熱積層され得る。
【０２５２】
したがって、特定の代表的な実施形態では、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブの温度及び暴露時間の条件は慎重に制御される。特定の代表的な実施形態では、温度−時間の条件を、物体の全加熱領域にわたって制御してもよい。本発明者らは、ウェブを通過する加熱された気流の温度が処理対象中の物体の幅に渡って５℃、好ましくは２℃更には１℃である範囲内であるとき、最良の結果を得た（加熱空気の温度は、作業の制御がし易いよう、ハウジング４０１への加熱空気の入口にて測定されることが多いが、熱電対を用い捕集したウェブに隣接して測定することもできる）。加えて、加熱装置は、例えば、加熱が過度になる又は不足することを避けるためにヒーターをオンとオフとの間で迅速に切り替えることによって、空気流が長時間に渡って安定した温度に維持されるように操作される。好ましくは、温度を、１秒間隔で測定する場合に、目標温度の１℃以内に保つ。
【０２５３】
加熱を更に制御するために、加熱空気流を当てた後に物体を素早く急冷する。一般には、物体が制御された加熱装置２４０から離れた直後に、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブ２３４全体に、かつこれを通じて外気を引き込むことにより、このような急冷を得ることができる。図３の数字３１７は、ウェブが熱空気ストリームを通過した後に空気排気装置によって周囲空気をパターンを付けたウェブを通して引き込む領域を示す。実際、このような空気をハウジング４０１の基部の下で引き込むことができ、したがって、空気はウェブが制御された加熱装置２４０を離れる殆ど直後にウェブに到達する。そして、空気排気装置（図示せず）は、加熱装置２５０を超えてコレクタに沿って距離３１７間に延在して、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４全体の完全な冷却及び／又は急冷を確保することができる。簡潔にする目的で、加熱急冷複合装置を冷却流ヒーターと呼ぶ。
【０２５４】
急冷の１つの目的は、ウェブに含有されるエアレイド繊維中で望ましくない変化が生じる前に熱を取り除くことである。急冷の別の目的は、ウェブ及び繊維から熱を迅速に除去することであり、それにより後で繊維に生じる結晶化又は分子秩序化の程度及び特性を制限する。溶融／軟化状態から固化状態へ急速に急冷することにより、非晶質特性相は凍結してより純度の高い結晶質形態となり、繊維の軟化又は反復的軟化を阻害する分子状物質の量は減少すると考えられる。ほとんどの用途で急冷は非常に好ましいが、一部の用途では必ずしも必要であるとは限らない。
【０２５５】
急冷を達成するために、塊を公称の融点より少なくとも５０℃低い温度の気体によって冷却するのが望ましい。また急冷気体を、少なくとも１秒間のオーダーの時間加えるのが望ましい（公称の融点はポリマー供給元により記載されていることが多く、示差走査熱量測定を用いて同定することもでき、本明細書の目的には、ポリマーに関する「公称の融点」は、ポリマーの溶融領域において最大値が１つだけの場合には二次熱総熱流量ＤＳＣプロットの最大ピークとして定義され、複数の融点を示す複数の最大値が存在する場合（例えば、２つの離散した結晶相の存在のため）は、最も高い振幅の溶融ピークが生じる温度として定義される）。いずれの場合も、急冷気体又は他の流体は繊維を急速に固化するに足る充分な熱容量を有する。
【０２５６】
著しい程度で自己結合を形成しない材料に特に有用な代替の実施形態では、エアレイド離散した繊維を、コレクタのパターンを付けた表面上に捕集してもよく、かつ繊維に結合することができる繊維材料の１つ以上の追加層を、繊維上に、繊維にわたって、又は繊維の周囲に適用することによって、繊維をコレクタ表面から取り外す前に、繊維を一緒に結合する。
【０２５７】
追加層は、例えば、１つ以上のメルトブローン層、又は１つ以上の押出成形積層フィルム層であり得る。層は、物理的に絡んでいる必要はないが、概して、層間の境界面に沿って結合する、あるレベルの中間層を必要とする。このような実施形態では、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブの表面上にパターンを保持するために、スルーエア結合を使用して、繊維を一緒に結合することは必要でない場合がある。
【０２５８】
４．パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを製造するための任意の加工工程
上述のパターンを付けたエアレイド繊維ウェブの作製方法に加え、以下の工程の１つ以上を形成後のウェブに対し実施してもよい。
【０２５９】
（１）パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを工程経路に沿って更なる工程操作に向けて進める工程、
（２）１つ以上の追加層と、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブの外側表面とを接触させる工程、
（３）パターンを付けたエアレイド繊維ウェブをカレンダリングする工程、
（４）パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを表面処理又は他の組成物（例えば、難燃剤組成物、接着剤組成物、又は印刷層）と接触させる工程、
（５）パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを厚紙又はプラスチック管に取り付ける工程、
（６）パターンを付けたエアレイド繊維ウェブをロール形状に巻き取る工程、
（７）パターンを付けたエアレイド繊維ウェブをスリットして２つ以上のスリットロール及び／又は複数個のスリットシートを形成する工程、
（８）パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを金型中に置き、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを新しい形状に成形する工程、
（９）存在する場合には、露出した任意の感圧性接着剤の層の上に剥離ライナーを適用する工程、及び
（１０）パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを別の基材に接着剤又は他のいずれかの取付具（クリップ、ブラケット、ボルト／ネジ、釘、若しくはストラップを含むがこれに限定されない）により取り付ける工程。
【０２６０】
Ｈ．パターンを付けたエアレイド繊維ウェブを使用する方法
本開示は、様々な用途で本開示のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４を使用する方法も目的とする。更なる別の態様では、本開示は、前出の方法のいずれかにより作製される上述のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブを含む物品に関する。特定のパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブは、ガス濾過物品、液体濾過物品、音声吸収物品、断熱物品、表面洗浄物品、研磨物品、細胞成長支援物品、薬物送達用品、個人衛生物品、及び創傷ドレッシング物品として有用であり得る。
【０２６１】
例えば、本開示の代表的な微粒子を含まないパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、気体又は液体濾過に使用される場合、流体分配層の提供で有用であることもある。本開示の代表的な粒子を含まないパターンを付けたエアレイド繊維ウェブは、熱減衰又は音響減衰用に追加の表面積を提供することができる。本開示の代表的な粒子を含まないパターンを付けたエアレイド繊維ウェブは、パターンが洗浄剤用のリザーバ及びくずを補足するための高い表面を提供する利点を有することができるために、表面洗浄用拭き取り用品での使用のために特に効果的な非平滑化表面を提供することができる。本開示の代表的な粒子を含まないパターンを付けたエアレイド繊維ウェブは、研磨操作時に使用するために研磨物品中の塵抽出層を提供するのに有用であることができる。本開示の代表的な粒子を含まないパターンを付けたエアレイド繊維ウェブは、細胞を支持するための骨格、又は創傷と接触するより小さな表面を呈し、したがって、より直ちに取り外し可能であり、創傷部の通気を可能にする容易に取り外し可能なテクスチュアを与えた創傷ドレッシング材料を提供することができる。一部の用途では、パターンによって決定される繊維の固有の配向は、流体の選択的な吸い上げを生じることができる。
【０２６２】
本開示の代表的な粒子を含まないパターンを付けたエアレイド繊維ウェブは、フック・ループ機構のファスナー又はクロージャー用のループ材料として特に有用であり得る。特定の実施形態では、スルーエア結合の後に得られる軽い結合レベルによって、フックは、パターンを付けたエアレイド繊維ウェブの表面により容易に侵入し、ウェブの繊維によって形成されるループとより容易に嵌合することができる。
【０２６３】
Ｉ．微粒子を含むパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブを使用する方法
複数のランダム配向された離散した繊維２及び所望によって複数の微粒子１３０を含むパターンを付けたエアレイドよる不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の前述の代表的な実施形態のいずれかを使用して、気体濾過物品、液体濾過物品、表面洗浄物品、絶縁物品、細胞成長支持物品、薬物送達物品、個人用衛生物品、及び創傷ドレッシング物品から選択される物品を作製してもよい。
【０２６４】
特定の本発明に好ましい実施形態では、前述の実施形態のいずれかの不織布エレクトレット繊維ウェブを使用して、不織布エレクトレット繊維ウェブを包囲する流体不透過性ハウジングであって、このハウジングは、不織繊維ウェブの第１の主表面と流体連通する、少なくとも１つの流体入口、不織布エレクトレット繊維ウェブの第１の主表面に対向する不織布エレクトレット繊維ウェブの第２の主表面と流体連通する少なくとも１つの流体出口を含む流体濾過物品を作製してもよい。
【０２６５】
好ましくは化学的に活性な微粒子である、様々な微粒子を含有する様々な不織布エレクトレット繊維ウェブから様々な濾過物品を作製することができるというこが理解される。有益には、液体（例えば、水）濾過媒体、気体（例えば、空気）濾過媒体、炉フィルター、呼吸器などを、粒子、より好ましくは化学的に活性な微粒子を含有する不織布エレクトレット繊維ウェブを含むように製造することができる。
【０２６６】
他の代表的な実施形態（図示せず）では、追加的な上又は下に重ねたウェブにより、又は繊維集団のメジアン径の勾配（例えば、粗大から微細、微細から粗大、及びその他）、微粒子集団平均径の勾配（例えば、粗大から微細、微細から粗大、及びその他）、及び／又は例えば、繊維重量当たりの微粒子重量として表される微粒子濃度の勾配（例えば、高濃度から低濃度、低濃度から高濃度、及びその他）をパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４の厚さＴにわたって形成することにより、追加の層を形成してもよい。
【０２６７】
特定の本発明で好ましい実施形態では、流体濾過媒体は、少なくとも１μｍの集団メジアン径を有するマイクロ繊維の集団を含む第１層、及び第１層に上重ねする、集団メジアン径が１μｍ未満のサブマイクロメートル繊維の集団を含む第２層を含む。いくつかの代表的な実施例では、第１層は多孔質の支持体に隣接している。そのような流体濾過媒体は、マイクロファイバーの集団を含む第１層が、サブマイクロメートル繊維の集団を含む第２層の前に透過流体に接触する深層濾過の用途では特に有用であろう。
【０２６８】
他の例示的実施形態（図示せず）では、第２層は多孔質の支持体に隣接している。そのような流体濾過媒体は、マイクロ繊維の集団を含む第１層が、サブマイクロメートル繊維の集団を含む第２層に遅れて透過流体に接触する絶対濾過の用途では特に有用となる場合がある。
【０２６９】
別の例示的実施形態（図示せず）は、流体濾過物品が軸構成の収着剤密度勾配を有することを提供する。代替の代表的な実施形態（図示せず）は、流体濾過物品が放射状構成の収着剤密度勾配を有することを提供する。特定の一実施形態では、流体濾過要素は、収着剤微粒子を実質的に含まない自己支持性のある不織ポリマー繊維の第２ウェブの複数の層を更に含む。
【０２７０】
別の代表的な実施形態（図示せず）では、本開示は、多孔質流体濾過物品を形成するために巻かれた２つ以上の多孔質層を含む流体濾過要素であって、多孔質層が、自己支持性の不織布ポリマー繊維及び、ウェブに捕捉された複数の微粒子を含むものを提供する。流体濾過物品はまた、多孔質物品を包囲する流体不透過性のハウジング、上層又は下層であり得る第１層（粗大繊維）と流体連通する入口、及び対応して下層又は上層になり得る第２層（微細繊維）と流体連通する出口２５を含んでもよい。
【０２７１】
特定の代表的な実施例では、ハウジングは、少なくとも１μｍの集団メジアン径を有するマイクロ繊維の集団を含む第１層と流体連通する少なくとも１つの流体入口、及び第１層に隣接し、１μｍ未満の集団メジアン径を有するサブマイクロメートル繊維の集団を含む第２層と流体連通する少なくとも１つの流体出口を含んでもよい。代表的な一実施形態では、第１層及び第２層は互いに融合していてもよい。代表的な別の実施形態では、多孔質層は、分離した複合層である。
【０２７２】
他の実施形態（図示せず）では、追加の隣接する上又は下に重ねられたウェブにより、又は繊維集団メジアン径の勾配（例えば、粗大から微細、微細から粗大、及びその他）、微粒子集団平均径の勾配（例えば、粗大から微細、微細から粗大、及びその他）、及び／又は例えば、繊維重量当たりの微粒子重量として表される微粒子濃度の勾配（例えば、高濃度から低濃度、低濃度から高濃度、及びその他）を、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ又は濾過要素２３４の厚さＴにわたって形成することにより、追加の層を形成してもよい。
【０２７３】
流体濾過物品は、様々な形状及び形態を取ることができる。特定の代表的な実施例では、流体濾過物品は、三次元的幾何学形状の形状を取り、それらは、特定の代表的な実施例では、円筒形、円形ディスク、楕円形ディスク、又は多角形ディスクから選択できる。他の適切な形状及び形態は、当業者に周知である。
【０２７４】
更なる態様で、流体濾過物品の透過流体との接触を含む流体濾過の方法を提供する。特定の代表的な実施形態では、流体濾過物品は、多孔質物品を形成するために巻かれた複数の多孔質層を含む不織繊維ウェブ（又は、ウェブ積み重ね体）であって、多孔質層が、上述のように自己支持性の不織ポリマー繊維層のウェブ、及び所望によって、ウェブに捕捉された複数の収着剤微粒子、多孔質物品を包囲する流体不透過性ハウジング、第１表面と流体連通する入口、及び第２表面と流体連通する出口を含むものを含む。
【０２７５】
特定の代表的な実施形態（図示せず）では、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ２３４は、少なくとも１μｍのメジアン径を有するマイクロファイバーの集団を含む第１層又は領域、及び第１層若しくは領域の上に重なり、１μｍ未満のメジアン径を有するサブマイクロメートル繊維の集団を含む第２層又は領域を含む。一部の代表的な実施形態では、第１層又は領域は、好ましくは複数の離散した繊維及び複数の微粒子を含む、多孔質支持体に隣接する。
【０２７６】
ここで例示的に開示された流体濾過物品は、様々な方法で使用可能である。代表的な一実施形態では、透過流体は、第２層を通過する前に第１層を通過する。代表的な別の実施形態では、透過流体は、第１層を通過する前に第２層を通過する。更なる代表的な実施形態では、第２層は、ひだが付けられており、透過流体は、第１層を通過する前に第２層を通過する。
【０２７７】
いくつかの実施形態では、透過流体を、重力下で流体濾過物品に通過させてもよい。代表的な他の実施形態では、透過流体は液体又は気体であってもよく、例えば、液体ポンプ、送風機又は気体圧縮機を使用した加圧流体の流動条件下で流体濾過物品を通過させてもよい。いくつかの代表的な実施形態では、ここで例示的に開示された実施形態による流体濾過物品は、加圧流体の流動条件下で、圧力損失の低減を示すであろう。
【０２７８】
微粒子を含む不織布エレクトレット繊維ウェブの代表的な実施形態が上述され、以下の実施例により下記で更に例示されるが、これらは本発明の領域に対して制限を課すものとして解釈されるべきではない。逆に、言うまでもなく明らかであるが、本明細書中の説明を読むことによって、本開示の趣旨及び／又は添付の請求項の範囲を逸脱することなく当業者に示唆され得る様々な他の実施形態、修正、及びそれらの均等物を採用することができる。
【実施例】
【０２７９】
本開示の広い範囲に記載される数値範囲及びパラメーターが近似値であるにも関わらず、特定の実施例に記載される数値は、可能な限り正確に報告される。しかしながら、いずれの数値もそれらの各試験測定値において見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に含む。最低限でも、また、特許請求の範囲への同等物の原則の適用を限定する試行としてではなく、少なくとも各数値パラメーターは、報告された有効数字の数を考慮して、そして通常の概算方法を適用することによって解釈されなければならない。
【０２８０】
材料
以下の実施例及び表１で、「ＰＥ」はポリエチレンを表し、「ＰＥＴ」はポリエチレンテレフタレートを表し、「ＰＰ」はポリプロピレンを表す。
【０２８１】
【表１】
0006054866.tif 000002
【０２８２】
試験方法
坪量の測定
微粒子を含有する代表的な不織布エレクトレット繊維ウェブの坪量を、Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ  ＸＳ４００２Ｓ電子秤（Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ  ＳＡＳ（Ｖｉｒｏｆｌａｙ，Ｆｒａｎｃｅ）から市販）を用いて測定した。
【０２８３】
パターンを付けたコレクタ
不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面から延在する複数の正方形の非中空の突起部、及び主表面に画定され、かつ主表面と実質的に平行な平面内でそれぞれ隣接する突起部の間に形成される複数の実質的に平面のランド領域（すなわち、実施例３を除く全ての試料）を画定する複数のランダム配向された離散した繊維を含むエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ試料を、ダイヤモンドカットしたパターンに配列された０．６２５インチ（１．５８ｃｍ）×０．６２５インチ（１．５８ｃｍ）×１．５インチ（３．８ｃｍ）の開口を持つ鋳型上に材料をエアレイすることにより、作製してもよい。パターンを付けた鋳型コレクタを、１ｍ／分の速度で移動する形成チャンバの下端部を走行する、エンドレス形成ベルト／ワイヤの最上面の上の形成チャンバの中に供給した。
【０２８４】
複数の実質的に平行な横方向の波型を画定する複数のランダム配向された離散した繊維を含む波型のパターンを付けた試料（実施例３）を（それぞれの波型は主表面に画定され、かつ主表面と実質的に平行な平面内でそれぞれ隣接する突起部の間に形成される複数の実質的に平面のランド領域と共に不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面から延在する非中空の突起部を画定する）、５．７５ｃｍ（ｐ〜ｐ）の波型を有する微細メッシュの波型のスクリーンを包み込むコレクタ鋳型上に材料をエアレイすることにより作製した。波型のスクリーン鋳型（コレクタ）を、１ｍ／分の速度で移動する形成チャンバの下端部を走行する、エンドレス形成ベルト／ワイヤの最上面の上の形成チャンバの中に供給した。
【０２８５】
作製例Ａ：ハンマーミルをかけたブローミクロ繊維（ＢＭＦ）の作製スクラップ
ハンマーミルをかけた材料を次の通り作製した。３Ｍ  Ｏ−Ｃｅｌ−Ｏスポンジ又は３Ｍ  １２５０炉フィルターポリプロピレンエレクトレット繊維スクラップをハンマーミルＭｉｌｌ  ＥＵ−２Ｂ（ＥＵＲＯＭＩＬＬＩＮＧ  ａ／ｓ．（Ｔｏｌｌｏｓｅ，Ｄｅｎｍａｒｋ）から入手可能）の中に供給した。材料を開口８ｍｍの篩からハンマーミルをかけて、後述のＳＰＩＫＥエアレイ法に使用される粒子を得た。
【０２８６】
パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの作製
以下の実施例のそれぞれにおいて、ＳＰＩＫＥエアレイ形成装置（ＦｏｒｍＦｉｂｅｒ  ＮＶ，Ｄｅｎｍａｒｋから市販）を使用して、複数の離散した繊維及び所望によって複数の微粒子とを含有する、不織布エレクトレット繊維ウェブを作製した。エアレイウェブの形成におけるＳＰＩＫＥ装置及び方法の詳細は、米国特許第７，４９１，３５４号及び同第６，８０８，６６４号で記述されている。
【０２８７】
作製例１Ａ−パターンを付けたエアレイド不織繊維ウェブ
２成分繊維及びハンマーミルをかけたスＰンジを、幅０．６ｍのコンベヤーベルトと共に２つの回転スパイクローラーを備えるスプリットプレオープン及びブレンドチャンバの中に速度２ｍ／分で供給した。２成分繊維を、このコンベアベルト上で重量流量８０ｇ／分でこのチャンバに供給した。ハンマーミルをかけたスポンジを、重量流量３２０ｇ／分でこのチャンバに供給した。その後、同一のコンベヤーベルトを用いて、２３００ｍ３／時間の流量、及びその呼び容量の６５％の設定を有する送風機を備える、形成チャンバの上部にブレンドを供給した。
【０２８８】
チャンバの上部において繊維性材料を開いて毛羽立たせた後、スパイクローラーの形成チャンバの上列及びエンドレスベルトスクリーンを通じて形成チャンバの底部に落下させ、それによって、スパイクローラーの下列及び再度、同一のエンドレスベルトスクリーンを通過させた。重力と、多孔質形成ベルト／ワイヤの下端部から形成チャンバに加えられた真空との組み合わせによって、繊維を多孔質エンドレスベルト／ワイヤの上に引き下ろした。
【０２８９】
ＪＭ  ６８８−８０タイプの支持層（支持層１）を、１ｍ／分の速度で移動する形成チャンバの下端部を走行する、エンドレス形成ベルト／ワイヤの上面上にある形成チャンバの中に供給した。材料を支持層のダイヤモンドカットの鋳型上に捕集し、それによって、支持層によって支持された活性炭微粒子を下に含有する三次元不織ウェブを形成した。
【０２９０】
次いで、ウェブをライン速度１．１ｍ／分で電気オーブン（１２５〜１３０℃）の中に搬送し、２成分繊維のシースを融解した。この実施例では、オーブンの直後にウェブを除去した。このオーブンは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ，ＬＬＣ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）の電気オーブンであった。このオーブンは、原則としてチャンバ内で最上部から空気を吹き付ける、長さ５．５メートルの１つの加熱チャンバを有する。吹き付けられた空気の一部を排出し（２０〜１００％設定）、一部を再循環させ得るように（２０〜１００％設定）、循環を設定することができる。この実施例では、空気を６０％設定で排出し、４０％を再循環させ、温度をチャンバ中で１２７℃とした。試料は、チャンバ内を一度通過させた。得られたウェブは、可撓性で吸収性のウェブであり、得られた三次元ウェブ内にスポンジ粒子が均等に分散していることが目視観測された。図７Ａは、作製例１Ａによる代表的なパターンを付けたエアレイド不織繊維ウェブの写真である。
【０２９１】
机上の実施例１Ｂ−パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
作製例１Ａに類似の方法で、エレクトレット繊維（例えば、ハンマーミルをかけた３Ｍ  １２５０炉フィルターポリプロピレンエレクトレット繊維スクラップ）を作製例１Ａにおけるハンマーミルをかけたスポンジの全部又は一部に置き換えて、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブを作製した。
【０２９２】
作製例２Ａ−パターンを付けたエアレイド不織繊維ウェブ
２成分繊維を、幅０．６ｍのコンベヤーベルトと共に２つの回転スパイクローラーを備える、スプリットプレオープン及びブレンドチャンバの中に速度２ｍ／分で供給した。２成分繊維を、このコンベアベルト上で重量流量２００ｇ／分でこのチャンバに供給した。その後、同一のコンベヤーベルトを用いて、２３００ｍ３／時間の流量を有し、公称容量の６５％で設定された送風機を備える、形成チャンバの最上部に繊維を供給した。
【０２９３】
チャンバの上部において繊維性材料を開いて毛羽立たせた後、スパイクローラーの形成チャンバの上列及びエンドレスベルトスクリーンを通じて形成チャンバの底部に落下させ、それによって、スパイクローラーの下列及び再度同一のエンドレスベルトスクリーンを通過させた。重力と、多孔質形成ベルト／ワイヤの下端部から形成チャンバに加えられた真空との組み合わせによって、繊維を多孔質エンドレスベルト／ワイヤの上に引き下ろした。
【０２９４】
ＪＭ  ６８８−８０タイプの支持層（支持層１）を、１ｍ／分の速度で移動する形成チャンバの下端部を走行する、エンドレス形成ベルト／ワイヤの最上面の上にある形成チャンバの中に供給した。材料を支持層のダイヤモンドカットの鋳型上に捕集し、それによって、支持層によって支持された活性炭微粒子を下に含有する三次元不織ウェブを形成した。
【０２９５】
次いで、ウェブをライン速度１．１ｍ／分で電気オーブン（１３０〜１３５℃）の中に搬送し、２成分繊維のシースを融解した。この実施例では、オーブンの直後にウェブを除去した。このオーブンは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ，ＬＬＣ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）の電気オーブンである。このオーブンは、長さ５．５メートルの１つの加熱チャンバを有し、原則としてチャンバ内で上から空気を吹き付ける。吹き付けられた空気の一部を排出し（２０〜１００％設定）、一部を再循環させ得るように（２０〜１００％設定）、循環を設定することができる。この実施例では、空気を８０％設定で排出し、２０％を再循環させ、温度をチャンバ中で１３２℃とした。試料は、チャンバ内を一度通過させた。得られたウェブのパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブは、目の粗い、嵩高な不織繊維ウエウェブであった。図７Ｂは、作製例２Ａによる代表的なパターンを付けたエアレイド不織繊維ウェブの写真である。
【０２９６】
机上の実施例２Ｂ−パターンを付けたエアレイド不織エレクトレット繊維ウェブ
作製例２Ａに類似の方法で、エレクトレット繊維（例えば、ハンマーミルをかけた３Ｍ  １２５０炉フィルターポリプロピレンエレクトレット繊維スクラップ）を作製例２Ａにおける２成分繊維に加えて添加して、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブを作製した。
【０２９７】
実施例３−パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
２成分繊維及びハンマーミルをかけたＢＭＦエレクトレット繊維炉フィルタースクラップを、幅０．６ｍのコンベヤーベルト付きの２つの回転スパイクローラーによりスプリットプレオープン及びブレンドチャンバの中に速度１ｍ／分で供給した。２成分繊維を、このコンベアベルト上で重量流量１００ｇ／分でこのチャンバに供給した。ハンマーミルをかけたＢＭＦエレクトレット繊維炉フィルタースクラップを、で重量流量１００ｇ／分でこのチャンバに供給した。その後、同一のコンベヤーベルトを用いて、２３００ｍ３／時間の流量、及びその呼び容量の５５％の設定を有する送風機を備える、形成チャンバの上部にブレンドを供給した。
【０２９８】
チャンバの上部において繊維性材料を開いて毛羽立たせた後、スパイクローラーの形成チャンバの上列及びエンドレスベルトスクリーンを通じて形成チャンバの底部に落下させ、それによって、スパイクローラーの下列及び再度同一のエンドレスベルトスクリーンを通過させた。重力と、多孔質形成ベルト／ワイヤの下端部から形成チャンバに加えられた真空との組み合わせによって、繊維を多孔質エンドレスベルト／ワイヤの上に引き下ろした。
【０２９９】
ＪＭ  ６８８−８０タイプの支持層（支持層１）を、１ｍ／分の速度で移動する形成チャンバの下端部を走行する、エンドレス形成ベルト／ワイヤの最上面の上にある形成チャンバの中に供給した。材料を支持層の最上面上に捕集し、それによって、支持層によって支持された活性炭微粒子を下に含有するパターンを付けたエアレイド不織エレクトレット繊維ウェブを形成した。
【０３００】
次いで、ウェブをライン速度１．１ｍ／分で電気オーブン（１３０〜１３５℃）の中に搬送し、２成分繊維のシースを融解した。この実施例では、オーブンの直後にウェブを除去した。このオーブンは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ，ＬＬＣ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）の電気オーブンである。このオーブンは、長さ５．５メートルの１つの加熱チャンバを有し、原則としてチャンバ内で上から空気を吹き付ける。吹き付けられた空気の一部を排出し（２０〜１００％設定）、一部を再循環させ得るように（２０〜１００％設定）、循環を設定することができる。この実施例では、空気を８０％設定で排出し、２０％を再循環させ、温度をチャンバ中で１３２℃とした。試料は、チャンバ内を一度通過させた。得られたウェブのパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブは、目の粗い、嵩高なウェブであった。
【０３０１】
化学的に活性な微粒子を含むパターンを付けた不織布エレクトレット繊維ウェブを含む物品の作製
実施例４−化学的に活性な微粒子が装填された、パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
２成分繊維及びハンマーミルをかけたＢＭＦエレクトレット繊維炉フィルタースクラップを、幅０．６ｍのコンベヤーベルト付きの２つの回転スパイクローラーによりスプリットプレオープン及びブレンドチャンバの中に速度１ｍ／分で供給した。２成分繊維を、このコンベアベルト上で重量流量２００ｇ／分でこのチャンバに供給した。ハンマーミルをかけたＢＭＦスクラップを重量流量２００ｇ／分でこのチャンバに供給した。その後、同一のコンベヤーベルトを用いて、２３００ｍ３／時間の流量、及びその呼び容量の６０％の設定を有する送風機を有する、形成チャンバの最上部にブレンドを供給した。チャンバの最上部において繊維を開いて毛羽立たせ、次いでスパイクローラーの形成チャンバの上列及びエンドレスベルトスクリーンから形成チャンバの底部に落下させ、それによって、スパイクローラーの下列及び同一のエンドレスベルトスクリーンを通過させた。
【０３０２】
活性炭微粒子を、重量流量４００ｇ／分及び供給空気設定２２ｐｓｉ（約１５１．７ｋＰａ）で形成チャンバの下端部に供給した。Ｋ−Ｔｒｏｎフィーダー、Ｋ−ＳＦＳ−２４／６タイプ（Ｋ−Ｔｒｏｎ  Ｓｃｈｗｅｉｚ  ＡＧ（Ｎｉｅｄｅｒｌｅｎｚ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から市販）を使用して、活性炭微粒子を送達した。重力と、多孔質形成ベルト／ワイヤの下端部から形成チャンバに加えられた真空との組み合わせによって、繊維及び微粒子を多孔質エンドレスベルト／ワイヤの上に引き下ろした。
【０３０３】
ＪＭ  ６８８−８０タイプの支持層（支持層１）を、１ｍ／分の速度で移動する形成チャンバの下端部を走行する、エンドレス形成ベルト／ワイヤの最上面上にある形成チャンバの中に供給した。材料を支持層のダイヤモンドカットの鋳型上に捕集し、それによって、支持層によって支持された活性炭微粒子を下に含有する三次元不織ウェブを形成した。
【０３０４】
次いで、ウェブをライン速度１．１ｍ／分で電気オーブン（１３０〜１３５℃）の中に搬送し、２成分繊維のシースを融解した。この実施例では、オーブンの直後にウェブを除去した。このオーブンは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ，ＬＬＣ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）の電気オーブンである。このオーブンは、長さ５．５メートルの１つの加熱チャンバを有し、原則としてチャンバ内で上から空気を吹き付ける。吹き付けられた空気の一部を排出し（２０〜１００％設定）、一部を再循環させ得るように（２０〜１００％設定）、循環を設定することができる。この実施例では、空気を８０％設定で排出し、２０％を再循環させ、温度をチャンバ中で１３２℃とした。試料は、チャンバ内を一度通過させた。
【０３０５】
得られたウェブのパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブは、目の粗い、嵩高なウェブであり、得られたパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ内に活性炭微粒子が均等に分散していることが目視観測された。
【０３０６】
作製例５Ａ−化学的に活性な微粒子が装填されたパターンを付けたエアレイド不織布繊維ウェブ
２成分繊維及び１２デニールナイロン繊維を、幅０．６ｍのコンベヤーベルト付きの２つの回転スパイクローラーによりスプリットプレオープン及びブレンドチャンバの中に速度１ｍ／分で供給した。２成分繊維を、このコンベアベルト上で重量流量２００ｇ／分でこのチャンバに供給した。ハンマーミルをかけたＢＭＦスクラップを重量流量２００ｇ／分でこのチャンバに供給した。その後、同一のコンベヤーベルトを用いて、２３００ｍ３／時間の流量、及びその呼び容量の６０％の設定を有する送風機を備える、形成チャンバの上部にブレンドを供給した。
【０３０７】
チャンバの上部において繊維性材料を開いて毛羽立たせた後、スパイクローラーの形成チャンバの上列及びエンドレスベルトスクリーンを通じて形成チャンバの底部に落下させ、それによって、スパイクローラーの下列及び再度同一のエンドレスベルトスクリーンを通過させた。活性炭微粒子を、重量流量７００ｇ／分及び供給空気設定２２ｐｓｉ（約１５１．７ｋＰａ）で形成チャンバの下端部に供給した。Ｋ−Ｔｒｏｎフィーダー、Ｋ−ＳＦＳ−２４／６タイプ（Ｋ−Ｔｒｏｎ  Ｓｃｈｗｅｉｚ  ＡＧ（Ｎｉｅｄｅｒｌｅｎｚ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から市販）を使用して、活性炭微粒子を送達した。重力と、多孔質形成ベルト／ワイヤの下端部から形成チャンバに加えられた真空との組み合わせによって、繊維及び微粒子を多孔質エンドレスベルト／ワイヤの上に引き下ろした。
【０３０８】
ＪＭ  ６８８−８０タイプの支持層（支持層１）を、１ｍ／分の速度で移動する形成チャンバの下端部を走行する、エンドレス形成ベルト／ワイヤの最上面上にある形成チャンバの中に供給した。材料を支持層のダイヤモンドカットの鋳型上に捕集し、それによって、支持層によって支持された活性炭微粒子を下に含有する三次元不織ウェブを形成した。
【０３０９】
次いで、ウェブをライン速度１．１ｍ／分で電気オーブン（１３０〜１３５℃）の中に搬送し、２成分繊維のシースを融解した。この実施例では、オーブンの直後にウェブを除去した。このオーブンは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ，ＬＬＣ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）の電気オーブンである。このオーブンは、長さ５．５メートルの１つの加熱チャンバを有し、原則としてチャンバ内で上から空気を吹き付ける。吹き付けられた空気の一部を排出し（２０〜１００％設定）、一部を再循環させ得るように（２０〜１００％設定）、循環を設定することができる。この実施例では、空気を８０％設定で排出し、２０％を再循環させ、温度をチャンバ中で１３２℃とした。試料は、チャンバ内を一度通過させた。
【０３１０】
得られたウェブのパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブは、目の粗い、嵩高なウェブであり、得られたパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ内に活性炭微粒子が均等に分散していることが目視観測された。
【０３１１】
机上の実施例５Ｂ−パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
作製例５Ａに類似の方法で、エレクトレット繊維（例えば、ハンマーミルをかけた３Ｍ  １２５０炉フィルターポリプロピレンエレクトレット繊維スクラップ）を作製例５Ａにおける１２デニールのナイロン繊維の全部又は一部に置き換えて、化学的に活性な微粒子を含むパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブを作製した。
【０３１２】
作製例６Ａ−化学的に活性な微粒子を搭載したパターンを付けたエアレイド不織布繊維ウェブ
２成分繊維を、幅０．６ｍのコンベヤーベルト付きの２つの回転スパイクローラーによりスプリットプレオープン及びブレンドチャンバの中に速度２ｍ／分で供給した。２成分繊維を、このコンベアベルト上で重量流量２００ｇ／分でこのチャンバに供給した。その後、同一のコンベヤーベルトを用いて、２３００ｍ３／時間の流量を有し、公称容量の６０％で設定された送風機を有する、形成チャンバの最上部に繊維を供給した。
【０３１３】
チャンバの上部において繊維性材料を開いて毛羽立たせた後、スパイクローラーの形成チャンバの上列及びエンドレスベルトスクリーンを通じて形成チャンバの底部に落下させ、それによって、スパイクローラーの下列及び再度同一のエンドレスベルトスクリーンを通過させた。活性炭微粒子を、重量流量４００ｇ／分及び供給空気設定２２ｐｓｉ（約１５１．７ｋＰａ）で形成チャンバの下端部に供給した。Ｋ−Ｔｒｏｎフィーダー、Ｋ−ＳＦＳ−２４／６タイプ（Ｋ−Ｔｒｏｎ  Ｓｃｈｗｅｉｚ  ＡＧ（Ｎｉｅｄｅｒｌｅｎｚ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から市販）を使用して、これらの活性炭微粒子を送達した。重力と、多孔質形成ベルト／ワイヤの下端部から形成チャンバに加えられた真空との組み合わせによって、繊維及び微粒子を多孔質エンドレスベルト／ワイヤの上に引き下ろした。
【０３１４】
ＪＭ  ６８８−８０タイプの支持層（支持層１）を、１ｍ／分の速度で移動する形成チャンバの下端部を走行する、エンドレス形成ベルト／ワイヤの最上面上にある形成チャンバの中に供給した。材料を支持層のダイヤモンドカットの鋳型上に捕集し、それによって、支持層によって支持された活性炭微粒子を下に含有する三次元不織ウェブを形成した。
【０３１５】
次いで、ウェブをライン速度１．１ｍ／分で電気オーブン（１３０〜１３５℃）の中に搬送し、２成分繊維のシースを融解した。この実施例では、オーブンの直後にウェブを除去した。このオーブンは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ，ＬＬＣ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）の電気オーブンである。このオーブンは、長さ５．５メートルの１つの加熱チャンバを有し、原則としてチャンバ内で上から空気を吹き付ける。吹き付けられた空気の一部を排出し（２０〜１００％設定）、一部を再循環させ得るように（２０〜１００％設定）、循環を設定することができる。この実施例では、空気を８０％設定で排出し、２０％を再循環させ、温度をチャンバ中で１３２℃とした。試料は、チャンバ内を一度通過させた。得られたウェブのパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブは、目の粗い、嵩高なウェブであり、得られたパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ内に活性炭微粒子が均等に分散していることが目視観測された。
【０３１６】
机上の実施例６Ｂ−パターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
作製例６Ａに類似の方法で、エレクトレット繊維（例えば、ハンマーミルをかけた３Ｍ  １２５０炉フィルターポリプロピレンエレクトレット繊維スクラップ）を作製例６Ａにおける２成分繊維に加えて添加して、化学的に活性な微粒子を含むパターンを付けたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブを作製した。
【０３１７】
パターンを付けた不織エレクトレット繊維ウェブを含む流体濾過及び断熱物品の作製
実施例２Ａ及び６Ａで記述されている化学的に活性な微粒子を含む不織繊維ウェブを使用して、代表的な流体濾過又は断熱物品を作製した。類似の方法で、実施例３及び４、又は机上の実施例１Ｂ、２Ｂ、５Ｂ、又は６Ｂの不織布エレクトレット繊維ウェブを用いて、代表的な流体濾過又は断熱物品を作製してもよい。
【０３１８】
実施例７−流体濾過物品
実施例２のパターンを付けたエアレイド不織繊維ウェブの基部を、作製例６Ａの活性炭を含有する不織繊維ウェブの基部表面に積層して、微粒子フィルター層及び気体吸着層を含む複合フィルターを形成した。３Ｍ  Ｓｐｒａｙ  ｍｏｕｎｔ接着剤（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から市販）を、約５ｇ／ｍ２の量で作製例２Ａの不織ウェブの底面に適用した後、メルトブローン不織ウェブを含む微粒子フィルター層を、ガス吸着層に手で押しつけた。濾過物品は、貫流又は流通用途に使用してもよい。
【０３１９】
本明細書で特定の代表的実施形態を詳細に説明したが、当然のことながら、当業者は上述の説明を理解した上で、これらの実施形態の代替物、変更物、及び均等物を容易に想起することができるであろう。したがって、本開示は本明細書で以上に述べた例示の実施形態に不当に限定されるべきではないということを理解すべきである。更に、本明細書にて参照される全ての出版物、公開された特許出願及び交付された特許は、それぞれの個々の出版物又は特許が参照により援用されることを明確にかつ個別に指示したかのごとく、それらの全体が同じ範囲で、参照により本明細書に援用される。様々な代表的実施形態を上で説明した。これら及び他の実施形態は、開示される実施形態の以下の列挙の範囲内である。
本出願では、以下の態様が提供される。
１．  不織布エレクトレット繊維ウェブであって、エレクトレット繊維を含む複数のランダム配向された離散した繊維を含み、前記不織布エレクトレット繊維ウェブは、前記不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面から延在する複数の非中空の突起部、及び前記主表面により画定され、かつ該主表面に実質的に平行な平面内でそれぞれ隣接する突起部の間に形成される複数の実質的に平面のランド領域を更に含み、前記複数のランダム配向された離散した繊維は、第１の融解温度を有する少なくとも第１の領域、及び第２の融解温度を有する第２の領域を有し、前記第１の融解温度が前記第２の融解温度未満である、多成分繊維を更に含み、更に前記配向された離散した繊維の少なくとも一部が、複数の交点で前記多成分繊維の前記第１の領域と一緒に結合されている、不織布エレクトレット繊維ウェブ。
２．  前記多成分繊維が、前記不織布エレクトレット繊維ウェブの全重量の少なくとも１０重量％の量で前記繊維ウェブ中に存在する、態様１に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
３．  前記多成分繊維が、前記不織布エレクトレット繊維ウェブの全重量の０重量％超〜１０重量％未満の量で前記繊維ウェブ中に存在する、態様１に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
４．  前記複数の配向された離散した繊維の０重量％超〜１０重量％未満が多成分繊維である、態様１に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
５．  前記多成分繊維が２成分繊維である、態様１〜４のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
６．  前記多成分繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ（メタ）アクリレート、ポリビニルハライド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリオキシメチレン、流動性結晶ポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーを含む、態様１〜５のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
７．  複数の微粒子を更に含み、前記微粒子の少なくとも一部が、前記多成分繊維の少なくとも一部の少なくとも前記第１の領域に結合されている、態様１〜６のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
８．  不織布エレクトレット繊維ウェブであって、エレクトレット繊維を含む複数のランダム配向された離散した繊維を含み、前記不織布エレクトレット繊維ウェブは、前記不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面から延在する複数の非中空の突起部、及び前記主表面により画定され、かつ該主表面と実質的に平行な平面内でそれぞれの隣接する突起部の間に形成される複数の実質的に平面のランド領域を含み、前記複数のランダム配向された離散した繊維は、第１の融解温度を有する単一成分の離散した熱可塑性繊維の第１の集団、及び前記第１の融解温度よりも高い第２の融解温度を有する単一成分の離散した繊維の第２の集団を更に含み、前記単一成分の離散した繊維の第１の集団の少なくとも一部が、前記単一成分の離散した繊維の第２の集団の少なくとも一部に結合されている、不織布エレクトレット繊維ウェブ。
９．  前記単一成分の離散した熱可塑性繊維の第１の集団が、前記複数のランダム配向された離散した繊維の０重量％超〜１０重量％未満を構成する、態様８に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
１０．  前記単一成分の離散した熱可塑性繊維の第１の集団が、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ（メタ）アクリレート、ポリビニルハライド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリオキシメチレン、流動性結晶ポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーを含む、態様８又は９に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
１１．  前記第１の融解温度が、少なくとも５０℃であり、更に前記第２の融解温度が、前記第１の融解温度を少なくとも１０℃超える、態様１〜１０のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
１２．  前記第１の融解温度が、少なくとも１００℃であり、更に前記第２の融解温度が、前記第１の融解温度よりも少なくとも３０℃高い、態様１１に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
１３．  複数の微粒子を更に含み、前記微粒子の少なくとも一部が、前記単一成分の離散した繊維の第１の集団の少なくとも一部に結合されている、態様８〜１２のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
１４．  前記複数の微粒子が、研磨性微粒子、金属微粒子、洗剤微粒子、界面活性剤微粒子、殺生物剤微粒子、吸着剤微粒子、吸収剤微粒子、マイクロカプセル、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、有益微粒子を含む、態様７〜１３のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
１５．  前記有益微粒子が、活性炭微粒子、活性アルミナ微粒子、シリカゲル微粒子、乾燥剤微粒子、アニオン交換樹脂微粒子、カチオン交換樹脂微粒子、モレキュラーシーブ微粒子、珪藻土微粒子、抗微生物化合物微粒子、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される化学的に活性な微粒子を含む、態様１４に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
１６．  前記化学的に活性な微粒子が、実質的に前記不織布エレクトレット繊維ウェブの厚さ全体にわたって分散している、態様１５に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
１７．  前記化学的に活性な微粒子が、実質的に前記複数の非中空の突起部の表面の上に分散している、態様１６に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
１８．  前記不織布エレクトレット繊維ウェブの少なくとも１０重量％が前記複数の微粒子から成る、態様１７に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
１９．  前記複数の配向された離散した繊維の少なくとも一部が、天然繊維、非熱可塑性ポリマー繊維、炭素繊維、セラミック繊維、金属繊維、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、態様１〜１８のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
２０．  前記複数の配向された離散した繊維の少なくとも一部が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリブテン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、流動性結晶ポリマー、ポリエチレン−コ−酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、環状ポリオレフィン、ポリオキシメチレン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、又はこれらの組み合わせを含む、態様１〜１９のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
２１．  前記不織布エレクトレット繊維ウェブが、非繊維バインダを実質的に含まない、態様１〜２０のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
２２．  前記複数のランダム配向された離散した繊維の少なくとも一部を被覆する、バインダコーティングを更に含み、前記バインダが、前記化学的に活性な微粒子の表面を実質的に閉塞させない、態様１〜２１のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
２３．  前記複数の非中空の突起部のそれぞれが、前記不織布エレクトレット繊維ウェブの前記第１の主表面に実質的に平行な方向で見て、円、楕円、多角形、らせん型、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される断面の幾何学的形状を呈する、態様１〜２２のいずれか一項に記載の繊維ウェブ。
２４．  前記複数の非中空の突起部が、前記不織布エレクトレット繊維ウェブの前記主表面上で二次元アレイを形成する、態様１〜２３のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
２５．  スクリーン、スクリム、メッシュ、不織布、織布、編布、発泡体層、多孔質フィルム、有孔フィルム、繊維のアレイ、溶融フィブリル化繊維ウェブ、メルトブローン繊維ウェブ、スパンボンド繊維ウェブ、エアレイド繊維ウェブ、ウェットレイド繊維ウェブ、カード繊維ウェブ、水流交絡繊維ウェブ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される支持層を更に含む、態様１〜２４のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
２６．  複数のマイクロファイバー、複数のサブマイクロメートル繊維、及びこれらの組み合わせを含む繊維カバー層を更に含む、態様１〜２５のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
２７．  前記繊維カバー層が、１μｍ未満のメジアン繊維径を有するサブマイクロメートル繊維の集団を含み、所望によって前記繊維カバー層が、メルトブローン、溶融紡糸、電界紡糸、プレキシフィラメント形成、ガスジェットフィブリル化、繊維スプリット加工、又はこれらの組み合わせによって形成される、態様２６に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブ。
２８．  気体濾過物品、液体濾過物品、表面洗浄物品、フロアマット、断熱物品、細胞成長支持物品、薬物送達物品、個人用衛生物品、及び創傷ドレッシング物品からなる群から選択される、態様１〜２７のいずれか一項に記載の不織布エレクトレット繊維ウェブを含む、物品。
２９．  不織布エレクトレット繊維ウェブを作製する方法であって、上端部及び下端部を有する形成チャンバを準備すること、エレクトレット繊維を含む複数の繊維を前記形成チャンバの前記上端部の中に導入すること、前記繊維の集団を実質的に離散した繊維として前記形成チャンバの前記下端部まで移送すること、及び前記実質的に離散した繊維の集団を、識別可能なパターンを有する不織布エレクトレット繊維ウェブとして、パターンを付けた表面を有するコレクタ上で捕捉すること、を含み、前記識別可能なパターンは、前記不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面から延在する複数の非中空の突起部、及び前記主表面により画定され、かつ前記主表面と実質的に平行な平面内でそれぞれ隣接する突起部の間に形成される複数の実質的に平面のランド領域を含む、方法。
３０．  前記パターンを付けたコレクタ表面から前記ウェブを取り外す前に、前記複数の繊維の少なくとも一部を、接着剤を使用せずに一緒に結合することによって、前記識別可能なパターンを前記繊維ウェブに保持させることを更に含む、態様２９に記載の方法。
３１．  複数の化学的に活性な微粒子を前記形成チャンバの中に導入すること、及び、前記実質的に離散した繊維の集団を不織布エレクトレット繊維ウェブとして捕捉する前に、前記形成チャンバ内で前記複数の離散した繊維を前記複数の化学的に活性な微粒子と混合して繊維微粒子混合物を形成すること、並びに前記化学的に活性な微粒子の少なくとも一部を前記不織布エレクトレット繊維ウェブに固定すること、を更に含む、態様３０に記載の方法。
３２．  前記パターンを付けたコレクタ表面が、前記コレクタを通じて延びる複数の幾何学的に賦型された穿孔を含み、更に前記繊維の集団を捕捉することが、前記穿孔されたパターンを付けたコレクタ表面を通して真空に引くことを含む、態様２９〜３１のいずれか一項に記載の方法。
３３．  前記複数の幾何学的に賦型された穿孔が、円、楕円、多角形、Ｘ型、Ｖ型、らせん型、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される形状を有する、態様３２に記載の方法。
３４．  前記複数の幾何学的に賦型された穿孔が、三角形、正方形、矩形、ダイヤモンド、台形、五角形、六角形、八角形、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、多角形の形状を有する、態様３３に記載の方法。
３５．  前記複数の幾何学的に賦型された穿孔が、前記パターンを付けたコレクタ表面上の二次元パターンを含む、態様３２〜３４のいずれか一項に記載の方法。
３６．  前記パターンを付けたコレクタ表面上の前記幾何学的に賦型された穿孔の前記二次元パターンが、二次元アレイである、態様３５に記載の方法。
３７．  前記不織布エレクトレット繊維ウェブの０重量％超〜１０重量％未満が、第１の融解温度を有する少なくとも第１の領域、及び第２の融解温度を有する第２の領域を含む多成分繊維である離散した繊維を含み、前記第１の融解温度は、前記第２の融解温度未満であり、前記化学的に活性な微粒子を前記不織布エレクトレット繊維ウェブに固定することは、前記多成分繊維を少なくとも第１の融解温度かつ前記第２の融解温度未満の温度に加熱することを含み、それによって、前記化学的に活性な微粒子の少なくとも一部は、前記多成分繊維の少なくとも一部の前記少なくとも第１の領域に結合することによって、前記不織布エレクトレット繊維ウェブに固定され、前記離散した繊維の少なくとも一部は、複数の交点で前記多成分繊維の前記第１の領域と一緒に結合される、態様２９〜３６のいずれか一項に記載の方法。
３８．  前記複数の離散した繊維が、第１の融解温度を有する単一成分の離散した熱可塑性ポリマー繊維の第１の集団、及び前記第１の融解温度を超える第２の融解温度を有する単一成分の離散した繊維の第２の集団を更に含み、前記化学的に活性な微粒子を前記不織布エレクトレット繊維ウェブに固定する工程が、前記単一成分の離散した熱可塑性繊維の第１の集団を、少なくとも第１の融解温度かつ前記第２の融解温度未満の温度に加熱することを含み、それによって、前記化学的に活性な微粒子の少なくとも一部が、前記単一成分の離散した繊維の第１の集団の少なくとも一部に結合され、更に前記単一成分の離散した繊維の第１の集団の少なくとも一部が、前記単一成分の離散した繊維の第２の集団の少なくとも一部に結合される、態様２９〜３６のいずれか一項に記載の方法。
３９．  前記化学的に活性な微粒子を前記不織布エレクトレット繊維ウェブに固定することが、熱接着、自発結合、接着結合、粉末バインダ結合、水流交絡、ニードルパンチング、カレンダリング、又はこれらの組み合わせの少なくとも１つを含む、態様２９〜３８のいずれか一項に記載の方法。
４０．  液体が前記形成チャンバの中に導入されて、前記離散した繊維の少なくとも一部を濡らし、それによって前記化学的に活性な微粒子の少なくとも一部が、前記形成チャンバ内で前記離散した繊維の濡れた部分に接着する、態様２９〜３９のいずれか一項に記載の方法。
４１．  前記複数の化学的に活性な微粒子が、前記上端部、前記下端部、前記上端部と前記下端部の間、又はこれらの組み合わせにおいて、前記形成チャンバの中に導入される、態様２９〜４０のいずれか一項に記載の方法。
４２．  前記不織布エレクトレット繊維ウェブに重ねる繊維カバー層を適用することを更に含み、前記繊維カバー層が、エアレイ加工、ウェットレイ加工、カード加工、メルトブローン、溶融紡糸、電界紡糸、プレキシフィラメント形成、ガスジェットフィブリル化、繊維スプリット加工、又はこれらの組み合わせによって形成される、態様２９〜４１のいずれか一項に記載の方法。
４３．  前記繊維カバー層が、メルトブローン、溶融紡糸、電界紡糸、プレキシフィラメント形成、ガスジェットフィブリル化、繊維スプリット加工、又はこれらの組み合わせによって形成された、１μｍ未満のメジアン繊維径を有するサブマイクロメートル繊維の集団を含む、態様４２に記載の方法。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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