具有抗微生物或抗病毒性能的滤材和口罩的制作方法

具有抗微生物或抗病毒性能的滤材和口罩
1.对相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年4月21日提交的美国临时申请no.63/013,205以及2020年6月26日提交的美国临时申请no.63/044,653的优先权，其经此引用并入本文。
3.领域
4.本技术涉及具有(接近永久的)抗病毒和/或抗微生物性能的滤材和口罩。具体而言，本技术提供从含有独特的抗微生物/抗病毒组分的聚合物组合物制成的滤材和口罩结构。
5.背景
6.对于具有抗病毒和/或抗微生物性能的织物的关注日益增长。特别是，对于具有(接近永久的)抗病毒和/或抗微生物(am/av)性能的滤材和口罩的关注日益增长。这些产品例如由保健工作者使用，用于限制和/或防止暴露于微生物和/或病毒传染的传播。因此，滤材和口罩必须显示牢固的抗病毒和/或抗微生物性能，优选永久或接近永久的抗病毒和/或抗微生物性能。
7.在实现这些性能的努力中，常规技术已经向纤维施用许多处理剂或涂料，从而向织物赋予抗微生物性能。含有铜、银、金或锌的化合物已经单独地或以组合形式用于这些应用中—通常是局部涂料处理的形式—从而有效地抵抗病原体，例如细菌、霉菌(mold)、霉(mildew)、病毒、孢子和真菌。这些类型的抗微生物纤维和织物可以用于许多工业中，其中包括保健、医疗、军事和体育领域。但是，这些经涂布的纤维没有显示足够持久的抗病毒性能。另外，尝试使这些经涂布的纤维和织物满足这些应用的许多其它要求。例如，在保健和医疗业中，要求特定织物在所有时间都是卫生的。为了满足这些卫生标准，织物每天进行洗涤，并且时常漂白。因此，在许多应用中，使用、洗涤或浸泡的重复循环是十分普遍的。不利的是，发现常规的纤维和织物在重复使用和/或洗涤循环期间，其抗病毒和/或抗微生物性能会变差和失去。
8.另外，许多常规抗微生物织物既没有显示足够的抗病毒和/或抗微生物性能，当织物进行染色时也没有保留这些性能。通过将织物浸入染料浴中，织物通常用着色剂或在各种着色剂中染色。但是在许多情况下，抗微生物添加剂从纤维/织物被提取出来，例如在染色操作期间，这导致抗微生物性能变差。另外，可从常规织物提取出来的抗微生物处理剂/涂料可能导致不利的环境后果。
9.作为常规抗微生物纱和织物的一个例子，美国专利no.6,584,668公开了施用于纱和纺织品上的耐久性的非导电金属处理剂。耐久性的非导电金属处理剂是施用于纱和织物上的涂料或整理剂。金属处理剂可以包括银和/或银离子、锌、铁、铜、镍、钴、铝、金、锰、镁等等。金属处理剂作为涂层或膜被施涂到纱或织物的外表面。
10.在本领域中也已经知道一些具有抗微生物纤维的合成纤维。例如，美国专利4,701,518公开了在水与锌化合物、磷化合物中制备的抗微生物尼龙，由此形成地毯纤维。此方法制得用于地毯的尼龙纤维，其具有18旦/纤丝(dpf)，并通过常规熔体聚合方法制备。这种地毯纤维通常具有明显高于30微米的平均直径，这通常不适合用于贴近皮肤的应用。此
外，已经发现加入聚合物组合物中以向由其制成的合成纤维赋予抗微生物性能的那些常规添加剂会降低聚合物组合物的相对粘度。这种降低的相对粘度导致在从该聚合物组合物制备合成纤维时的其它困难，例如更难以挤出聚合物组合物。
11.一些口罩结构也是已知的。例如，美国专利no.10660385b2公开了口罩，其包含：口罩主体，此主体包括：内层，其在口罩佩戴时位于佩戴者的口部上；外层，其在口罩佩戴时位于口罩的外侧上；过滤层，其位于内层和外层之间并包含两个熔喷型非织造织物层；和一个插入层，其是具有与两个熔喷型非织造织物层不同的特性的非织造织物层；以及绳带，其用于置于佩戴者的双耳或头部上，从而在口罩被佩戴时使口罩主体固定在佩戴者面部的特定位置处。两个熔喷型非织造织物层是由聚丙烯树脂形成的并具有7-15g/m2的基本重量(gsm)，并且插入层是由聚丙烯树脂形成的纺粘型非织造织物，并具有10-30g/m2的基本重量。
12.虽然一些文献公开了抗微生物纤维和织物，但是仍然需要口罩结构，其能实现am/av效力与过滤性能的协同组合，例如pfe、bfe、压降性能(和任选的生物相容性，例如刺激和过敏性能)。
13.概述
14.本技术涉及滤材或口罩结构，其包含：第一面层，其包含聚合物例如聚酰胺，并具有面层基本重量，例如在5gsm至25gsm的范围内；第二外层，其包含聚合物例如聚酰胺，并具有小于34gsm的外层基本重量，例如在5gsm至25gsm的范围内；和第三外层，其可以包含多个额外层，例如n95口罩，其优选具有两个纺粘型聚丙烯层；射流喷网型聚对苯二甲酸乙二酯层；射流喷网型聚酯/纤维素共混物；和两个熔喷型聚丙烯层，所述第三外层包含聚合物并具有第三个基本重量，并位于第一面层和第二外层之间。第三个基本重量可以在5gsm至25gsm的范围内。所述层中的至少一层还包含am/av化合物，例如锌或锌化合物。口罩结构可以显示根据astm e3160(2018)检测的大肠杆菌(escherichia coli)效力log减少是大于4.0，和根据astm f2299-03r17检测的颗粒过滤效率是大于90％。在面层基本重量和外层基本重量之间的差别可以小于14gsm，和/或在面层基本重量和外层基本重量之间的差别可以小于5gsm，和/或面层基本重量可以小于或等于外层基本重量。至少一层可以是熔喷型的。至少一层的聚合物可以具有基于聚合物总重量计的大于1.5重量％水的吸湿性。第二外层可以包含熔喷型的层，和/或在面层和第二外层中的至少一层可以包含纺粘型的层。在面层和第二外层中的至少一层的聚合物可以包含聚丙烯。
15.本技术也涉及滤材或口罩结构，其包含：第一面层，其包含聚丙烯并具有20gsm至30gsm的面层基本重量；第二外层，其包含聚丙烯并具有20gsm至30gsm的外层基本重量；和多个第三外层，其各自位于第一面层和第二外层之间。第一个第三外层可以包含熔喷型聚酰胺并具有小于15gsm的基本重量。第二个第三外层可以包含熔喷型聚酰胺并具有小于15gsm的基本重量。所述层中的至少一层可以还包含am/av化合物。口罩结构显示如上所述的大肠杆菌效力log减少。
16.本技术也涉及滤材或口罩结构，其包含：第一面层，其包含熔喷型聚酰胺和am/av化合物，并具有2gsm至15gsm的面层基本重量；第二外层，其包含熔喷型聚酰胺和am/av化合物，并具有2gsm至15gsm的外层基本重量；和第三外层，其包含n95口罩，并位于第一面层和如上所述的之间。
17.本技术也涉及滤材或口罩结构，其包含：第一面层，其包含熔喷型聚酰胺和am/av化合物，并具有15gsm至25gsm的面层基本重量；第二外层，其包含熔喷型聚酰胺和am/av化合物，并具有15gsm至25gsm的外层基本重量；和第三外层，其包含n95口罩并位于第一面层和第二外层之间。此口罩结构显示如上所述的大肠杆菌效力log减少。
18.附图简述
19.下面参考附图详细地描述本技术，其中相同的数字代表相同的部件。
20.图1显示根据本技术的滤材结构的构造。
21.图2显示根据本技术的滤材结构的构造。
22.图3显示根据本技术的滤材结构的构造。
23.图4显示根据本技术的滤材结构的构造。
24.详述
25.介绍
26.滤材结构是由纤维和/或多孔材料组成的装置，其设计用于防止或减少一些颗粒物通过。例如，滤材结构可以设计用于从空气去除固体颗粒物，例如灰尘、花粉或霉菌。滤材结构也可以设计用于从空气去除病原体，例如细菌或病毒。滤材结构的材料和构造可以在宽范围内变化，和在许多情况下，滤材结构可以专门设计用于有目标地去除一种或多种特定颗粒物。许多应用使用滤材结构。例如，滤材结构可以用作空气过滤器，例如在高效颗粒空气(hepa)过滤器中，在加热、通风和空调(hvac)过滤器中，或在汽车过滤器中。
27.一种特别重要的滤材结构的应用是用于口罩中。口罩(例如呼吸器)是设计用于保护佩戴者以防止可吸入有害物的装置，可吸入有害物包括颗粒物和空气滋生的病原体(例如细菌和/或病毒)。在许多情况下，口罩包括一个或多个滤材结构以纯化被污染的大气。口罩被各种工业中的操作者广泛使用，包括健康护理、药物、建筑、开采、防护、公共安全、油气生产、工业制造、农业、能源和纺织工业。在一些情况下，美国疾病控制中心已经呼吁所有居民在公共场所佩戴口罩以减少传染性疾病的传播。
28.在美国，国家职业安全与健康研究所(national institute for occupational safety and health，niosh)定义了空气过滤等级以区分在口罩中所用的滤材结构的有效性。特别是，niosh是在各种性能特性的基础上对滤材结构进行分类。关于滤材结构和口罩的n95标准是一种示例性的niosh空气过滤等级。因为n95-认证的滤材结构和口罩显示优异的性能(例如高的耐流体性、高的过滤效率)，所以n95口罩特别用于医用环境以防止源自空气的疾病的传播，例如结核病、流感和sars-cov-2。
29.相似地，astm international定义了空气过滤等级以区分所用滤材结构的有效性。特别是，astm f2100-19提供了滤材结构的分类、性能要求和测试方法，例如用于健康护理业中的医用口罩中的滤材结构。与niosh一样，astm international是在各种性能特性的基础上对滤材结构进行分类，包括耐流体性、颗粒过滤效率、细菌过滤效率、透气性和可燃性。astm international定义了三个等级水平。等级i的滤材结构显示例如耐流体性是至少80mmhg，压力差是小于5.0mmh2o/cm2,细菌过滤效率是至少95％，且颗粒过滤效率是至少95％。等级ii的滤材结构显示例如耐流体性是至少120mmhg，压力差是小于6.0mmh2o/cm2,细菌过滤效率是至少98％，且颗粒过滤效率是至少98％。等级iii的滤材结构显示例如耐流体性是至少160mmhg，压力差是至少6.0mmh2o/cm2,细菌过滤效率是至少98％，且颗粒过滤效率
是至少98％。
30.但是，常规的口罩和滤材依赖于物理和力学过滤，例如具有孔和/或通道的结构/构造，其以物理方式阻止某些粒子通过，并同时允许其它粒子通过。
31.现在发现使用抗微生物和/或抗病毒(“am/av”)的配制剂/组合物可以制备具有am/av效力的纤维和织物，并且这些织物可以有利地用于口罩结构中。
32.与常规的口罩和滤材不同，本技术的滤材结构和口罩有利地使用一个或多个层，其除了依赖于物理过滤性能之外，还提供am/av性能，例如破坏病原体的性能。换句话说，本文公开的滤材和口罩不仅通过限制病原体侵入来起保护作用，而且在病原体有机会进入人体之前经由与一个或多个am/av层接触来破坏病原体。至少部分地通过构成滤材层的纤维的组合物使得am/av性能成为可能。这些层中的至少一层包含聚合物组分和am/av化合物，例如锌和/或铜，它们在一些情况下被包埋在聚合物结构中(但是可以不是聚合的共聚物的组分)。在纤维的聚合物中存在am/av化合物，可以提供破坏病原体的性能。所以，所述制品能防止病原体的接触传播，这种接触将导致病原体扩散。重要的是，因为am/av化合物可以被包埋在聚合物结构中，所以am/av性能是耐久性的，并且不容易磨损或洗掉。因此，本文公开的口罩和滤材能实现am/av效力与过滤性能的协同组合，例如pfe、bfe、压降性能(和任选地生物相容性，例如刺激和敏化作用)。相比之下，不含am/av化合物(或不满足所述物理特性限值，例如基本重量或纤维直径)的常规结构没有且不能提供上述性能特征的协同组合。
33.特别是，发现当在口罩结构中使用具有特定基本重量例如小于34gsm的外层、例如第二层、第三层或第四层时，口罩显示am/av效力与优异过滤性能的组合，例如颗粒过滤效率(“pfe”)、细菌过滤效力(“bfe”)和/或压降(“δp”)。不受限于任何理论，认为由于所述一层或多层的破坏病原体的能力，可以成功地使用具有较低基本重量例如小于34gsm或小于20gsm的织物，且不会牺牲总体的am/av或过滤性能。在一些情况下，本发明人发现内层基本重量与外层、例如第三层或第四层的基本重量之间的差别应当尽可能小，例如此差别小于14gsm。这是不符合传统教导的，后者一般使用显著不同的基本重量以分离不同尺寸的颗粒。另外，发现在面层和/或外层中使用特定类型的纤维，例如聚丙烯纤维，也可以对这种惊人的性能改进做出贡献。有益的是，通过使用一个或多个这些参数，与在外层中使用基本重量高的口罩相比，过滤性能得到出人意料的改进，例如pfe大于90％(参见实施例)。而且，本文公开的口罩的平均δp值满足工业标准，且在大多数情况下远远超出工业标准。
34.另外，当包括含有聚酰胺聚合物的至少一层时，口罩/滤材显示具有提高的总体亲水性和/或吸湿性，这与在纤维和织物中的am/av化合物协同操作以破坏病原体。例如，理论上认为，具有提高的亲水性和/或吸湿性的聚合物可以更好地吸引液体和/或捕捉携带微生物和/或病毒的介质，例如唾液或粘液，并且可以吸收更多的水分(例如空气或呼吸)，这种增加的水分含量允许聚合物组合物和抗微生物/抗病毒试剂更好地破坏、限制、减少或抑制微生物或病毒的传染或发病。例如，水分可以溶解病毒的外层(例如衣壳)，暴露病毒的基因物质(例如dna或rna)。
35.另外，本文公开的组合物、口罩和滤材含有极少的或不含增强材料，例如玻璃纤维和/或碳纤维，(碳)纳米管，颗粒填料，例如无机填料，其基于天然和/或合成的层状硅酸盐，滑石，云母，硅酸盐，石英，二氧化钛，硅灰石，高岭土，无定形硅酸，碳酸镁，氢氧化镁，白垩，石灰，长石，硫酸钡，实心或中空的玻璃球或玻璃研磨料，永磁性或可磁化的金属化合物和/
或合金和/或其组合，以及它们的组合。在一些情况下，本文公开的组合物、口罩和滤材包含小于50重量％的这些材料，例如小于25重量％，小于10重量％，小于5重量％，小于1重量％，小于5000wppm，或小于1000wppm。
36.本文更详细地讨论所述纤维、织物和层的组成。本文更详细地讨论制备所述纤维、织物和层的方法，例如特别是纺粘法、射流喷网法、熔喷法、电纺丝法。可以考虑其它制备方法，包括织物纺丝和编织。
37.如上所述，本技术提供新的用于滤材结构和口罩的组合物和构造。特别是，滤材结构和使用滤材结构所形成的口罩可以包含多层：第一层(面层)，第二层(外层)，和任选地一个或多个额外的外层，例如第三层或第四层。这些层中的至少一层显示am/av性能。也就是说，所述层中的至少一层具有破坏与层接触的病原体的能力。结果，am/av滤材结构和口罩提供了上述益处。如下文详述，滤材结构的am/av性能可以源自使用显示am/av性能的聚合物组合物。本技术包括滤材结构的多种构造。除了am/av性能之外，所述构造还显示不同水平的物理过滤性能特性(例如耐流体性、颗粒过滤效率、细菌过滤效率、透气性和可燃性)。因此，本文公开的滤材结构可以设计成满足各种niosh和/或astm标准。在一些实施方案中，例如，本文所述的滤材结构满足niosh n95标准。在一些实施方案中，滤材结构满足astm等级i、等级ii和/或等级iii的标准。因此，组成特征、例如am/av化合物含量与物理特征、例如特定基本重量和/或厚度的特定组合对上述出人意料的性能特征的协同组合做出贡献。
38.在一些情况下，本技术涉及用于形成层的材料，例如涉及纤维或织物。纤维或织物可以如本文所述制备，并且被整体、例如大量收集到卷筒上。卷绕的织物可以然后进一步加工以生产所述的层。
39.一些制备口罩的方法是已知的。例如，美国专利no.8,303,693、美国专利no.8,381,727、美国专利no.8,430,100和美国专利no.9,320,923各自公开了制备口罩的方法。将这些文献引入本文以供参考。
40.口罩/滤材结构
41.本文公开的口罩/滤材结构包括多个层。特别是，口罩/滤材结构包含第一面层(例如内层)和第二外层(例如较远的外层)。在一些实施方案中，口罩/滤材结构包括额外的第三层(例如位于面层外侧的一个外层)。在一些情况下，这些层的排布使得至少一部分的第三层是位于面层和外层之间，例如第三层被夹在面层和外层之间。在一些实施方案中，口罩/滤材结构的这些层的排布使得至少一部分的面层是与第三层接触。在一些实施方案中，口罩/滤材结构的这些层的排布使得至少一部分的外层是与第三层接触。在一些情况下，面层、外层和第三层是(至少基本上)共同扩展的。在一些情况下，术语“口罩”和“滤材”是独立使用的，这并不暗示任何特征是针对口罩、但不针对滤材的，或反之，也不应做出任何引申。
42.在一些实施方案中，滤材结构可以包含额外层，其可以是与面层、外层和第三层相似或不同的。换句话说，在一些情况下，在滤材结构中也可以包括其它层。在使用额外层的实施方案中，外层可以不是必须与其它层直接接触。也就是说，“位于...之间”(例如第三层是位于面层和外层之间)不是必须表示“与...接触”。在一些情况下，这些层可以由子层组成，例如多个子层可以合并以形成主层之一(例如第三层可以包括多个层)。下文将详细讨论子层。
43.重要的是，所述层中的至少一层，例如面层和/或外层，可以是由本文所述的具有
am/av性能的纤维或织物组成。因此，这些层具有杀死与层接触的病原体的能力。例如，面层可以由am/av纤维构成，并且此层可以破坏从外层或第三层通过的病原体，由此提供优异的am/av性能。在一些情况下，外层可以由am/av纤维构成，并且此层可以在病原体到达面层或第三层之前破坏病原体。
44.本文使用的术语“共同扩展的”表示在两层或更多层之间的关系使得这些层的相邻或平行面的表面区域互相对齐，且没有或只有极少的伸出(至少一个区域或层)。在一些情况下，这些区域或表面的扩展程度是在彼此的90％内。例如，如果两层或更多层的相邻或平行面的表面区域是在彼此的90％内、92％内、94％内、96％内或98％内，则所述两层或更多层是共同扩展的。术语“共同扩展的”也可以表示在两层或更多层之间的关系使得这些层的长度是在彼此的90％内。例如，如果两层或更多层的长度是在彼此的90％内、92％内、94％内、96％内或98％内，则所述两层或更多层是共同扩展的。术语“共同扩展的”也可以表示在两层或更多层之间的关系使得这些层的宽度是在彼此的90％内。例如，如果两层或更多层的宽度是在彼此的90％内、92％内、94％内、96％内或98％内，则所述两层或更多层是共同扩展的。
45.在一些实施方案中，面层、外层、一个或多个第三层各自具有相对的顶表面和底表面，其中底表面朝向经过滤的区域，顶表面朝向大气。从朝下观看经过滤的区域的视角(例如在人佩戴口罩的面部)，第三层可以是在外层之下(例如第三层的顶表面与外层的底表面接触)，并在面层之上(例如第三层的底表面与面层的顶表面接触)。其它层也可以存在于第一层和第三层之间。
46.在一些实施方案中，各种层可以直接在其它层上形成。例如面层可以包含聚酰胺的非织造织物，第三层可以包含多个聚酰胺纳米纤维，其直接喷射到面层的表面上。以此方式，第一层和第三层可以是(基本上)相邻的。
47.在一些实施方案中，滤材结构中的多层是可分开和/或可去除的。例如，第二层是可以从滤材结构去除的。这可以允许各个组分被洗涤和/或替代。例如在一些情况下，面层和/或外层形成围绕第三层的封套，其可以被去除或替代。
48.在一些实施方案中，滤材结构的一层或多层可以设计成在使用期间围绕常规滤材结构。例如，面层和/或外层可以被施加到现有(例如常规)口罩(例如n95口罩)的任一侧上。结果，滤材结构可以向现有的口罩赋予am/av性能，现有的口罩预先不具有这种能力。
49.在一些实施方案中，本文公开的滤材可以与呼吸装置一起使用。在一些情况下，滤材可以替代方式用于呼吸装置中，例如互相替代或代替初始的滤材介质。
50.在一些情况下，本文公开的一层或多层是有益的，因为与常规口罩或呼吸装置相比，其提供或改进舒适性和/或透气性。作为一个例子，已知常规口罩、例如n95口罩具有低的透气性
–
佩戴者不能强制空气通过口罩。通过使用本文公开的纤维、织物和/或层，可以改进口罩的透气性和/或舒适性。本文公开的口罩可以提供比常规口罩、例如n95口罩更好的透气性和/或舒适性，同时提供同等或更好的过滤和/或破坏病原体的性能。用于衡量透气性的一种手段是压降(δp)。下文将更详细地讨论δp性能。
51.第一层(面层)
52.本文公开的滤材结构包括第一面层(例如内层)。通常，面层是设计用于吸收水分。在许多应用中，滤材结构可以暴露于潮湿的环境或气氛。例如当面层被并入口罩时(例如如
下所述)，面层可以与使用者的面部和/或口部相邻，所以可以暴露于在使用者呼吸中的水分。因为面层可以与使用者的面部相邻，所以本文公开的面层可以提供舒适性和/或贴合使用者，例如由于所述层的柔软性或可成形性(例如由于织物的特性，例如纤维直径或纤度，其可以提供柔软性)。面层可以由am/av纤维和/或织物构成，由此可以向其赋予am/av能力。结果，面层可以防止病原体的接触传播，否则这种接触将允许病原体扩散或穿过口罩到达佩戴者。
53.面层可以由第一种织物组成。在一些情况下，第一种织物是聚合物织物，例如聚酰胺织物。对于第一种织物的结构没有特别的限制。在一些实施方案中，此织物是非织造织物。在一些实施方案中，第一种织物是织造的织物。在一些实施方案中，第一种织物是针织物。例如，第一种织物可以由纺粘型织物、熔喷型织物或闪纺型织物组成，但是也可以考虑其它成型方法。在一些情况下，第一种织物包含聚酰胺纤维，例如聚酰胺微纤维或聚酰胺纳米纤维。
54.一般而言，发现制备方法的差别是重要的。例如，因为各自的加工特性，发现当各种织物作为特定层起作用时，各种织物的特性是出人意料地有益的。在一些情况下，熔喷型织物是有益的，这是因为它们有利地提供柔软性，这有益地改进在贴近皮肤的应用中的性能。作为另一个例子，聚酰胺聚合物组合物可以提供亲水性和/或吸湿性特征，这由于本文所讨论的原因是有益的。在一些情况下，纺粘型织物可以适合用于外层，例如面层和/或外层，这是由于其较大的纤丝尺寸。这可以与其它层协同操作以提供上述性能特征的组合。而且，纺粘型织物的整体性，尤其是经过压延的那些织物，可以对所得口罩的总体强度、佩戴和耐久性做出贡献。
55.在一些情况下，发现当纺粘型织物与熔喷型织物一起使用时是协同有益的。发现在一些情况下，具有am/av性能的纺粘型织物可以用作面层和/或用作外层。纺粘型织物的纤维结构，任选地与不同的纤维结构、例如熔喷型织物的孔隙率和/或纤维构造一起，另外对结构益处做出贡献。另外，发现向纺粘型织物添加am/av化合物对过滤性能没有不利影响，并且对am/av性能具有有益的影响。
56.面层的组成(例如第一种织物和/或其纤维的组成)可以在宽范围内变化。在一些实施方案中，第一种织物和/或其纤维是由聚酰胺组合物制成，和/或包含聚合物组合物，例如下文讨论的聚酰胺组合物。聚酰胺组合物包含聚合物和am/av化合物，和在一些情况下，am/av化合物提供am/av益处。在一些情况下，第一种织物是由本文所述的聚合物组合物制成的聚合物织物，例如聚酰胺织物。
57.在一些情况下，第一种织物是聚酰胺织物。合适的聚酰胺的例子包括pa-4t/4i,pa-4t/6i,pa-5t/5i,pa-6,pa6,6,pa6,6/6,pa6,6/6t,pa-6t/6i,pa-6t/6i/6,pa-6t/6,pa-6t/6i/66,pa-6t/mpmdt,pa-6t/66,pa-6t/610,pa-10t/612,pa-10t/106,pa-6t/612,pa-6t/10t,pa-6t/10i,pa-9t,pa-10t,pa-12t,pa-10t/10i,pa-10t/12,pa-10t/11,pa-6t/9t,pa-6t/12t,pa-6t/10t/6i,pa-6t/6i/6，或pa-6t/61/12，或其共聚物，或其共混物、混合物或其组合。特别是，第一种聚酰胺织物可以由本文所述的聚合物组合物组成。
58.在一些情况下，第一种织物是常规的聚合物织物。例如，第一种织物可以包含由以下聚合物制成的织物：聚酯，尼龙，人造丝，聚酰胺6，聚酰胺6,6，聚乙烯(pe)，聚丙烯(pp)，聚对苯二甲酸乙二酯(pet)，聚对苯二甲酸乙二酯二醇(petg)，co-pet，聚对苯二甲酸丁二
酯(pbt)，聚乳酸(pla)，以及聚对苯二甲酸丙二醇酯(ptt)。
59.面层的基本重量(例如第一种织物的基本重量)可以在宽范围内变化。在一个实施方案中，第一层具有2g/m2至30g/m2的基本重量，例如5g/m2至28g/m2，5g/m2至26g/m2，5g/m2至25g/m2，5g/m2至24g/m2，5g/m2至22g/m2，2g/m2至15g/m2，6g/m2至30g/m2，6g/m2至28g/m2，6g/m2至26g/m2，6g/m2至24g/m2，6g/m2至22g/m2，7g/m2至30g/m2，7g/m2至28g/m2，7g/m2至26g/m2，7g/m2至24g/m2，7g/m2至22g/m2，8g/m2至30g/m2，8g/m2至28g/m2，8g/m2至26g/m2，8g/m2至24g/m2，8g/m2至22g/m2，9g/m2至30g/m2，9g/m2至28g/m2，9g/m2至26g/m2，9g/m2至24g/m2，9g/m2至22g/m2，15g/m2至25g/m2，或10g/m2至20g/m2。
60.就下限而言，第一层(例如第一种织物)的基本重量可以大于5g/m2，例如大于6g/m2，大于7g/m2，大于8g/m2，大于9g/m2，或大于10g/m2。就上限而言，面层(例如第一种织物)的基本重量可以小于30g/m2，例如小于28g/m2，小于26g/m2，小于25g/m2，小于24g/m2，小于22g/m2，或小于20g/m2。在一些情况下，面层(例如第一种织物)的基本重量可以是约8g/m2，约9g/m2，约10g/m2，约11g/m2，约12g/m2，约13g/m2，约14g/m2，约15g/m2，约16g/m2，约17g/m2，约18g/m2，约19g/m2，约20g/m2，约21g/m2，或约22g/m2，或在这些数值之间的基本重量。
61.在一些情况下，本文所述的一层或多层可以是针织物(不是非织造的)。在一些实施方案中，例如当面层是针织物时，基本重量可以是显著更高的。例如，面层可以具有5g/m2至200g/m2的基本重量，例如50g/m2至200g/m2，110g/m2至200g/m2，120g/m2至190g/m2，130g/m2至180g/m2，140g/m2至170g/m2，或150g/m2至160g/m2。就下限而言，面层的基本重量可以大于5g/m2，例如大于50g/m2，大于110g/m2，大于120g/m2，大于130g/m2，大于140g/m2，或大于150g/m2。就上限而言，面层的基本重量可以小于200g/m2，例如小于190g/m2，小于180g/m2，小于170g/m2，或小于160g/m2。在一些情况下，本文所述的其它层可以是针织物，和可以具有这些基本重量的范围和限值。
62.本文所用的“大于”和“小于”限值也可以包括与其相关的数值。换句话说，“大于”和“小于”可以解释为“大于或等于”和“小于或等于”。可以考虑此术语可以在权利要求中随后修改为包括“或等于”。例如，“大于4.0”可以解释为并在权利要求中随后修改为“大于或等于4.0”。
63.在一些实施方案中，面层包含具有小于50微米的平均纤维直径的多个纤维，例如小于45微米，小于40微米，小于35微米，小于30微米，小于25微米，小于20微米，小于15微米，小于10微米，或小于5微米。就下限而言，多个纤维可以具有大于1微米的平均纤维直径，例如大于1.5微米，大于2微米，大于2.5微米，大于5微米，或大于10微米。就范围而言，多个纤维可以具有1微米至50微米的平均纤维直径，例如1微米至45微米，1微米至40微米，1微米至35微米，1微米至30微米，1微米至20微米，1微米至15微米，1微米至10微米，1微米至5微米，1.5微米至25微米，1.5微米至20微米，1.5微米至15微米，1.5微米至10微米，1.5微米至5微米，2微米至25微米，2微米至20微米，2微米至15微米，2微米至10微米，2微米至5微米，2.5微米至25微米，2.5微米至20微米，2.5微米至15微米，2.5微米至10微米，2.5微米至5微米，5微米至45微米，5微米至40微米，5微米至35微米，5微米至30微米，10微米至45微米，10微米至40微米，10微米至35微米，10微米至30微米。在一些情况下，具有此尺寸的纤维可以称为微纤维。
64.在一些实施方案中，面层包含具有小于1微米的平均纤维直径的多个纤维，例如小
于0.9微米，小于0.8微米，小于0.7微米，小于0.6微米，小于0.5微米，小于0.4微米，小于0.3微米，小于0.2微米，小于0.1微米，小于0.05微米，小于0.04微米，或小于0.03微米。就下限而言，多个纤维的平均纤维直径可以大于1纳米，例如大于10纳米，大于25纳米，或大于50纳米。就范围而言，多个纤维的平均纤维直径可以是1纳米至1微米，例如1纳米至0.9微米，1纳米至0.8微米，1纳米至0.7微米，1纳米至0.6微米，1纳米至0.5微米，1纳米至0.4微米，1纳米至0.3微米，1纳米至0.2微米，1纳米至0.1微米，1纳米至0.05微米，1纳米至0.04微米，1纳米至0.3微米，10纳米至1微米，10纳米至0.9微米，10纳米至0.8微米，10纳米至0.7微米，10纳米至0.6微米，10纳米至0.5微米，10纳米至0.4微米，10纳米至0.3微米，10纳米至0.2微米，10纳米至0.1微米，10纳米至0.05微米，10纳米至0.04微米，10纳米至0.03微米，25纳米至1微米，25纳米至0.9微米，25纳米至0.8微米，25纳米至0.7微米，25纳米至0.6微米，25纳米至0.5微米，25纳米至0.4微米，25纳米至0.3微米，25纳米至0.2微米，25纳米至0.1微米，25纳米至0.05微米，25纳米至0.04微米，25纳米至0.03微米，50纳米至1微米，50纳米至0.9微米，50纳米至0.8微米，50纳米至0.7微米，50纳米至0.6微米，50纳米至0.5微米，50纳米至0.4微米，50纳米至0.3微米，50纳米至0.2微米，50纳米至0.1微米，50纳米至0.05微米，50纳米至0.04微米，或50纳米至0.03微米。在一些情况下，具有此尺寸的纤维可以称为纳米纤维。
65.如上所述，面层是设计用于吸收水分。发现面层可以有利地由具有相对亲水性和/或吸湿性的材料组成。具有提高的亲水性和/或吸湿性的聚合物可以更好地将水分吸引和保留至所暴露的滤材结构。如下文所述，改进的(例如提高的)亲水性和/或吸湿性可以通过使用本文所述的聚合物组合物来实现。因此，特别有益的是从本文所述的聚合物组合物形成面层(例如第一种织物)。
66.第二层(外层)
67.本文公开的滤材结构可以包括第二层(例如外层)。通常，外层是设计用于分离经过滤的区域。例如，当外层被并入口罩时(例如下文所述)，外层可以是最外层，其距离使用者的面部和/或口部最远。在此例子中，外层是第一个与大气隔开的点位。因此，外层保护使用者免受在直接气氛中的污染物的影响，污染物可以包括水分、源自液体的污染物和源自空气的污染物。在一些情况下，像第一层和外层那样，外层可以由am/av纤维和/或织物构成，由此可以向其赋予am/av能力。
68.外层是由第二种(外部)织物组成。对于外部织物的结构没有特别的限制。在一些实施方案中，外部织物是织造的织物。在一些实施方案中，外部织物是非织造织物。例如外部聚酰胺织物可以由纺粘型织物、熔喷型织物或闪纺型织物组成。在一些实施方案中，外部织物是针织物。在一些情况下，外部织物包含聚酰胺纤维，例如聚酰胺微纤维或聚酰胺纳米纤维。
69.外层的组成(例如外部织物和/或其纤维的组成)可以在宽范围内变化。在一些实施方案中，外部织物和/或其纤维是由聚合物组合物制成和/或包含聚合物组合物，例如聚酰胺组合物，其将在下文中详述。聚酰胺组合物包含聚合物和am/av化合物，和在一些情况下，am/av化合物提供am/av益处。
70.在一些情况下，外部织物是常规的聚合物织物。例如外部织物可以包含由以下聚合物制成的织物：聚酯，尼龙，人造丝，聚酰胺6，聚酰胺6,6，聚乙烯(pe)，聚丙烯(pp)，聚对苯二甲酸乙二酯(pet)，聚对苯二甲酸乙二酯二醇(petg)，co-pet，聚对苯二甲酸丁二酯
(pbt)，聚乳酸(pla)，和聚对苯二甲酸丙二醇酯(ptt)。
71.外层的基本重量(例如外部织物的基本重量)可以在宽范围内变化。在一个实施方案中，外层具有2g/m2至50g/m2的基本重量，例如5g/m2至48g/m2，5g/m2至45g/m2，5g/m2至42g/m2，5g/m2至40g/m2，5g/m2至30g/m2，5g/m2至25g/m2，5g/m2至15g/m2，2g/m2至15g/m2，8g/m2至50g/m2，8g/m2至48g/m2，8g/m2至45g/m2，8g/m2至42g/m2，8g/m2至40g/m2，8g/m2至20g/m2,10g/m2至50g/m2，10g/m2至48g/m2，10g/m2至45g/m2，10g/m2至42g/m2，10g/m2至40g/m2，10g/m2至40g/m2，10g/m2至35g/m2，10g/m2至30g/m2，10g/m2至20g/m2,12g/m2至50g/m2，12g/m2至48g/m2，12g/m2至45g/m2，12g/m2至42g/m2，12g/m2至40g/m2，14g/m2至50g/m2，14g/m2至48g/m2，14g/m2至45g/m2，14g/m2至42g/m2，14g/m2至40g/m2，20g/m2至30g/m2，15g/m2至25g/m2，或15g/m2至38g/m2。在一些情况下，这些层可以包含上文所述的针织物。
72.就下限而言，外层(例如外层织物)的基本重量可以大于5g/m2，例如大于8g/m2，大于10g/m2，大于12g/m2，大于14g/m2，或大于15g/m2。就上限而言，外层(例如外层织物)的基本重量可以小于50g/m2，例如小于48g/m2，小于45g/m2，小于42g/m2，小于40g/m2，小于35g/m2，小于34g/m2，小于30g/m2，小于27g/m2，小于25g/m2，小于21g/m2，小于20g/m2，小于15g/m2，或小于12g/m2。在一些情况下，外层(例如外层织物)的基本重量可以是约10g/m2，约11g/m2，约12g/m2，约13g/m2，约14g/m2，约15g/m2，约16g/m2，约18g/m2，约19g/m2，约20g/m2，约21g/m2，约22g/m2，约23g/m2，约24g/m2，约25g/m2，约26g/m2，约27g/m2，约28g/m2，约29g/m2，约30g/m2，约31g/m2，约32g/m2，约33g/m2，约34g/m2，约35g/m2，约36g/m2，约37g/m2，约38g/m2，约39g/m2，或约40g/m2，或在这些数值之间的基本重量。
73.在一些情况下，第二外层包含聚酰胺，并且外层基本重量是在5gsm至25gsm的范围内。在一些情况下，第一面层包含聚酰胺，并且面层的基本重量是在5gsm至25gsm的范围内。
74.本发明人发现当面层基本重量和外层基本重量之间的差别保持在低水平时(例如小于14gsm)和/或当这些层使用特定类型的纤维、例如聚丙烯纤维时，性能出乎预料地得到改进。推测通过特定的排布，常见的堵塞被整体的层状结构缓解。结果，面层和外层不需要具有明显不同的基本重量以实现过滤性能。并且发现这种受限的基本重量差别对总体性能做出贡献，例如pfe和压降。这种惊人的结果是与传统教导相反的，后者通常使用显著不同的基本重量以分离不同尺寸的颗粒。
75.在一些情况下，在面层基本重量和外层基本重量之间的差别是小于14gsm，例如小于12gsm，小于10gsm，小于8gsm，小于6gsm，小于5gsm，小于3gsm，小于2gsm，或小于1gsm。在一些实施方案中，面层基本重量小于或等于外层基本重量。在一些实施方案中，面层基本重量等于外层基本重量。
76.在一些实施方案中，外层包含具有小于50微米的平均纤维直径的多个纤维，例如小于45微米，小于40微米，小于35微米，小于30微米，小于25微米，小于20微米，小于15微米，小于10微米，或小于5微米。就下限而言，多个纤维可以具有大于1微米的平均纤维直径，例如大于1.5微米，大于2微米，大于2.5微米，大于5微米，或大于10微米。就范围而言，多个纤维可以具有1微米至50微米的平均纤维直径，例如1微米至45微米，1微米至40微米，1微米至35微米，1微米至30微米，1微米至20微米，1微米至15微米，1微米至10微米，1微米至5微米，1.5微米至25微米，1.5微米至20微米，1.5微米至15微米，1.5微米至10微米，1.5微米至5微米，2微米至25微米，2微米至20微米，2微米至15微米，2微米至10微米，2微米至5微米，2.5微
米至25微米，2.5微米至20微米，2.5微米至15微米，2.5微米至10微米，2.5微米至5微米，5微米至45微米，5微米至40微米，5微米至35微米，5微米至30微米，10微米至45微米，10微米至40微米，10微米至35微米，10微米至30微米。在一些情况下，具有此尺寸的纤维可以称为微纤维。
77.在一些实施方案中，外层包含具有小于1微米的平均纤维直径的多个纤维，例如小于0.9微米，小于0.8微米，小于0.7微米，小于0.6微米，小于0.5微米，小于0.4微米，小于0.3微米，小于0.2微米，小于0.1微米，小于0.05微米，小于0.04微米，或小于0.03微米。就下限而言，多个纤维的平均纤维直径可以大于1纳米，例如大于10纳米，大于25纳米，或大于50纳米。就范围而言，多个纤维的平均纤维直径可以是1纳米至1微米，例如1纳米至0.9微米，1纳米至0.8微米，1纳米至0.7微米，1纳米至0.6微米，1纳米至0.5微米，1纳米至0.4微米，1纳米至0.3微米，1纳米至0.2微米，1纳米至0.1微米，1纳米至0.05微米，1纳米至0.04微米，1纳米至0.03微米，10纳米至1微米，10纳米至0.9微米，10纳米至0.8微米，10纳米至0.7微米，10纳米至0.6微米，10纳米至0.5微米，10纳米至0.4微米，10纳米至0.3微米，10纳米至0.2微米，10纳米至0.1微米，10纳米至0.05微米，10纳米至0.04微米，10纳米至0.03微米，25纳米至1微米，25纳米至0.9微米，25纳米至0.8微米，25纳米至0.7微米，25纳米至0.6微米，25纳米至0.5微米，25纳米至0.4微米，25纳米至0.3微米，25纳米至0.2微米，25纳米至0.1微米，25纳米至0.05微米，25纳米至0.04微米，25纳米至0.03微米，50纳米至1微米，50纳米至0.9微米，50纳米至0.8微米，50纳米至0.7微米，50纳米至0.6微米，50纳米至0.5微米，50纳米至0.4微米，50纳米至0.3微米，50纳米至0.2微米，50纳米至0.1微米，50纳米至0.05微米，50纳米至0.04微米，或50纳米至0.03微米。在一些情况下，具有此尺寸的纤维可以称为纳米纤维。
78.在一些情况下，外层织物是由本文所述的聚合物组合物制成的聚合物织物，例如聚酰胺织物。
79.如上所述，外层是设计用于分离过滤区域，其可能需要暴露于水分。所以期望外层由具有相对亲水性和/或吸湿性的材料组成。具有提高的亲水性和/或吸湿性的聚合物可以更好地将水分吸引和保留到所暴露的滤材结构。如下文所述，改进的(例如提高的)亲水性和/或吸湿性可以通过使用本文所述的聚合物组合物来实现。因此，特别有益的是从本文公开的聚合物组合物形成外层(例如外部织物)。
80.另外，因为外层是设计用于分离经过滤的区域，所以期望外层显示am/av性能。在使用期间，外层可以是暴露于环境最多的层。另外，外层可以在使用之前或之后暴露于微生物和/或病毒(例如在表面或其它物品上)。因此，特别有益的是从本文所述的am/av聚合物组合物形成外层(例如外部织物或其纤维)。
81.在一些情况下，所述层之一、例如外层包含带电荷的非织造织物。如本文所述，聚酰胺织物的过滤将与常规聚烯烃(聚丙烯)织物不同，例如基于其亲水性，这对病毒的失活做出贡献。聚丙烯织物/滤材通常使用带电荷的聚丙烯介质。可以考虑上述am/av织物与这种聚烯烃织物的协同益处。这种带电荷的织物可以用于本文公开的口罩/滤材中。
82.例如，一层、例如外层可以是带电荷的层，并可以与其它上述层一起使用。在一些情况下，带电荷的层可以由聚丙烯制成。在一些情况下，此层可以具有小于15微米的平均纤维直径和15-20g/m2的基本重量。在一些实施方案中，此层可以包含熔体纺丝型pa6,6。在一些情况下，层可以包含熔喷型非织造织物，其包含带电荷的聚丙烯，并具有小于15微米的平
均纤维直径和20-25g/m2的基本重量或30-35g/m2的基本重量。在一些情况下，此层可以包含双股的熔喷型非织造织物，其包含带电荷的聚丙烯，并具有小于15微米的平均纤维直径和25-30g/m2的基本重量。
83.第三层
84.本文公开的滤材结构包括第三层(例如过滤层)，其可以包含第三种织物。通常，第三层是设计用于过滤从口罩/滤材结构通过的空气和/或液体。换句话说，第三层分离、捕捉和/或去除颗粒(例如灰尘、花粉、霉菌或病原体)。因此，第三层过滤或纯化从口罩/滤材结构通过的空气和/或液体。在一些情况下，第三层是由am/av纤维和/或织物构成，由此可以向其赋予am/av能力。结果，第三层可以防止病原体的接触传播，这种接触将允许病原体从口罩传播或穿过到达佩戴者。
85.第三层的组成(例如第三种织物和/或其纤维的组成)可以在宽范围内变化。在一些实施方案中，第三种织物和/或其纤维是由本文所述的聚合物组合物制成，和/或包含本文所述的聚合物组合物。在一些情况下，第三种织物包含由本文所述的聚酰胺组合物制成的聚酰胺聚合物，和由于在这些聚合物组合物中的am/av化合物，第三层可以具有am/av性能。
86.第三层和/或第三种织物是由多个纤维组成。第三层的纤维可以具有任何适合预期用途的直径。在一些实施方案中，第三层包含多个微纤维(例如纤维具有大于或等于1微米的直径)。在一些实施方案中，第三层包含多个纳米纤维(例如纤维具有小于1微米的直径)。在一些实施方案中，第三层同时包含微纤维和纳米纤维。
87.在一些实施方案中，第三层包含具有小于1微米的平均纤维直径的多个纤维，例如小于0.9微米，小于0.8微米，小于0.7微米，小于0.6微米，小于0.5微米，小于0.4微米，小于0.3微米，小于0.2微米，小于0.1微米，小于0.05微米，小于0.04微米，或小于0.03微米。就下限而言，多个纤维的平均纤维直径可以是大于1纳米，例如大于10纳米，大于25纳米，或大于50纳米。就范围而言，多个纤维的平均纤维直径可以是1纳米至1微米，例如1纳米至0.9微米，1纳米至0.8微米，1纳米至0.7微米，1纳米至0.6微米，1纳米至0.5微米，1纳米至0.4微米，1纳米至0.3微米，1纳米至0.2微米，1纳米至0.1微米，1纳米至0.05微米，1纳米至0.04微米，1纳米至0.03微米，10纳米至1微米，10纳米至0.9微米，10纳米至0.8微米，10纳米至0.7微米，10纳米至0.6微米，10纳米至0.5微米，10纳米至0.4微米，10纳米至0.3微米，10纳米至0.2微米，10纳米至0.1微米，10纳米至0.05微米，10纳米至0.04微米，10纳米至0.03微米，25纳米至1微米，25纳米至0.9微米，25纳米至0.8微米，25纳米至0.7微米，25纳米至0.6微米，25纳米至0.5微米，25纳米至0.4微米，25纳米至0.3微米，25纳米至0.2微米，25纳米至0.1微米，25纳米至0.05微米，25纳米至0.04微米，25纳米至0.03微米，50纳米至1微米，50纳米至0.9微米，50纳米至0.8微米，50纳米至0.7微米，50纳米至0.6微米，50纳米至0.5微米，50纳米至0.4微米，50纳米至0.3微米，50纳米至0.2微米，50纳米至0.1微米，50纳米至0.05微米，50纳米至0.04微米，或50纳米至0.03微米。在一些情况下，具有此尺寸的纤维可以称为纳米纤维。
88.在一些实施方案中，第三层包含具有小于25微米的平均纤维直径的多个纤维，例如小于20微米，小于15微米，小于10微米，或小于5微米。就下限而言，多个纤维可以具有大于1微米的平均纤维直径，例如大于1.5微米，大于2微米，或大于2.5微米。就范围而言，多个
纤维可以具有1微米至25微米的平均纤维直径，例如1微米至20微米，1微米至15微米，1微米至10微米，1微米至5微米，1.5微米至25微米，1.5微米至20微米，1.5微米至15微米，1.5微米至10微米，1.5微米至5微米，2微米至25微米，2微米至20微米，2微米至15微米，2微米至10微米，2微米至5微米，2.5微米至25微米，2.5微米至20微米，2.5微米至15微米，2.5微米至10微米，或2.5微米至5微米。在一些情况下，具有此尺寸的纤维可以称为微纤维。
89.第三层的基本重量可以在宽范围内变化。在一个实施方案中，第三层具有2g/m2至100g/m2的基本重量，例如2g/m2至40g/m2，2g/m2至50g/m2，5g/m2至30g/m2，5g/m2至20g/m2，5g/m2至15g/m2，7g/m2至20g/m2，7g/m2至13g/m2，10g/m2至50g/m2，10g/m2至48g/m2，10g/m2至46g/m2，10g/m2至44g/m2，10g/m2至42g/m2,11g/m2至50g/m2，11g/m2至48g/m2，11g/m2至46g/m2，11g/m2至44g/m2，11g/m2至42g/m2,12g/m2至50g/m2，12g/m2至48g/m2，12g/m2至46g/m2，12g/m2至44g/m2，12g/m2至42g/m2,13g/m2至50g/m2，13g/m2至48g/m2，13g/m2至46g/m2，13g/m2至44g/m2，13g/m2至42g/m2,14g/m2至50g/m2，14g/m2至48g/m2，14g/m2至46g/m2，14g/m2至44g/m2，14g/m2至42g/m2，15g/m2至40g/m2，70g/m2至90g/m2，50g/m2至100g/m2，或80g/m2至90g/m2。
90.就下限而言，第三层(例如第三个聚酰胺织物)的基本重量可以大于2g/m2，例如大于3g/m2，大于5g/m2，大于7g/m2，大于8g/m2，大于10g/m2，大于11g/m2，大于12g/m2，大于13g/m2，大于14g/m2，或大于15g/m2。就上限而言，第三层(例如第三个聚酰胺织物)的基本重量可以小于100g/m2，例如小于90g/m2，小于80g/m2，小于70g/m2，小于60g/m2，小于50g/m2，小于48g/m2，小于46g/m2，小于44g/m2，小于42g/m2，小于40g/m2，小于35g/m2，小于30g/m2，小于25g/m2，小于20g/m2，小于15g/m2，小于13g/m2，或小于8g/m2。在一些情况下，第三层(例如第三个聚酰胺织物)的基本重量可以是约15g/m2，约16g/m2，约17g/m2，约18g/m2，约19g/m2，约20g/m2，约21g/m2，约22g/m2，约22g/m2，约23g/m2，约24g/m2，约25g/m2，约26g/m2，约27g/m2，约28g/m2,29g/m2，约30g/m2，约31g/m2，约32g/m2，约33g/m2，约34g/m2，约35g/m2，约36g/m2，约37g/m2，约38g/m2，约39g/m2，约40g/m2，约41g/m2，约42g/m2，约43g/m2，约44g/m2，或约45g/m2，或在这些数值之间的基本重量。
91.在一些实施方案中，第三层的基本重量可以是5g/m2至35g/m2，例如5g/m2至30g/m2，5g/m2至25g/m2,6g/m2至35g/m2，6g/m2至30g/m2，6g/m2至25g/m2,7g/m2至35g/m2，7g/m2至30g/m2，7g/m2至25g/m2,8g/m2至35g/m2，8g/m2至30g/m2，8g/m2至25g/m2,9g/m2至35g/m2，9g/m2至30g/m2，9g/m2至25g/m2，或10g/m2至20g/m2。
92.在一些情况下，第三层包含两个或更多个子层。每个子层可以包含通常关于第三层所述的织物(例如上述组合物、纤维直径和基本重量)。在一些情况下，子层包含相同的织物。在一些情况下，子层包含不同的织物。在一个实施方案中，第三层包含多个子层，例如熔喷型织物层和/或纺粘层的组合。
93.在一些情况下，第三外层包含n95口罩，例如常规或市售的n95口罩。在一些实施方案中，n95口罩可以包含：两个纺粘型聚丙烯层；射流喷网型聚对苯二甲酸乙二酯层；射流喷网型聚酯/纤维素共混物，和两个熔喷型聚丙烯层。可以考虑这些层的其它组合。上述范围和限值适用于多个第三层，不是仅仅适用于单个第三层。
94.如上所述，第三层分离、捕捉和/或另外去除颗粒物，例如病原体。在一些情况下，第三层也可以抑制病原体的活性。例如，第三层可以显示抗微生物性能，这可以包括任何抗
微生物效果。在一些实施方案中，例如，第三层限制、减少或抑制微生物的传染，例如一种或多种细菌。在一些实施方案中，第三层分离和/或捕捉微生物，而且限制、减少或抑制微生物的生长和/或杀死微生物。结果，滤材结构在整体上可以显示抗微生物性能，并限制、减少或抑制进一步的微生物传染。
95.被第三层抑制的病原体活性可以是病毒的活性。换句话说，第三层可以显示抗病毒性能，这可以包括任何抗病毒效果。在一些实施方案中，例如，第三层限制、减少或抑制病毒的传染和/或发病。在一些实施方案中，第三层分离和/或捕捉病毒，而且限制、减少或抑制病毒的传染和/或发病。结果，滤材结构在整体上可以显示抗病毒性能，并且限制、减少或抑制进一步的病毒传染。其它层可以具有相似的am/av性能。
96.在一些情况下，第三层具有极少的电荷或不带电荷。这种情况也适用于第一层和/或第三层。常规的滤材或口罩结构使用电纺丝型织物，其确实含有电荷。这种电荷对显著的静态衰减问题做出贡献。有利的是，在一些实施方案中，本文所述的层是由非电纺丝的方法制成，例如熔喷法，并且所得的纤维具有极少的电荷或不带电荷。其它层可以具有相似的电性能。
97.在一些情况下，一部分的上述益处可以是纤维的静电荷带来的结果。例如，多个纤维可以带有电荷(例如正电荷和/或负电荷)和/或偶极极化(例如一个或多个纤维可以是驻极体)。
98.在一些情况下，第三层的抗微生物和/或抗病毒活性是纤维的组合物带来的结果。例如，第三层的多个纤维可以由本文所述的抗微生物和/或抗病毒的聚合物组合物组成。
99.在一些情况下，第三种织物是由本文所述的聚合物组合物制成的聚合物织物，例如聚酰胺织物。
100.如上所述，第三层是设计用于过滤从滤材结构通过的空气和/或液体。特别是，第三层的多个纤维(以及第一层和/或第三层)可以显示抗微生物和/或抗病毒活性。使用亲水性和/或吸湿性聚合物可以提高或支持第三层(或其它层)的抗微生物和/或抗病毒性能。理论上认为，具有提高的亲水性和/或吸湿性的聚合物可以更好地吸引携带微生物和/或病毒的液体介质，例如唾液或粘液，并且可以吸收更多的水分(例如空气或呼吸)，这种增加的水分含量允许聚合物组合物和抗微生物/抗病毒试剂更好地限制、减少或抑制微生物或病毒的传染或发病。例如，水分可以溶解病毒的外层(例如衣壳)，暴露病毒的基因物质(例如dna或rna)。
101.所以，期望第三层是由具有相对亲水性和/或吸湿性的材料组成。具有提高的亲水性和/或吸湿性的聚合物可以更好地将水分吸引和保留到所暴露的滤材结构。如下文所述，改进的(例如提高的)亲水性和/或吸湿性可以通过使用本文所述的聚合物组合物实现。因此，特别有益的是从本文公开的聚合物组合物形成第三层。
102.额外层
103.本文所述的滤材结构的一些实施案可以包括额外层。在一些情况下，加入一个或多个额外层以改进滤材结构的一种或多种性能特性(例如过滤效率)。在一些情况下，加入一个或多个额外层以改进对于最终用途的适用性。例如，可以加入一个或多个额外层以提供由滤材结构形成的口罩的舒适性和/或改进对使用者的贴合性。
104.在一些实施方案中，滤材结构包含一个或多个额外过滤层，其与滤材结构的第二
层相邻。在一些实施方案中，一个或多个额外过滤层是基本上与滤材结构的外层相邻的。对于额外过滤层的组成没有特别的限制，可以使用上文关于第二层所述的任何组成和结构。
105.在一些情况下，一个或多个所述层包含两个或更多个子层。每个子层可以包含对于层一般描述的织物(例如上述组合物、纤维直径和基本重量)。在一些情况下，子层包含相同的织物。在一些情况下，子层包含不同的织物。在一个实施方案中，第二层包含多个子层，例如熔喷型织物层和/或纺粘层的组合。
106.在一些情况下，第三层是双层型，因为其包含两个层(例如至少两层)。两层各自可以由上述构成和/或组成。双层型第二层的每个层可以是在结构和/或组成上相同的，或这些层可以是在结构和/或组成上不同的。
107.换句话说，在一些实施方案中，滤材结构包含四层：面层(例如内层)，外层，第三层(例如滤材层)，和第四层(例如另一个滤材层)。
108.在一些实施方案中，滤材结构包含额外的稀松布(scrim)层。稀松布层可以是在滤材结构的外表面和/或内表面上相邻的织造物、非织造织物或针织物。对于额外稀松布层的组成没有特别的限制，可以使用上文关于第一层所述的任何组成和结构。在一些情况下，滤材结构可以包含在与第二层相对的第一层表面上的额外稀松布层(例如第一层可以夹在稀松布层和第二层之间)。在一些情况下，滤材结构可以包含在与第二层相对的第三层表面上的额外稀松布层(例如第三层可以夹在第二层和稀松布层之间)。在一些情况下，滤材结构可以包含同时在与第二层相对的第一层表面上的和在与第二层相对的第三层表面上的额外稀松布层。
109.在一些情况下，滤材结构、例如口罩可以包含指示剂。指示剂可以用于指示呼吸、温度暴露和/或无菌性。当发生触发情况时，指示剂可以改变外观。指示剂的机理可以在宽范围内变化。示例性的机理包括染料扩散、颜色变化、化学反应(co2或氧化还原)和/或电化学。在一些实施方案中，指示剂可以是标贴的形式。在一些实施方案中，指示剂可以是标志、视觉信号、徽章的形式。此列表不是穷举性的，可以考虑其它指示剂。
110.物理特性
111.如上所述，滤材结构的每个层可以从提高的亲水性和/或吸湿性受益。第一层、第二层和第三层中的每个层可以从提高的亲水性和/或吸湿性受益。在一些实施方案中，第一层、第二层和/或第三层显示较高的亲水性和/或吸湿性。
112.在一些情况下，滤材结构的给定层(例如第一层、第二层和/或第三层)的亲水性和/或吸湿性可以通过饱和法检测。
113.在一些情况下，滤材结构的给定层(例如第一层、第二层和/或第三层)的亲水性和/或吸湿性可以通过能被吸收的水的量来检测(作为基于总重量计的百分比)。在一些实施方案中，所述层能吸收基于聚合物总重量计的大于1.5重量％的水，例如大于2.0重量％，大于3.0％，大于5.0重量％，大于7.0重量％，大于10.0重量％.或大于25.0重量％。就范围而言，亲水性和/或吸湿性聚合物能吸收1.5重量％至50.0重量％的水，例如1.5重量％至14.0重量％，1.5重量％至9.0重量％，2.0重量％至8重量％，2.0重量％至7重量％，2.5重量％至7重量％，或1.5重量％至25.0重量％。
114.在一些情况下，滤材结构的给定层(例如第一层、第二层和/或第三层)的亲水性和/或吸湿性可以通过所述层的水接触角来检测。水接触角是由层(例如第一层、第二层或
第三层)表面的界面形成的角。优选，当层是扁平(例如基本上平的)时，检测层的接触角。
115.在一些实施方案中，滤材结构的层(例如第一层、第二层和/或第三层)显示小于90
°
的水接触角，例如小于85
°
，小于80
°
，或小于75
°
。就下限而言，滤材结构的层的水接触角可以大于10
°
，例如大于20
°
，大于30
°
，或大于40
°
。就范围而言，滤材结构的层的水接触角可以是10
°
至90
°
，例如10
°
至85
°
，10
°
至80
°
，10
°
至75
°
，20
°
至90
°
，20
°
至85
°
，20
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至80
°
，20
°
至75
°
，30
°
至90
°
，30
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至85
°
，30
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至80
°
，30
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至75
°
，40
°
至90
°
，40
°
至85
°
，40
°
至80
°
，或40
°
至75
°
。
116.如上文所述，滤材结构(例如聚合物结构的给定层)的提高的亲水性和/或吸湿性可以是由用于形成层的聚合物组合物带来的结果。本文所述的聚合物组合物例如显示提高的亲水性和/或吸湿性，所以特别适合用于本文公开的滤材结构。
117.在一些实施方案中，聚合物可以专门制备以赋予提高的亲水性和/或吸湿性。例如，吸湿性的提高可以通过选择和/或改性聚合物来实现。在一些实施方案中，聚合物可以是常规聚合物，例如常规聚酰胺，其已经改性以提高吸湿性。在这些实施方案中，在聚合物上的官能端基改性可以提高吸湿性。例如，聚合物可以是pa6,6，其已经改性以包含能提高吸湿性的官能端基。
118.性能特性
119.本文所述的滤材结构的性能可以使用各种常规方法来评估。例如，滤材结构的性能特性可以参考耐流体性、颗粒过滤效率、细菌过滤效率、透气性和可燃性来描述。如上所述，这些特性通常用于对滤材结构的有效性评级，例如根据niosh和astm international。
120.耐流体性衡量滤材结构能尽可能减少由于喷溅或喷洒从外层转移到内层的流体量的能力。特别是，耐流体性检测滤材结构可耐受的流体压力。astm international规定了用合成血液在80、120或160mmhg的压力下检测以定性低、中等或高的耐流体性。这些压力与血压关联：80mmhg对应于静脉血压，120mmhg对应于动脉压力，并且160mmhg对应于潜在的高压力，其可能在创伤期间出现或在包括高压输入的手术期间出现，例如整形外科手术。
121.在一些实施方案中，滤材结构显示大于50mmhg的耐流体性，例如大于60mmhg，大于70mmhg，大于80mmhg，大于90mmhg，大于100mmhg，大于110mmhg，大于120m hg，大于130mmhg，大于140mmhg，大于150mmhg，大于160mmhg，大于170mmhg，大于180mmhg，大于190mmhg，或大于200mmhg。就上限而言，滤材结构可以显示小于500mmhg的耐流体性，例如小于450mmhg，小于400mmhg，小于350mmhg，小于300mmhg，或小于250mmhg。
122.在一些情况下，滤材结构可以显示50mmhg至500mmhg的耐流体性，例如50mmhg至100mmhg，50mmhg至120mmhg，75mmhg至100mmhg，75mmhg至120mmhg，75mmhg至150mmhg，100mmhg至150mmhg，100mmhg至175mmhg，100mmhg至200mmhg，100mmhg至225mmhg，150mmhg至200mmhg，150mmhg至225mmhg，或150mmhg至250mmhg。
123.颗粒过滤效率(或“pfe”)衡量滤材结构如何良好地捕捉或分离亚微米粒子。通常，pfe被认为与滤材结构在捕捉或分离病毒方面的有效性有关。特别是，pfe检测被滤材结构捕捉或分离的粒子的百分比。astm international规定使用0.1微米的粒径。
124.在一些实施方案中，滤材结构显示大于89.5％的pfe，例如大于90％，大于91％，大于92％，大于93％，大于94％，大于95％，大于97％，大于98％，大于99％，大于99.5％，大于99.9％，或大于99.99％。
125.在一些实施方案中，滤材结构显示pfe为约90％，约91％，约92％，约93％，约94％，约95％，约95.5％，约96％，约96.5％，约97％，约97.5％，约98％，约98.5％，约99％，约99.2％，约99.3％，约99.4％，约99.5％，约99.8％，约99.9％，约99.95％，或约99.99％，或在这些数值之间的任何百分比。
126.细菌过滤效率(或“bfe”)衡量滤材结构在暴露于含细菌的气溶胶时如何良好地捕捉或分离细菌。像pfe那样，bfe检测被滤材结构捕捉或分离的细菌的百分比。astm international规定使用尺寸为3.0微米的含有金黄色葡萄球菌(staph.aureus)的液滴(平均粒度为0.6-0.8微米)进行检测。为了用于手术或医用装置中，滤材结构通常必须显示至少95％的bfe。中等和高度防护型口罩具有98％至大于99％的细菌过滤率。
127.在一些实施方案中，滤材结构显示大于90％的bfe，例如大于92％，大于93％，大于94％，大于95％，大于97％，大于98％，大于99％，大于99.5％，大于99.9％，或大于99.99％。就上限而言，滤材结构可以显示小于100％的bfe，例如小于99.999％，小于99.995％，小于99.99％，或小于99.95％。
128.在一些实施方案中，滤材结构显示bfe为约90％，约91％，约92％，约93％，约94％，约95％，约95.5％，约96％，约96.5％，约97％，约97.5％，约98％，约98.5％，约99％，约99.2％，约99.3％，约99.4％，约99.5％，约99.8％，约99.9％，约99.95％，或约99.99％，或在这些数值之间的任何百分比。
129.透气性通常通过检测压力差(δp)来报告。压力差衡量滤材结构的抗空气流动性，其中通过驱使空气以受控方式从滤材结构流过，并检测在滤材结构的任一侧上的压力。在一些情况下，例如当使用en14683时，检测压力差，并除以所测滤材结构的表面积(cm2)。但是在其它情况下，压力不用除以表面积。较高的压力差通常表示此口罩是不太透气的(例如包含具有较高压力差的滤材结构的口罩导致使用者更难以呼吸)。
130.在常规的滤材结构(和口罩)中，较高的过滤效率(例如高的bfe和/或高的pfe)要求较大的压力差。即，具有高过滤效率的常规滤材结构显示低的透气性。例如，常规的n95口罩一般是不舒适的，例如由于使用者难以呼吸。令人惊奇的是，本文所述的滤材结构(和口罩)同时显示高的过滤效率和低的压力差。这允许从所述滤材结构形成的口罩保持高的透气性，且不会牺牲有效性。这也提供了更舒适的口罩。
131.在一些实施方案中，使用en14683检测，滤材结构显示2mmh2o/cm2至15mmh2o/cm2的压力差，例如2mmh2o/cm2至12mmh2o/cm2，2mmh2o/cm2至10mmh2o/cm2，2mmh2o/cm2至9mmh2o/cm2，2mmh2o/cm2至8mmh2o/cm2，3mmh2o/cm2至15mmh2o/cm2，3mmh2o/cm2至12mmh2o/cm2，3mmh2o/cm2至10mmh2o/cm2，3mmh2o/cm2至9mmh2o/cm2，3mmh2o/cm2至8mmh2o/cm2，4mmh2o/cm2至15mmh2o/cm2，4mmh2o/cm2至12mmh2o/cm2，4mmh2o/cm2至10mmh2o/cm2，4mmh2o/cm2至9mmh2o/cm2，4mmh2o/cm2至8mmh2o/cm2，5mmh2o/cm2至15mmh2o/cm2，5mmh2o/cm2至12mmh2o/cm2，5mmh2o/cm2至10mmh2o/cm2，5mmh2o/cm2至9mmh2o/cm2，5mmh2o/cm2至8mmh2o/cm2，6mmh2o/cm2至15mmh2o/cm2，6mmh2o/cm2至12mmh2o/cm2，6mmh2o/cm2至10mmh2o/cm2，6mmh2o/cm2至9mmh2o/cm2，或6mmh2o/cm2至8mmh2o/cm2。就下限而言，滤材结构可以显示大于2mmh2o/cm2的压力差，例如大于3mmh2o/cm2，大于4mmh2o/cm2，大于5mmh2o/cm2，或大于6mmh2o/cm2。就上限而言，滤材结构可以显示小于15mmh2o/cm2的压力差，例如小于12mmh2o/cm2，小于10mmh2o/cm2，小于9mmh2o/cm2，或小于8mmh2o/cm2。
132.在一些情况下，滤材结构可以显示压力差为约2mmh2o/cm2，约2.5mmh2o/cm2，约3mmh2o/cm2，约3.5mmh2o/cm2，约4mmh2o/cm2，约4.5mmh2o/cm.，约5mmh2o/cm2，约5.5mmh2o/cm2，约6mmh2o/cm2，约6.5mmh2o/cm2，或约7mmh2o/cm2，或在这些数值之间的任何点。
133.因为滤材结构可能暴露于高温或可燃性材料,所以期望检测滤材结构的阻燃性。例如，滤材结构的阻燃性可以作为根据astm f2100的实验的一部分来检测(引入本文以供参考)。在一些实施方案中，根据火焰传播实验astm f2100，本文所述的滤材结构被评级为类别i。
134.示例性构造
135.本文公开的滤材结构可以包含上述第一层、第二层和(任选地)第三层的任何组合。作为实例且不限制公开范围，下面描述几种构造。
136.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量。第二层包含熔喷型非织造织物，其包含带电荷的聚丙烯，并具有小于15微米的平均纤维直径和15-20g/m2的基本重量。第三层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
137.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量。第二层包含多个聚酰胺纳米纤维，其具有小于1微米的平均纤维直径和约18g/m2的基本重量。第三层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
138.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量。第二层包含熔喷型非织造织物，其包含带电荷的聚丙烯，并具有小于15微米的平均纤维直径和20-25g/m2的基本重量。第三层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
139.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含熔融纺丝型pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量。第二层包含多个聚酰胺纳米纤维，其具有小于1微米的平均纤维直径和约22g/m2的基本重量。第三层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
140.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量。第二层包含熔喷型非织造织物，其包含带电荷的聚丙烯，并具有小于15微米的平均纤维直径和30-35g/m2的基本重量。第三层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
141.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含熔体纺丝型pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和10至15g/m2的基本重量。第二层包含熔喷型非织造织物，其包含带电荷的聚丙烯，并具有小于15微米的平均纤维直径和30-35g/m2的基本重量。第三层包含熔体纺丝型pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基
本重量。
142.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含熔体纺丝型pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和10至15g/m2的基本重量。第二层包含多个聚酰胺纳米纤维，其具有小于1微米的平均纤维直径和约33g/m2的基本重量。第三层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
143.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含熔体纺丝型pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和10至15g/m2的基本重量。第二层包含多个聚酰胺纳米纤维，其具有小于1微米的平均纤维直径和约33g/m2的基本重量。第三层包含熔体纺丝型pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量。
144.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量。第二层包含双股的熔喷型非织造织物，其包含带电荷的聚丙烯，并具有小于15微米的平均纤维直径和25-30g/m2的基本重量。第三层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
145.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含熔体纺丝型pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和10至15g/m2的基本重量。第二层包含双股的熔喷型非织造织物，其包含带电荷的聚丙烯，并具有小于15微米的平均纤维直径和25-30g/m2的基本重量。第三层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
146.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含熔体纺丝型pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和10至15g/m2的基本重量。第二层包含双股的熔喷型非织造织物，其包含带电荷的聚丙烯，并具有小于15微米的平均纤维直径和25-30g/m2的基本重量。第三层包含熔体纺丝型pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量。
147.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层、第三层和第四层。第一层包含织物，其是从聚丙烯(任选地是纺粘型)形成，并具有20-30g/m2的基本重量(例如约25g/m2)。第二层和第三层都包含从本文所述的聚合物组合物(例如聚酰胺组合物)形成的多个纳米纤维(任选地是熔喷型)，并具有5-15g/m2的基本重量(例如约10g/m2)。第四层包含织物，其是从聚丙烯形成(任选地是纺粘型)，并具有20-30g/m2的基本重量(例如约25g/m2)。
148.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层、第三层和第四层。第一层包含织物，其是从本文所述的聚合物组合物(例如聚酰胺组合物)形成(任选地是纺粘型)，并具有15-25g/m2的基本重量(例如约20g/m2)。第二层和第三层各自包含从本文所述的聚合物组合物(例如聚酰胺组合物)形成的多个纳米纤维(任选地是熔喷型)，并具有5-15g/m2的基本重量(例如约10g/m2)。第四层包含织物，其是从本文所述的聚合物组合物(例如聚酰胺组合物)形成(任选地是纺粘型)，并具有30-40g/m2的基本重量(例如约34g/m2)。
149.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含第一种织物，其是从本文所述的聚合物组合物(例如聚酰胺组合物)形成(任选地是熔喷型)，并具有5-10g/m2的基本重量(例如约8g/m2)。第二层包含常规的n95滤材结构。第三层包含第三种织
物，其是从本文所述的聚合物组合物(例如聚酰胺组合物)形成(任选地是熔喷型)，并具有5-15g/m2的基本重量(例如约10g/m2)。
150.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含第一种织物，其是从本文所述的聚合物组合物(例如聚酰胺组合物)形成(任选地是熔喷型)，并具有5-10g/m2的基本重量(例如约8g/m2)。第二层包含常规的n95滤材结构。第三层包含第三种织物，其是从本文所述的聚合物组合物(例如聚酰胺组合物)形成(任选地是熔喷型)，并具有5-15g/m2的基本重量(例如约11g/m2)。
151.在一个实施方案中，滤材结构包含第一层、第二层和第三层。第一层包含第一种织物，其是从本文所述的聚合物组合物(例如聚酰胺组合物)形成(任选地是纺粘型)，并具有15-25g/m2的基本重量(例如约20g/m2)。第二层包含常规的n95滤材结构。第三层包含第三种织物，其是从本文所述的聚合物组合物(例如聚酰胺组合物)形成(任选地是纺粘型)，并具有15-25g/m2的基本重量(例如约20g/m2)。
152.作为进一步的实例，下表中列出多种构造：
153.示例性构造
[0154][0155]
作为进一步的实例，下表中列出多种构造。在下表中，“sb”表示纺粘型聚合物组合物，“mb”表示熔喷型聚合物组合物，“pp”表示聚丙烯，“pa”表示本文所述的聚酰胺组合物，并且“gsm”表示克/平方米。另外，“纳米”表示此层包含本文所述聚合物组合物的多个纳米纤维，并且“微”表示此层包含本文所述聚合物组合物的多个微纤维。
[0156]
示例性构造
[0157][0158]
作为进一步的实例，附图中显示多种构造。图1显示滤材结构100的构造，其具有第一层102、第二层104和第三层106。图2显示滤材结构200的构造，其具有第一层202、第二层204和第三层206，其中第一层202和第三层206是由相同的材料组成。图3显示滤材结构300的构造，其具有第一层302、第二层304、第三层306，以及位于第二层304和第三层306之间的额外滤材层305。图4显示滤材结构400的构造，其具有第一层402、第二层404，第三层406，与第一层402相邻的第一个稀松布层408，以及与第三层406相邻的第二个稀松布层410。
[0159]
口罩
[0160]
本技术也涉及具有抗微生物和/或抗病毒性能的口罩。特别是，本技术提供包含一个或多个本文所述滤材结构的口罩。如上文所述，口罩是设计用于保护使用者免受可吸入有害物的影响，可吸入有害物包括颗粒物和源自空气的病原体(例如细菌和/或病毒)。使用本文所述滤材结构制备的口罩可以用于各种工业中，包括保健、药物、建筑、开采、防守、公
共安全、油气生产、工业制造、农业、能源和纺织工业。
[0161]
在一些实施方案中，口罩包含滤材结构(如本文所述)，以及用于将滤材结构附着或固定至使用者的一些措施。可以使用用于附着滤材结构的任何常规措施。例如，滤材结构可以被绳带(例如耳带)、带子或吊带(例如弹力吊带、布吊带)固定至佩戴者。
[0162]
因为口罩是设计用于佩戴于使用者的皮肤上，所以通常测试口罩以确保组合物、材料或设计不会对使用者造成损害。例如，可以测试口罩以评价材料的体外细胞毒性(例如根据iso 10993-5：2009)和/或评价材料导致皮肤刺激的潜力(例如根据iso 10993-10：2010)。在一些实施方案中，本文所述的口罩足以通过这些测试。
[0163]
在一些实施方案中，所述滤材结构以及由其形成的口罩显示抗微生物和/或抗病毒性能。特别是，抗微生物和/或抗病毒性能可以是从本文所述的聚合物组合物形成滤材结构(和口罩)的结果。如下文进一步详述，聚合物组合物显示较高的金属保留率。结果，从所述聚合物组合物形成的滤材结构(和口罩)可以显示永久的(例如接近永久的)抗微生物和/或抗病毒性能。特别是，金属保留率可以允许口罩进行洗涤和/或重复使用，且不会降低效力(例如不会降低抗微生物和/或抗病毒性能)。这是与常规口罩相比显著的改进，常规口罩通常随着时间而损失抗微生物和/或抗病毒效果(例如由于静态衰减)。
[0164]
抗微生物/抗病毒活性
[0165]
如上文所述，在一些实施方案中，滤材结构以及由其形成的口罩可以显示am/av活性。在一些情况下，am/av活性可以是用于形成滤材结构或其层/织物或其纤维的聚合物组合物的结果。例如，am/av活性可以是从本文所述的聚合物组合物形成滤材结构的结果。
[0166]
在一些实施方案中，第一层、第二层或第三层中的至少一层显示am/av活性。在一些实施方案中，多层的组合显示am/av活性。在一些实施方案中，整个滤材结构显示am/av性能。
[0167]
在一些实施方案中，滤材结构以及由其形成的口罩显示永久的、例如接近永久的am/av性能。换句话说，聚合物组合物的am/av性能持续长时间，例如比一天或多天更长的时间，比一个或多个星期更长的时间，比一个月或多个月更长的时间，或者比一年或多年更长的时间。
[0168]
am/av性能可以包括任何抗微生物作用。在一些实施方案中，例如，滤材结构的抗微生物性能包括限制、减少或抑制微生物例如一种或多种细菌的传染。在一些实施方案中，滤材结构的抗微生物性能包括限制、减少或抑制细菌的生长和/或杀死细菌。在一些情况下，滤材结构可以限制、减少或抑制细菌的传染和生长。
[0169]
对于受滤材结构的抗微生物性能影响的一种或多种细菌没有特别的限制。在一些实施方案中，例如，细菌是链球菌属(例如肺炎链球菌(streptococcus pneumonia)、化脓性链球菌(streptococcus pyogenes))，葡萄球菌属(例如金黄色葡萄球菌(金黄色葡萄球菌)，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa))，消化链球菌属(例如厌氧消化链球菌(peptostreptococcus anaerobius)，不解糖消化链球菌(peptostreptococcus asaccharolyticus))，大肠杆菌(例如大肠杆菌(escherichia coli))，或分歧杆菌属(例如结核分枝杆菌(mycobacterium tuberculosis))，支原体细菌(例如阿德勒支原体(mycoplasma adleri)，无乳支原体(mycoplasma agalactiae)，阿加西斯支原体(mycoplasma agassizii)，酒罐状支原体(mycoplasma amphoriforme)，发酵支原体
(mycoplasma fermentans)，生殖支原体(mycoplasma genitalium)，猫血支原体(mycoplasma haemofelis)，人型支原体(mycoplasma hominis)，猪肺炎支原体(mycoplasma hyopneumoniae)，猪鼻支原体(mycoplasma hyorhinis)，肺炎支原体(mycoplasma pneumoniae))。在一些实施方案中，抗微生物性能包括限制、减少或抑制多种细菌的传染或发病，例如上述所列的两种或更多种细菌的组合。
[0170]
滤材结构(或由其形成的口罩)的抗微生物活性可以通过按照iso20743：2013所定义的标准工序来检测。此工序是通过确定被所测纤维抑制的一种或多种给定细菌的百分比来测定抗微生物活性，细菌例如是金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)。在一个实施方案中，滤材结构抑制60％至100％的金黄色葡萄球菌的生长(生长减少)，例如60％至99.999999％，60％至99.99999％，60％至99.9999％，60％至99.999％，60％至99.999％，60％至99.99％，60％至99.9％，60％至99％，60％至98％，60％至95％，65％至99.999999％，65％至99.99999％，65％至99.9999％，65％至99.999％，65％至99.999％，65％至100％，65％至99.99％，65％至99.9％，65％至99％，65％至98％，65％至95％，70％至100％，70％至99.999999％，70％至99.99999％，70％至99.9999％，70％至99.999％，70％至99.999％，70％至99.99％，70％至99.9％，70％至99％，70％至98％，70％至95％，75％至100％，75％至99.99％，75％至99.9％，75％至99.999999％，75％至99.99999％，75％至99.9999％，75％至99.999％，75％至99.999％，75％至99％，75％至98％，75％至95％,％，80％至99.999999％，80％至99.99999％，80％至99.9999％，80％至99.999％，80％至99.999％，80％至100％，80％至99.99％，80％至99.9％，80％至99％，80％至98％，或80％至95％。就下限而言，滤材结构可以抑制大于60％的金黄色葡萄球菌的生长，例如大于65％，大于70％，大于75％，大于80％，大于85％，大于90％，大于95％，大于98％，大于99％，大于99.9％，大于99.99％，大于99.999％，大于99.9999％，大于99.99999％，或大于99.999999％。
[0171]
克雷伯氏肺炎菌(klebsiella pneumoniae)效力也可以使用上述实验检测。在一些实施方案中，通过上述实验检测，从所述聚合物组合物形成的产品抑制克雷伯氏肺炎菌的生长(生长减少)。大肠杆菌可以使用astm e3160(2018)检测。关于金黄色葡萄球菌所述的范围和限值也适用于大肠杆菌和/或克雷伯氏肺炎菌和/或sars-cov-2。
[0172]
所述效力可以是由log减少来表征。
[0173]
就大肠杆菌log减少而言，组合物/纤维/织物可以经由astm 3160(2018)检测，并可以显示大肠杆菌log减少是大于1.5，例如大于2.0，大于2.15，大于2.5，大于2.7，大于3.0，大于3.3，大于4.0，大于4.1，大于5.0，或大于6.0。
[0174]
就金黄色葡萄球菌log减少而言，组合物/纤维/织物可以经由iso 20743：2013检测，并可以显示微生物log减少是大于1.5，例如大于2.0，大于2.5，大于2.7，大于3.0，大于4.0，大于5.0，或大于6.0。
[0175]
就克雷伯氏肺炎菌log减少而言，组合物/纤维/织物可以经由iso 20743：2013检测，并可以显示微生物log减少是大于1.5，例如大于2.0，大于2.5，大于2.6，大于3.0，大于4.0，大于5.0，或大于6.0。
[0176]
就sars-cov-2log减少而言，组合物/纤维/织物可以经由iso 18184：2019检测，并可以显示病毒log减少是大于1.5，例如大于2.0，大于2.5，大于2.6，大于1.7，大于3.0，大于
4.0，大于5.0，或大于6.0。
[0177]
am/av性能可以包括任何抗病毒作用。在一些实施方案中，例如，滤材结构的抗病毒性能包括限制、减少或抑制病毒的传染。在一些实施方案中，滤材结构的抗病毒性能包括限制、减少或抑制病毒的发病。在一些情况下，聚合物组合物可以限制、减少或抑制病毒的传染和发病。
[0178]
对于受滤材结构的抗病毒性能影响的病毒没有特别的限制。在一些实施方案中，病毒例如是腺病毒，疱疹病毒，埃博拉病毒，痘病毒，鼻病毒，柯萨基病毒，动脉炎病毒，肠道病毒，麻疹病毒，冠状病毒，a型流感病毒，禽流感病毒，猪源性流感病毒，或马流感病毒。在一些实施方案中，抗病毒性能包括限制、减少或抑制一种病毒的传染或发病，例如上述所列的病毒之一。在一些实施方案中，抗病毒性能包括限制、减少或抑制多种病毒的传染或发病，例如上述所列的两种或更多种病毒的组合。
[0179]
在一些情况下，病毒是冠状病毒，例如严重急性呼吸道综合症冠状病毒(sars-cov)，中东呼吸道综合症冠状病毒(mers-cov)，或严重急性呼吸道综合症冠状病毒2(sars-cov-2)(例如引起covid-19的冠状病毒)。在一些情况下，病毒是在结构上与冠状病毒相关的。
[0180]
在一些情况下，病毒是流感病毒，例如a型流感病毒，b型流感病毒，c型流感病毒，或d型流感病毒，或结构上相关的病毒。在一些情况下，病毒是由a型流感病毒的亚型识别的，例如h1n1、h1n2、h2n2、h2n3、h3n1、h3n2、h3n8、h5n1、h5n2、h5n3、h5n6、h5n8、h5n9、h6n1、h7n1、h7n4、h7n7、h7n9、h9n2或h10n7。
[0181]
在一些情况下，病毒是一种噬菌体类型的病毒，例如线形或环状的单链dna病毒(例如phi x 174(有时称为φx174))，线形或环状的双链dna，线形或环状的单链rna，或线形或环状的双链rna。在一些情况下，聚合物组合物的抗病毒性能可以通过使用噬菌体、例如phi x 174的试验进行检测。
[0182]
在一些情况下，病毒是埃博拉病毒，例如本迪布焦型埃博拉病毒(bundibugyo ebolavirus)(bdbv)，雷斯顿埃博拉病毒(reston ebolavirus)(restv)，苏丹埃博拉病毒(sudan ebolavirus)(sudv)，塔伊森林埃博拉病毒(forest ebolavirus)(tafv)，或扎伊尔埃博拉病毒(zaire ebolavirus)(ebov)。在一些情况下，病毒是在结构上与埃博拉病毒相关的。
[0183]
抗病毒活性可以通过各种常规方法检测。例如，iso 18184:2019可以用于评估抗病毒活性。在一个实施方案中，滤材结构(或由其形成的口罩)能抑制60％至100％的病毒发病(例如生长)，例如60％至99.999999％，60％至99.99999％，60％至99.9999％，60％至99.999％，60％至99.999％，60％至99.99％，60％至99.9％，60％至99％，60％至98％，60％至95％，65％至99.999999％，65％至99.99999％，65％至99.9999％，65％至99.999％，65％至99.999％，65％至100％，65％至99.99％，65％至99.9％，65％至99％，65％至98％，65％至95％，70％至100％，70％至99.999999％，70％至99.99999％，70％至99.9999％，70％至99.999％，70％至99.999％，70％至99.99％，70％至99.9％，70％至99％，70％至98％，70％至95％，75％至100％，75％至99.99％，75％至99.9％，75％至99.999999％，75％至99.99999％，75％至99.9999％，75％至99.999％，75％至99.999％，75％至99％，75％至98％，75％至95％,％，80％至99.999999％，80％至99.99999％，80％至99.9999％，80％至
99.999％，80％至99.999％，80％至100％，80％至99.99％，80％至99.9％，80％至99％，80％至98％，或80％至95％。就下限而言，滤材结构可以抑制大于60％的病毒发病，例如大于65％，大于70％，大于75％，大于80％，大于85％，大于90％，大于95％，大于98％，大于99％，大于99.9％，大于99.99％，大于99.999％，大于99.9999％，大于99.99999％，或大于99.999999％。
[0184]
另外，使用本文所述的聚合物组合物能提供生物相容性的优点。例如，上述织物的整体柔软性以及组成特性出人意料地提供在刺激性和敏感性方面的减少。有益的是，本文所述的纤维和织物没有与常规织物相关的生物相容性问题，例如使用具有毒性问题的金属例如银的那些常规织物。例如，各种am/av口罩结构显示在根据iso 10993-10和10993-12的试验中通过关于刺激性和敏感性的实验。
[0185]
抗微生物和/或抗病毒的聚合物组合物
[0186]
如上所述，本文公开的滤材结构和口罩可以包含有益地显示抗微生物和/或抗病毒性能的聚合物组合物。例如，第一层(例如第一种织物)、第二层(例如多个纳米纤维和/或微纤维)和/或第三层(例如第三种织物)可以是由本文所述的抗微生物/抗病毒的聚合物组合物制成，和/或可以包含本文所述的抗微生物/抗病毒的聚合物组合物。
[0187]
适合用于本文所述滤材结构和口罩中的聚合物组合物通常包含聚合物和一种或多种am/av化合物，例如金属(例如金属化合物)。在一些实施方案中，聚合物组合物包含聚合物、锌(经由锌化合物向组合物提供)和/或磷(经由磷化合物向组合物提供)。在一些实施方案中，聚合物组合物包含聚合物、铜(经由铜化合物向组合物提供)和磷(经由磷化合物向组合物提供)。
[0188]
示例性的聚合物组合物可以参见2021年3月4日递交的美国专利申请no.17/192,491和2021年3月4日递交的美国专利申请no.17/192,533，将它们都引入本文以供参考。
[0189]
如下文所述，本文所述的聚合物组合物显示抗病毒性能。另外，本文公开的组合物可以用于制备各种产品。例如，本文所述的聚合物组合物可以成型为高度接触型产品(例如由使用者操作的产品)。由所述聚合物组合物制成的产品相似地显示抗病毒性能。因此，本文公开的组合物可以是用于制备各种抗病毒产品。
[0190]
聚合物
[0191]
聚合物组合物包含聚合物，其在一些实施方案中是适用于生产纤维和织物的聚合物。在一个实施方案中，聚合物组合物包含50重量％至100重量％的聚合物，例如50重量％至99.99重量％，50重量％至99.9重量％，50重量％至99重量％，55重量％至100重量％，55重量％至99.99重量％，55重量％至99.9重量％，55重量％至99重量％，60重量％至100重量％，60重量％至99.99重量％，60重量％至99.9重量％，60重量％至99重量％.，65重量％至100重量％，65重量％至99.99重量％，65重量％至99.9重量％，或65重量％至99重量％。就上限而言，聚合物组合物可以包含小于100重量％的聚合物，例如小于99.99重量％，小于99.9重量％，或小于99重量％。就下限而言，聚合物组合物可以包含大于50重量％的聚合物，例如大于55重量％，大于60重量％，或大于65重量％。
[0192]
聚合物组合物中的聚合物可以在宽范围内变化。所述聚合物可以包括但不限于：热塑性聚合物，聚酯，尼龙，人造纤维，聚酰胺6，聚酰胺6,6，聚乙烯(pe)，聚丙烯(pp)，聚对苯二甲酸乙二酯(pet)，聚对苯二甲酸乙二酯二醇(petg)，co-pet，聚对苯二甲酸丁二酯
(pbt)，聚乳酸(pla)，和聚对苯二甲酸亚丙基酯(ptt)。在一些实施方案中，聚合物组合物可以包含pet，这是考虑到pet的强度、在洗涤期间的耐久性、可经受持久压制的能力以及可与其它纤维共混的能力。在一些实施方案中，聚合物可以是尼龙6,6。在一些情况下，已知尼龙是具有比pet更高的强度的纤维，并显示无滴型燃烧特性，这在例如军用或汽车纺织品应用中是有益的，并且尼龙具有比pet更高的亲水性。用于本发明的聚合物可以是聚酰胺，聚醚酰胺，聚醚酯，或聚醚聚氨酯，或它们的混合物。
[0193]
在一些情况下，聚合物组合物可以包含聚乙烯。聚乙烯的合适例子包括线性低密度聚乙烯(lldpe)，低密度聚乙烯(ldpe)，中等密度聚乙烯(mdpe)，高密度聚乙烯(hdpe)，以及超高分子量聚乙烯(uhmwpe)。
[0194]
在一些情况下，聚合物组合物可以包含聚碳酸酯(pc)。例如，聚合物组合物可以包含聚碳酸酯与其它聚合物的共混物，例如聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的共混物(pc-abs)，聚碳酸酯和聚乙烯基甲苯的共混物(pc-pvt)，聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二酯的共混物(pc-pbt)，聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二酯的共混物(pc-pet)，或者它们的组合。
[0195]
在一些情况下，聚合物组合物可以包含聚酰胺。常规的聚酰胺包括尼龙和芳族聚酰胺。例如，聚酰胺可以包含pa-4t/4i；pa-4t/6i；pa-5t/5i；pa-6；pa6,6；pa6,6/6；pa6,6/6t；pa-6t/6i；pa-6t/6i/6；pa-6t/6；pa-6t/6i/66；pa-6t/mpmdt(其中mpmdt是以作为二胺组分的六亚甲基二胺和2-甲基五亚甲基二胺和作为二酸组分的对苯二甲酸的混合物为基础的聚酰胺)；pa-6t/66；pa-6t/610；pa-10t/612；pa-10t/106；pa-6t/612；pa-6t/10t；pa-6t/10i；pa-9t；pa-10t；pa-12t；pa-10t/10i；pa-10t/12；pa-10t/11；pa-6t/9t；pa-6t/12t；pa-6t/10t/6i；pa-6t/6i/6；pa-6t/61/12；以及它们的共聚物、共混物、混合物和/或其它组合。美国专利申请no.16/003,528公开了其它合适的聚酰胺、添加剂和其它组分。
[0196]
在一些实施方案中，聚合物组合物可以包含多种聚酰胺的组合。通过组合各种聚酰胺，最终的组合物能合并所需的每种聚酰胺成分的性能，例如力学性能。例如在一些实施方案中，聚酰胺包含pa-6、pa6,6和pa6,6/6t的组合。在这些实施方案中，聚酰胺可以包含1重量％至99重量％的pa-6，30重量％至99重量％的pa6,6，和1重量％至99重量％的pa6,6/6t。在一些实施方案中，聚酰胺包含pa-6、pa6,6和pa6,6/6t中的一种或多种。在某些方面，聚合物组合物包含6重量％的pa-6和94重量％的pa6,6。在某些方面，聚合物组合物包含本文所述的任何聚酰胺的共聚物或共混物。
[0197]
聚合物组合物也可以包含通过内酰胺的开环聚合反应或缩聚反应制备的聚酰胺，包括共聚反应和/或共缩聚反应。不受限于任何理论，这些聚酰胺可以包括例如从丙内酰胺、丁内酰胺、戊内酰胺和己内酰胺制备的那些聚酰胺。例如在一些实施方案中，聚酰胺是从己内酰胺的聚合反应衍生的聚合物。在那些实施方案中，聚合物包含至少10重量％的己内酰胺，例如至少15重量％，至少20重量％，至少25重量％，至少30重量％，至少35重量％，至少40重量％，至少45重量％，至少50重量％，至少55重量％，或至少60重量％。在一些实施方案中，聚合物包含10重量％至60重量％的己内酰胺，例如15重量％至55重量％，20重量％至50重量％，25重量％至45重量％，或30重量％至40重量％。在一些实施方案中，聚合物包含小于60重量％的己内酰胺，例如小于55重量％，小于50重量％，小于45重量％，小于40重量％，小于35重量％，小于30重量％，小于25重量％，小于20重量％，或小于15重量％。此外，
聚合物组合物可以包含通过内酰胺与尼龙的共聚反应制备的聚酰胺，例如己内酰胺与pa-6,6的共聚反应产物。
[0198]
在某些方面，聚合物可以通过聚合物组合物的常规聚合反应形成，其中至少一种二胺-羧酸盐的水溶液进行加热以除去水，并进行聚合以形成抗病毒尼龙。此水溶液优选是混合物，其包含至少一种用于形成聚酰胺的盐以及本文所述的特定量的锌化合物、铜化合物和/或磷化合物，由此制备聚合物组合物。常规聚酰胺盐是通过二胺与二羧酸的反应制备，所得的盐提供单体。在一些实施方案中，优选的用于形成聚酰胺的盐是通过等摩尔量的六亚甲基二胺与己二酸反应形成的己二酰己二胺(尼龙6,6盐)。
[0199]
金属化合物
[0200]
如上所述，聚合物组合物可以包含一种或多种am/av化合物，其可以是金属化合物的形式。在一些实施方案中，聚合物组合物包含锌(例如在锌化合物中)，磷(例如在锌化合物中)，铜(例如在铜化合物中)，银(例如在银化合物中)，或其组合。在本文中，金属化合物表示具有至少一个金属分子或离子的化合物(例如“锌化合物”表示具有至少一个锌分子或离子的化合物)。
[0201]
一些常规的聚合物组合物、纤维和织物使用am/av化合物以抑制病毒和其它病原体。例如，一些织物可以包含抗微生物添加剂，例如银，其被涂覆或作为膜施用到外表面上。但是，发现这些处理或涂层通常存在许多问题。例如，被涂覆的添加剂可能在染色或洗涤过程中从纤维/织物被提取出去，这不利地影响抗微生物和/或抗病毒性能。在与常规口罩和滤材相关的情况下，在经常使用的同时，一些涂料、例如银可能引起健康和/或甚至环境问题。与常规配制剂相比，本文公开的聚合物组合物包含am/av化合物(例如金属化合物)的独特组合，而不是简单地将am/av化合物涂覆到表面上。换句话说，聚合物组合物可以具有特定量的被包埋在聚合物基质中的金属化合物，使得聚合物组合物在染色和/或洗涤期间和之后保留am/av性能。
[0202]
在一个实施方案中，am/av化合物可以作为母料加入。母料可以包含聚酰胺，例如尼龙6或尼龙6,6。可以考虑其它母料组合物。
[0203]
聚合物组合物可以包含金属化合物，例如金属或金属化合物，其分散在聚合物组合物中。在一个实施方案中，聚合物组合物包含5wppm至20,000wppm的金属化合物，例如5wppm至17,500wppm，5wppm至17,000wppm，5wppm至16,500wppm，5wppm至16,000wppm，5wppm至15,500wppm，5wppm至15,000wppm，5wppm至12,500wppm，5wppm至10,000wppm，5wppm至5000wppm，5wppm至4000wppm，例如5wppm至3000wppm，5wppm至2000wppm，5wppm至1000wppm，5wppm至500wppm，10wppm至20,000wppm，10wppm至17,500wppm，10wppm至17,000wppm，10wppm至16,500wppm，10wppm至16,000wppm，10wppm至15,500wppm，10wppm至15,000wppm，10wppm至12,500wppm，10wppm至10,000wppm，10wppm至5000wppm，10wppm至4000wppm，10wppm至3000wppm，10wppm至2000wppm，10wppm至1000wppm，10wppm至500wppm，50wppm至20,000wppm，50wppm至17,500wppm，50wppm至17,000wppm，50wppm至16,500wppm，50wppm至16,000wppm，50wppm至15,500wppm，50wppm至15,000wppm，50wppm至12,500wppm，50wppm至10,000wppm，50wppm至5000wppm，50wppm至4000wppm，50wppm至3000wppm，50wppm至2000wppm，50wppm至1000wppm，50wppm至500wppm，100wppm至20,000wppm，100wppm至17,500wppm，100wppm至17,000wppm，100wppm至16,500wppm，100wppm至16,000wppm，100wppm至
15,500wppm，100wppm至15,000wppm，100wppm至12,500wppm，100wppm至10,000wppm，100wppm至5000wppm，100wppm至4000wppm，100wppm至3000wppm，100wppm至2000wppm，100wppm至1000wppm，100wppm至500wppm，200wppm至20,000wppm，200wppm至17,500wppm，200wppm至17,000wppm，200wppm至16,500wppm，200wppm至16,000wppm，200wppm至15,500wppm，200wppm至15,000wppm，200wppm至12,500wppm，200wppm至10,000wppm，200wppm至5000wppm，200wppm至4000wppm，200wppm至3000wppm，200wppm至2000wppm，200wppm至1000wppm，或200wppm至500wppm。
[0204]
就下限而言，聚合物组合物可以包含大于5wppm的金属化合物，例如大于10wppm，大于50wppm，大于100wppm，大于200wppm，或大于300wppm。就上限而言，聚合物组合物可以包含小于20,000wppm的金属化合物，例如小于17,500wppm，小于17,000wppm，小于16,500wppm，小于16,000wppm，小于15,500wppm，小于15,000wppm，小于12,500wppm，小于10,000wppm，小于5000wppm，小于4000wppm，小于3000wppm，小于2000wppm，小于1000wppm，或小于500wppm。如上所述，金属化合物优选被包埋在从聚合物组合物形成的聚合物中。
[0205]
如上所述，聚合物组合物包括在锌化合物中的锌以及在磷化合物中的磷，优选它们以特定量包含在聚合物组合物中，从而提供上述结构益处和抗病毒益处。本文所用的术语“锌化合物”表示具有至少一个锌分子或离子的化合物(这同样适用于铜化合物)。本文所用的术语“磷化合物”表示具有至少一个磷分子或离子的化合物。锌含量可以由锌或锌离子表示(这同样适用于铜)。范围和限值可以用于锌含量和用于锌离子含量，和用于其它金属含量，例如铜含量。基于锌或锌化合物的锌离子含量的计算可以由化学领域的技术人员完成，并考虑这些计算和调整。
[0206]
本发明人发现按照特定的摩尔比率使用特定的锌化合物(以及其中所含的锌)和磷化合物(以及其中所含的磷)能尽可能减少锌化合物对聚合物组合物的负面影响。例如，在聚合物组合物中的过多的锌化合物会导致聚合物粘度的降低以及在生产工艺中的无效。
[0207]
聚合物组合物可以包含分散在聚合物组合物中的锌(例如在锌化合物中或作为锌离子)，例如锌或锌化合物。在一个实施方案中，聚合物组合物包含5wppm至20,000wppm的锌，例如5wppm至17,500wppm，5wppm至17,000wppm，5wppm至16,500wppm，5wppm至16,000wppm，5wppm至15,500wppm，5wppm至15,000wppm，5wppm至12,500wppm，5wppm至10,000wppm，5wppm至5000wppm，5wppm至4000wppm，例如5wppm至3000wppm，5wppm至2000wppm，5wppm至1000wppm，5wppm至500wppm，10wppm至20,000wppm，10wppm至17,500wppm，10wppm至17,000wppm，10wppm至16,500wppm，10wppm至16,000wppm，10wppm至15,500wppm，10wppm至15,000wppm，10wppm至12,500wppm，10wppm至10,000wppm，10wppm至5000wppm，10wppm至4000wppm，10wppm至3000wppm，10wppm至2000wppm，10wppm至1000wppm，10wppm至500wppm，50wppm至20,000wppm，50wppm至17,500wppm，50wppm至17,000wppm，50wppm至16,500wppm，50wppm至16,000wppm，50wppm至15,500wppm，50wppm至15,000wppm，50wppm至12,500wppm，50wppm至10,000wppm，50wppm至5000wppm，50wppm至4000wppm，50wppm至3000wppm，50wppm至2000wppm，50wppm至1000wppm，50wppm至500wppm，100wppm至20,000wppm，100wppm至17,500wppm，100wppm至17,000wppm，100wppm至16,500wppm，100wppm至16,000wppm，100wppm至15,500wppm，100wppm至15,000wppm，100wppm至12,500wppm，100wppm至10,000wppm，100wppm至5000wppm，100wppm至4000wppm，100wppm至3000wppm，100wppm至2000wppm，
100wppm至1000wppm，100wppm至500wppm，200wppm至20,000wppm，200wppm至17,500wppm，200wppm至17,000wppm，200wppm至16,500wppm，200wppm至16,000wppm，200wppm至15,500wppm，200wppm至15,000wppm，200wppm至12,500wppm，200wppm至10,000wppm，200wppm至5000wppm，200wppm至4000wppm,5000wppm至20000wppm，200wppm至3000wppm，200wppm至2000wppm，200wppm至1000wppm，200wppm至500wppm，10wppm至900wppm，200wppm至900wppm，425wppm至600wppm，425wppm至525wppm，350wppm至600wppm，375wppm至600wppm，375wppm至525wppm，480wppm至600wppm，480wppm至525wppm，600wppm至750wppm，或600wppm至700wppm。
[0208]
就下限而言，聚合物组合物可以包含大于5wppm的锌，例如大于10wppm，大于50wppm，大于100wppm，大于200wppm，大于300wppm，大于350wppm，大于375wppm，大于400wppm，大于425wppm，大于480wppm，大于500wppm，或大于600wppm。
[0209]
就上限而言，聚合物组合物可以包含小于20,000wppm的锌，例如小于17,500wppm，小于17,000wppm，小于16,500wppm，小于16,000wppm，小于15,500wppm，小于15,000wppm，小于12,500wppm，小于10,000wppm，小于5000wppm，小于4000wppm，小于3000wppm，小于2000wppm，小于1000wppm，小于500wppm，小于400wppm，小于330wppm，小于300。在某些方面，锌化合物被包埋在从聚合物组合物形成的聚合物中。
[0210]
所述范围和限值可以同时适用于元素形式或离子形式的锌以及锌化合物。本文公开的其它范围和限值也同样适用于其它金属，例如铜。例如，范围可以涉及分散在聚合物中的锌离子的量。
[0211]
聚合物组合物中的锌是存在于锌化合物中，或经由锌化合物提供的，锌化合物可以在宽范围内变化。锌化合物可以包含氧化锌，己二酸铵锌，乙酸锌，碳酸铵锌，硬脂酸锌，苯基次膦酸锌，或2-巯基吡啶氧化锌，或其组合。在一些实施方案中，锌化合物包含氧化锌，己二酸铵锌，乙酸锌，或2-巯基吡啶氧化锌，或其组合。在一些实施方案中，锌化合物包含氧化锌，硬脂酸锌，或己二酸铵锌，或其组合。在某些方面，锌是以氧化锌的形式提供。在某些方面，锌不是经由苯基次膦酸锌和/或苯基膦酸锌提供。
[0212]
本发明人也发现聚合物组合物令人惊奇地可以从使用特定的锌化合物受益。特别是，使用易于形成离子锌(例如zn
2
)的锌化合物可以提高聚合物组合物的抗病毒性能。在理论上认为，离子锌会干扰病毒的复制循环。例如离子锌可以干扰(例如抑制)病毒的蛋白酶或聚合酶的活性。关于离子锌对病毒活性影响的其它讨论可以参见velthuis等人，zn inhibits coronavirus and arterivirus rna polymerase activity in vitro and zinc ionophores block the replication of these viruses in cell culture,plos pathogens(2010年11月)，将此文献的内容引入本文以供参考。
[0213]
锌化合物在聚合物组合物中的存在量可以与离子锌含量相关讨论。在一个实施方案中，聚合物组合物包含1ppm至30,000ppm的离子锌，例如zn
2
，例如1wppm至25,000wppm，1wppm至20,000wppm，1wppm至15,000wppm，1wppm至10,000wppm，1wppm至5,000wppm，1wppm至2,500wppm，50wppm至30,000wppm，50wppm至25,000wppm，50wppm至20,000wppm，50wppm至15,000wppm，50wppm至10,000wppm，50wppm至5,000wppm，50wppm至2,500wppm，100wppm至30,000wppm，100wppm至25,000wppm，100wppm至20,000wppm，100wppm至15,000wppm，100wppm至10,000wppm，100wppm至5,000wppm，100wppm至2,500wppm，150wppm至30,
000wppm，150wppm至25,000wppm，150wppm至20,000wppm，150wppm至15,000wppm，150wppm至10,000wppm，150wppm至5,000wppm，150wppm至2,500wppm，250wppm至30,000wppm，250wppm至25,000wppm，250wppm至20,000wppm，250wppm至15,000wppm，250wppm至10,000wppm，250wppm至5,000wppm，或250wppm至2,500wppm。在一些情况下，上文关于锌所述的范围和限值也可以适用于离子锌的含量。
[0214]
在一些情况下，锌的使用能提供在加工和/或最终应用方面的益处。可以使用其它抗病毒剂，例如铜或银，但是它们通常包括不利的影响(例如对于聚合物组合物的相对粘度，毒性，以及健康或环境风险)。在一些情况下，锌对聚合物组合物的相对粘度没有不利影响。而且，与其它抗病毒剂、例如银不同，锌不存在毒性问题(并且实际上可以提供健康益处，例如免疫系统支持)。另外，如本文所述，锌的使用能减少或消除被浸提到其它介质和/或环境中的问题。这同时防止与锌进入环境相关的风险，并允许聚合物组合物的循环使用
–
与常规组合物、例如含银的组合物相比，锌提供惊人的“绿色”优点。
[0215]
如上文所述，在一些实施方案中，聚合物组合物包含铜(经由铜化合物提供)。本文所用的术语“铜化合物”表示具有至少一个铜分子或离子的化合物。
[0216]
在一些情况下，铜化合物可以改进、例如提高聚合物组合物的抗病毒性能。在一些情况下，铜化合物可以影响聚合物组合物的其它特性，例如抗微生物活性或物理特性。
[0217]
聚合物组合物可以包含分散在聚合物组合物中的铜(例如在铜化合物中)，例如铜或铜化合物。在一个实施方案中，聚合物组合物包含5wppm至20,000wppm的铜，例如5wppm至17,500wppm，5wppm至17,000wppm，5wppm至16,500wppm，5wppm至16,000wppm，5wppm至15,500wppm，5wppm至15,000wppm，5wppm至12,500wppm，5wppm至10,000wppm，5wppm至5000wppm，5wppm至4000wppm，例如5wppm至3000wppm，5wppm至2000wppm，5wppm至1000wppm，5wppm至500wppm，5wppm至100wppm，5wppm至50wppm，5wppm至35wppm，10wppm至20,000wppm，10wppm至17,500wppm，10wppm至17,000wppm，10wppm至16,500wppm，10wppm至16,000wppm，10wppm至15,500wppm，10wppm至15,000wppm，10wppm至12,500wppm，10wppm至10,000wppm，10wppm至5000wppm，10wppm至4000wppm，10wppm至3000wppm，10wppm至2000wppm，10wppm至1000wppm，10wppm至500wppm，50wppm至20,000wppm，50wppm至17,500wppm，50wppm至17,000wppm，50wppm至16,500wppm，50wppm至16,000wppm，50wppm至15,500wppm，50wppm至15,000wppm，50wppm至12,500wppm，50wppm至10,000wppm，50wppm至5000wppm，50wppm至4000wppm，50wppm至3000wppm，50wppm至2000wppm，50wppm至1000wppm，50wppm至500wppm，100wppm至20,000wppm，100wppm至17,500wppm，100wppm至17,000wppm，100wppm至16,500wppm，100wppm至16,000wppm，100wppm至15,500wppm，100wppm至15,000wppm，100wppm至12,500wppm，100wppm至10,000wppm，100wppm至5000wppm，100wppm至4000wppm，100wppm至3000wppm，100wppm至2000wppm，100wppm至1000wppm，100wppm至500wppm，200wppm至20,000wppm，200wppm至17,500wppm，200wppm至17,000wppm，200wppm至16,500wppm，200wppm至16,000wppm，200wppm至15,500wppm，200wppm至15,000wppm，200wppm至12,500wppm，200wppm至10,000wppm，200wppm至5000wppm，200wppm至4000wppm，200wppm至3000wppm，200wppm至2000wppm，200wppm至1000wppm，或200wppm至500wppm。
[0218]
就下限而言，聚合物组合物可以包含大于5wppm的铜，例如大于10wppm，大于50wppm，大于100wppm，大于200wppm，或大于300wppm。就上限而言，聚合物组合物可以包含
小于20,000wppm的铜，例如小于17,500wppm，小于17,000wppm，小于16,500wppm，小于16,000wppm，小于15,500wppm，小于15,000wppm，小于12,500wppm，小于10,000wppm，小于5000wppm，小于4000wppm，小于3000wppm，小于2000wppm，小于1000wppm，小于500wppm，小于100wppm，小于50wppm，小于35wppm。在某些方面，铜化合物被包埋在从聚合物组合物形成的聚合物中。
[0219]
对于铜化合物的组成没有特别的限制。合适的铜化合物包括碘化铜，溴化铜，氯化铜，氟化铜，氧化铜，硬脂酸铜，己二酸铵铜，乙酸铜，或2-巯基吡啶氧化铜，或其组合。铜化合物可以包含氧化铜，己二酸铵铜，乙酸铜，碳酸铵铜，硬脂酸铜，苯基次膦酸铜，或2-巯基吡啶氧化铜，或其组合。在一些实施方案中，铜化合物包含氧化铜，己二酸铵铜，乙酸铜，或2-巯基吡啶氧化铜，或其组合。在一些实施方案中，铜化合物包含氧化铜，硬脂酸铜，或己二酸铜铵，或其组合。在某些方面，铜是以氧化铜的形式提供。在某些方面，铜不是经由苯基次膦酸铜和/或苯基膦酸铜提供。
[0220]
在一些情况下，聚合物组合物包括银(任选地经由银化合物提供)。本文所用的术语“银化合物”表示具有至少一个银分子或离子的化合物。银可以是离子形式。关于银的范围和限值可以是与关于铜所述的范围和限值相似的(如上文所述)。
[0221]
在一个实施方案中，铜与锌之间的摩尔比率是大于0.01:1，例如大于0.05:1，大于0.1:1，大于0.15:1，大于0.25:1，大于0.5:1，或大于0.75:1。就范围而言，在聚合物组合物中的铜与锌之间的摩尔比率可以在0.01:1至15:1的范围内，例如0.05:1至10:1，0.1:1至9:1，0.15:1至8:1，0.25:1至7:1，0.5:1至6:1，0.75:1至5:1，0.5:1至4:1，或0.5:1至3:1。就上限而言，在聚合物组合物中的锌与铜之间的摩尔比率可以小于15:1，例如小于10:1，小于9:1，小于8:1，小于7:1，小于6:1，小于5:1，小于4:1，或小于3:1。在一些情况下，铜与锌一起结合在聚合物基质中。
[0222]
在一些实施方案中，发现己二酸铵铜的使用能特别有效地将铜离子活化到聚合物基质中。相似地，发现己二酸铵银的使用能特别有效地将银离子活化到聚合物基质中。发现将铜(i)或铜(ii)化合物溶解在己二酸铵中，能特别有效地产生铜(i)或铜(ii)离子。这同样适用于将ag(i)或ag(iii)化合物溶解在己二酸铵中以产生ag
1
或ag
3
离子的情况。
[0223]
聚合物组合物可以包含分散在聚合物组合物中的银(例如在银化合物中)，例如银或银化合物。在一个实施方案中，聚合物组合物包含5wppm至20,000wppm的银，例如5wppm至17,500wppm，5wppm至17,000wppm，5wppm至16,500wppm，5wppm至16,000wppm，5wppm至15,500wppm，5wppm至15,000wppm，5wppm至12,500wppm，5wppm至10,000wppm，5wppm至5000wppm，5wppm至4000wppm，例如5wppm至3000wppm，5wppm至2000wppm，5wppm至1000wppm，5wppm至500wppm，10wppm至20,000wppm，10wppm至17,500wppm，10wppm至17,000wppm，10wppm至16,500wppm，10wppm至16,000wppm，10wppm至15,500wppm，10wppm至15,000wppm，10wppm至12,500wppm，10wppm至10,000wppm，10wppm至5000wppm，10wppm至4000wppm，10wppm至3000wppm，10wppm至2000wppm，10wppm至1000wppm，10wppm至500wppm，50wppm至20,000wppm，50wppm至17,500wppm，50wppm至17,000wppm，50wppm至16,500wppm，50wppm至16,000wppm，50wppm至15,500wppm，50wppm至15,000wppm，50wppm至12,500wppm，50wppm至10,000wppm，50wppm至5000wppm，50wppm至4000wppm，50wppm至3000wppm，50wppm至2000wppm，50wppm至1000wppm，50wppm至500wppm，100wppm至20,000wppm，100wppm至17,
500wppm，100wppm至17,000wppm，100wppm至16,500wppm，100wppm至16,000wppm，100wppm至15,500wppm，100wppm至15,000wppm，100wppm至12,500wppm，100wppm至10,000wppm，100wppm至5000wppm，100wppm至4000wppm，100wppm至3000wppm，100wppm至2000wppm，100wppm至1000wppm，100wppm至500wppm，200wppm至20,000wppm，200wppm至17,500wppm，200wppm至17,000wppm，200wppm至16,500wppm，200wppm至16,000wppm，200wppm至15,500wppm，200wppm至15,000wppm，200wppm至12,500wppm，200wppm至10,000wppm，200wppm至5000wppm，200wppm至4000wppm，200wppm至3000wppm，200wppm至2000wppm，200wppm至1000wppm，或200wppm至500wppm。
[0224]
就下限而言，聚合物组合物可以包含大于5wppm的银，例如大于10wppm，大于50wppm，大于100wppm，大于200wppm，或大于300wppm。就上限而言，聚合物组合物可以包含小于20,000wppm的银，例如小于17,500wppm，小于17,000wppm，小于16,500wppm，小于16,000wppm，小于15,500wppm，小于15,000wppm，小于12,500wppm，小于10,000wppm，小于5000wppm，小于4000wppm，小于3000wppm，小于2000wppm，小于1000wppm，或小于500wppm。在某些方面，银化合物被包埋在从聚合物组合物形成的聚合物中。
[0225]
对于银化合物的组成没有特别的限制。合适的银化合物包括碘化银，溴化银，氯化银，氟化银，氧化银，硬脂酸银，己二酸铵银，乙酸银，或2-巯基吡啶氧化银，或其组合。银化合物可以包含氧化银，己二酸铵银，乙酸银，碳酸铵银，硬脂酸银，苯基次膦酸银，或2-巯基吡啶氧化银，或其组合。在一些实施方案中，银化合物包含氧化银，己二酸铵银，乙酸银，或2-巯基吡啶氧化银，或其组合。在一些实施方案中，银化合物包含氧化银，硬脂酸银，或己二酸铵银，或其组合。在某些方面，银是以氧化银的形式提供。在某些方面，银不是经由苯基次膦酸银和/或苯基膦酸银提供。在某些方面，银是通过使一种或多种银化合物溶解在己二酸铵中提供的。
[0226]
聚合物组合物可以包含磷(在磷化合物中)，例如磷或磷化合物是分散在聚合物组合物中。在一个实施方案中，聚合物组合物包含50wppm至10000wppm的磷，例如50wppm至5000wppm，50wppm至2500wppm，50wppm至2000wppm，50wppm至800wppm,100wppm至750wppm,100wppm至1800wppm，100wppm至10000wppm，100wppm至5000wppm，100wppm至2500wppm，100wppm至1000wppm，100wppm至800wppm，200wppm至10000wppm,200wppm至5000wppm，200wppm至2500wppm，200wppm至800wppm，300wppm至10000wppm，300wppm至5000wppm，300wppm至2500wppm，300wppm至500wppm，500wppm至10000wppm，500wppm至5000wppm，或500wppm至2500wppm。就下限而言，聚合物组合物可以包含大于50wppm的磷，例如大于75wppm，大于100wppm，大于150wppm，大于200wppm，大于300wppm或大于500wppm。就上限而言，聚合物组合物可以包含小于10000wppm(或1重量％)的磷，例如小于5000wppm，小于2500wppm，小于2000wppm，小于1800wppm，小于1500wppm，小于1000wppm，小于800wppm，小于750wppm，小于500wppm，小于475wppm，小于450wppm，小于400wppm，小于350wppm，小于300wppm，小于250wppm，小于200wppm，小于150wppm，小于100wppm，小于50wppm，小于25wppm，或小于10wppm。
[0227]
在某些方面，磷或磷化合物被包埋在从聚合物组合物形成的聚合物中。如上文所述，因为所述组合物的总体组成，如果存在的话，可以使用少量的磷，这在一些情况下可以提供有利的性能结果(参见上文)。
[0228]
在聚合物组合物中的磷是存在于磷化合物中，或经由磷化合物提供，磷化合物可以在宽范围内变化。磷化合物可以包含苯次膦酸，二苯基次膦酸，苯基次膦酸钠，亚磷酸，苯膦酸，苯基次膦酸钙，b-戊基次膦酸钾，甲基次膦酸，次磷酸锰，次磷酸钠，磷酸一钠，次磷酸，二甲基次膦酸，乙基次膦酸，二乙基次膦酸，乙基次膦酸镁，亚磷酸三苯基酯，亚磷酸二苯基甲基酯，亚磷酸二甲基苯基酯，亚磷酸乙基二苯基酯，苯基膦酸，甲基膦酸，乙基膦酸，苯基膦酸钾，甲基膦酸钠，乙基膦酸钙，和其组合。在一些实施方案中，磷化合物包含磷酸，苯次膦酸，或苯膦酸，或其组合。在一些实施方案中，磷化合物包含苯次膦酸，亚磷酸，或次磷酸锰，或其组合。在某些方面，磷化合物可以包含苯次膦酸。
[0229]
在一个实施方案中，磷与锌之间的摩尔比率是大于0.01:1，例如大于0.05:1，大于0.1:1，大于0.15:1，大于0.25:1，大于0.5:1，或大于0.75:1。就范围而言，在聚合物组合物中的磷与锌之间的摩尔比率可以在0.01:1至15:1的范围内，例如0.05:1至10:1，0.1:1至9:1，0.15:1至8:1，0.25:1至7:1，0.5:1至6:1，0.75:1至5:1，0.5:1至4:1，或0.5:1至3:1。就上限而言，在聚合物组合物中的磷与锌之间的摩尔比率可以小于15:1，例如小于10:1，小于9:1，小于8:1，小于7:1，小于6:1，小于5:1，小于4:1，或小于3:1。在一些情况下，磷与锌一起结合在聚合物基质中。
[0230]
在一个实施方案中，在聚酰胺组合物中的锌与磷之间的重量比率可以是大于1.3:1，例如大于1.4:1，大于1.5:1，大于1.6:1，大于1.7:1，大于1.8:1，或大于2:1。就范围而言，在聚酰胺组合物中的锌与磷之间的重量比率可以在1.3:1至30:1的范围内，例如1.4:1至25:1，1.5:1至20:1，1.6:1至15:1，1.8:1至10:1，2:1至8:1，3:1至7:1，或4:1至6:1。就上限而言，在聚酰胺组合物中的锌与磷之间的重量比率可以小于30:1，例如小于28:1，小于26:1，小于24:1，小于22:1，小于20:1，或小于15:1。在某些方面，在聚酰胺组合物中不存在磷。在其它方面，存在非常少量的磷。在一些情况下，磷与锌一起保持在聚合物基质中。
[0231]
在一个实施方案中，在聚酰胺组合物中的锌与磷之间的重量比率可以小于0.64:1，例如小于0.62:1，小于0.6:1，例如小于0.5:1，小于0.45:1，小于0.4:1，小于0.3:1，或小于0.25:1。就范围而言，在聚酰胺组合物中的锌与磷之间的重量比率可以在0.001:1至0.64:1的范围内，例如0.01:1至0.6:1，0.05:1至0.5:1，0.1:1至0.45:1，0.2:1至0.4:1，0.25:1至0.35:1，或0.2:1至0.3:1。就下限而言，在聚酰胺组合物中的锌与磷之间的重量比率可以大于0.001:1，例如大于0.005:1，大于0.01:1，大于0.05:1，大于0.1:1，大于0.15:1，或大于0.2:1。
[0232]
有利的是，发现添加上述锌化合物和磷化合物可以获得聚合物组合物的有益的相对粘度(rv)。在一些实施方案中，聚合物组合物的rv是在5至80的范围内，例如5至70，10至70，15至65，20至60，30至50，10至35，10至20，60至70，50至80，40至50，30至60，5至30，或15至32。就下限而言，聚合物组合物的rv可以是大于5，例如大于10，大于15，大于20，大于25，大于27.5，或大于30。就上限而言，聚合物组合物的rv可以是小于70，例如小于65，小于60，小于50，小于40，或小于35。
[0233]
为了计算rv，可以使聚合物溶解在溶剂中(通常是甲酸或硫酸)，检测粘度，然后将该粘度与纯溶剂的粘度比较。这得到无量纲的检测值。固体材料以及液体可以具有特定的rv。从聚合物组合物制得的纤维/织物也可以具有上述的相对粘度。
[0234]
已经确定特定量的锌化合物和磷化合物可以在聚合物组合物、例如聚酰胺组合物
中以细分布的形式混合，例如以颗粒、薄片等形式混合，由此提供聚合物组合物，后者可以随后通过常规方法例如挤出、模塑或者拉伸成型为各种产品(例如高度接触型产品，高度接触型产品的表面层)，由此制得具有显著改进的抗微生物活性的产品。锌和磷按照上述量用于聚合物组合物中，从而提供具有改进(接近永久)的抗微生物活性保留率的纤维。
[0235]
额外组分
[0236]
在一些实施方案中，聚合物组合物可以包含额外的添加剂。所述添加剂包括颜料，亲水性或疏水性添加剂，除味添加剂，额外抗病毒剂，以及抗微生物/抗真菌的无机化合物，例如铜、锌、锡和银。
[0237]
在一些实施方案中，聚合物组合物可以与着色颜料组合，用于着色由聚合物组合物形成的织物或其它组分。在某些方面，聚合物组合物可以与uv添加剂组合以耐受在暴露于明显uv光的织物中的褪色和降解。在某些方面，聚合物组合物可以与添加剂组合以使纤维表面呈亲水性或疏水性。在某些方面，聚合物组合物可以例如与吸湿性材料组合，使得由其形成的纤维、织物或其它产品具有更高的吸湿性。在某些方面，聚合物组合物可以与添加剂组合以使织物是阻燃或耐燃的。在某些方面，聚合物组合物可以与添加剂组合以使织物抗污染。在某些方面，聚合物组合物可以与颜料和抗微生物化合物组合，从而避免常规染色和处理染料的要求。
[0238]
在一些实施方案中，聚合物组合物可以还包含额外的添加剂。例如，聚合物组合物可以包含消光剂。消光剂添加剂可以改进由聚合物组合物制成的合成纤维和织物的外观和/或纹理。在一些实施方案中，无机颜料类材料可以用作消光剂。消光剂可以包括一种或多种以下材料：二氧化钛，硫酸钡，钛酸钡，钛酸锌，钛酸镁，钛酸钙，氧化锌，硫化锌，锌钡白，二氧化锆，硫酸钙，硫酸钡，氧化铝，氧化钍，氧化镁，二氧化硅，滑石，云母等等。在优选实施方案中，消光剂包含二氧化钛。发现包含含有二氧化钛的消光剂的聚合物组合物获得与天然纤维和织物十分相似的合成纤维和织物，例如具有改进的外观和/或纹理的合成纤维和织物。认为二氧化钛通过与锌化合物、磷化合物和/或在聚合物内的官能团发生相互作用，改进了外观和/或纹理。
[0239]
在一个实施方案中，聚合物组合物包含0.0001重量％至3重量％的消光剂，例如0.0001重量％至2重量％，0.0001至1.75重量％，0.001重量％至3重量％，0.001重量％至2重量％，0.001重量％至1.75重量％，0.002重量％至3重量％，0.002重量％至2重量％，0.002重量％至1.75重量％，0.005重量％至3重量％，0.005重量％至2重量％，0.005重量％至1.75重量％。就上限而言，聚合物组合物可以包含小于3重量％的消光剂，例如小于2.5重量％，小于2重量％或小于1.75重量％。就下限而言，聚合物组合物可以包含大于0.0001重量％的消光剂，例如大于0.001重量％，大于0.002重量％，或大于0.005重量％。
[0240]
在一些实施方案中，聚合物组合物可以还包含着色材料，例如炭黑，铜酞菁颜料，铬酸铅，氧化铁，氧化铬，以及群青蓝。
[0241]
在一些实施方案中，聚合物组合物可以包含与锌不同的额外抗病毒剂。额外抗微生物剂可以是任何合适的抗病毒剂。常规的抗病毒剂是本领域公知的，和可以作为一种或多种额外抗病毒剂引入聚合物组合物中。例如，额外抗病毒剂可以是进入抑制剂，逆转录酶抑制剂，dna聚合酶抑制剂，m-rna合成抑制剂，蛋白酶抑制剂，整合酶抑制剂，或免疫调节剂，或其组合。在某些方面，将一种或多种额外抗微生物剂加入聚合物组合物中。
[0242]
在一些实施方案中，聚合物组合物可以包括与锌不同的额外抗微生物剂。额外抗微生物剂可以是任何合适的抗微生物剂，例如以下形式的银、铜和/或金：金属形式(例如颗粒、合金和氧化物)，盐(例如硫酸盐、硝酸盐、乙酸盐、柠檬酸盐和氯化物)和/或离子形式。在某些方面，将其它添加剂、例如额外抗微生物剂加入聚合物组合物中。
[0243]
在一些实施方案中，聚合物组合物(以及由其形成的纤维或织物)可以还包含抗微生物或抗病毒涂料。例如，从聚合物组合物形成的纤维或织物可以包括锌纳米粒子的涂料(例如氧化锌、己二酸铵锌、乙酸锌、碳酸铵锌、硬脂酸锌、苯基次膦酸锌或2-巯基吡啶氧化锌的纳米粒子，或其组合)。为了制备这种涂层，聚合物组合物的表面(例如由其形成的纤维或织物的表面)可以被阳离子化、并通过将聚合物组合物逐步滴入阴离子聚电解质溶液(例如包含聚4-苯乙烯磺酸)和含锌纳米粒子的溶液中进行逐层涂布。任选地，经涂覆的聚合物组合物可以在nh4oh的溶液中在9℃下水热处理24小时以固定锌纳米粒子。
[0244]
在一些情况下，本文所述的滤材结构和口罩不需要使用或包含酸例如柠檬酸、和/或进行酸处理来起效。已知这些处理会产生静电荷/静态衰减问题。有利的是，不需要使用酸处理，进而消除了与常规构造相关的静电荷/静态衰减问题。
[0245]
金属保留率
[0246]
如上文所述，本文所述的滤材结构和口罩具有永久的(例如接近永久的)抗微生物和/或抗病毒性能。这些性能允许滤材结构和口罩的重复使用(例如在洗涤之后)，进而扩展制品的可用性。
[0247]
评价滤材结构(或口罩)的抗微生物和/或抗病毒性能的持久(例如接近永久)性能的一个参数是金属保留率。如上文所述，滤材结构和口罩可以从本文公开的聚合物组合物制备，所述聚合物组合物可以包含各种金属化合物(例如锌化合物、磷、铜化合物和/或银化合物)。聚合物组合物中的金属化合物可以向由其制成的滤材结构和/或口罩提供抗微生物和/或抗病毒性能。因此，金属化合物的保留率，例如在一个或多个洗涤周期之后的保留率，可以提供永久的(例如接近永久的)抗微生物和/或抗病毒性能。
[0248]
有益的是，从本文所述聚合物组合物形成的滤材结构(和口罩)显示较高的金属保留率。金属保留率可以涉及在聚合物组合物中的特定金属的保留率(例如锌保留率，铜保留率)，或涉及在聚合物组合物中的全部金属的保留率(例如总金属保留率)。
[0249]
在一些实施方案中，通过染料浴试验检测，从本文所述聚合物组合物形成的滤材结构(和口罩)具有大于65％的金属保留率，例如大于75％，大于80％，大于90％，大于95％，大于97％，大于98％，大于99％，大于99.9％，大于99.99％，大于99.999％，大于99.9999％，大于99.99999％或大于99.999999％。就上限而言，滤材结构(和口罩)可以具有小于100％的金属保留率，例如小于99.9％，小于98％，或小于95％。就范围而言，滤材结构(和口罩)可以具有60％至100％的金属保留率，例如60％至99.999999％，60％至99.99999％，60％至99.9999％，60％至99.999％，60％至99.999％，60％至99.99％，60％至99.9％，60％至99％，60％至98％，60％至95％，65％至99.999999％，65％至99.99999％，65％至99.9999％，65％至99.999％，65％至99.999％，65％至100％，65％至99.99％，65％至99.9％，65％至99％，65％至98％，65％至95％，70％至100％，70％至99.999999％，70％至99.99999％，70％至99.9999％，70％至99.999％，70％至99.999％，70％至99.99％，70％至99.9％，70％至99％，70％至98％，70％至95％，75％至100％，75％至99.99％，75％至
99.9％，75％至99.999999％，75％至99.99999％，75％至99.9999％，75％至99.999％，75％至99.999％，75％至99％，75％至98％，75％至95％,％，80％至99.999999％，80％至99.99999％，80％至99.9999％，80％至99.999％，80％至99.999％，80％至100％，80％至99.99％，80％至99.9％，80％至99％，80％至98％，或80％至95％。在一些情况下，所述范围和限值涉及具有较低ph值的染料配方，例如小于(和/或包括)5.0，小于4.7，小于4.6，或小于4.5。在一些情况下，所述范围和限值涉及具有较高ph值的染料配方，例如大于(和/或包括)4.0，大于4.2，大于4.5，大于4.7，大于5.0，或大于5.2。
[0250]
在一些实施方案中，从本文所述聚合物组合物形成的滤材结构(和口罩)在染料浴之后具有大于40％的金属保留率，例如大于44％，大于45％，大于50％，大于55％，大于60％，大于65％，大于70％，大于75％，大于80％，大于90％，大于95％，或大于99％。就上限而言，滤材结构(和口罩)可以具有小于100％的金属保留率，例如小于99.9％，小于98％，小于95％或小于90％。就范围而言，滤材结构(和口罩)可以具有40％至100％的金属保留率，例如45％至99.9％，50％至99.9％，75％至99.9％，80％至99％，或90％至98％。在一些情况下，所述范围和限值涉及具有较高ph值的染料配方，例如大于(和/或包括)4.0，大于4.2，大于4.5，大于4.7，大于5.0，或大于5.2。
[0251]
在一些实施方案中，从所述聚合物组合物形成的滤材结构(和口罩)具有大于20％的金属保留率，例如大于24％，大于25％，大于30％，大于35％，大于40％，大于45％，大于50％，大于55％，或大于60％。就上限而言，滤材结构(和口罩)可以具有小于80％的金属保留率，例如小于77％，小于75％，小于70％，小于68％，或小于65％。就范围而言，滤材结构(和口罩)可以具有20％至80％的金属保留率，例如25％至77％，30％至75％，或35％至70％。在一些情况下，所述范围和限值涉及具有较低ph值的染料配方，例如小于(和/或包括)5.0，小于4.7，小于4.6，或小于4.5。
[0252]
换句话说，在一些实施方案中，通过染料浴试验检测，从所述聚合物组合物形成的滤材结构(和口罩)显示金属化合物的提取率为小于35％，例如小于25％，小于20％，小于10％，或小于5％。就上限而言，滤材结构(和口罩)可以显示金属化合物的提取率为大于0％，例如大于0.1％，大于2％或大于5％。就范围而言，滤材结构(和口罩)可以显示金属化合物的提取率为0％至35％，例如0％至25％，0％至20％，0％至10％，0％至5％，0.1％至35％，0.1％至25％，0.1％至20％，0.2％至10％，0.1％至5％，2％至35％，2％至25％，2％至20％，2％至10％，2％至5％，5％至35％，5％至25％，5％至20％，或5％至10％。
[0253]
从本文所述聚合物组合物形成的滤材结构(或口罩)的金属保留率可以通过染料浴试验按照以下标准工序检测。通过洗涤工艺清洁样品(去除所有的油)。洗涤工艺可以使用加热浴进行，例如在71℃下进行15分钟。可以使用洗涤溶液，其含有基于纤维重量计(“owf”)的0.25％的sterox(723soap)非离子性表面活性剂和0.25％owf的tsp(磷酸三钠)。这些样品然后用冷水清洗。
[0254]
经清洁的样品可以根据化学染料级别工序进行试验。在此工序中，可以将样品置于染料浴中，染料浴含有1.0％owf的c.i.酸性蓝45、4.0％owf的msp(磷酸一钠盐)和足够％owf的磷酸二钠盐或tsp，从而达到6.0的ph值，其中液体与纤维之比是28:1。例如，如果希望ph值小于6，则可以使用滴管加入所需酸的10％溶液，直至达到所需的ph。染料浴可以预先设置成使得此染料浴于100℃达到沸腾。将样品在此浴中放置1.5小时。作为一个例子，可以
需要约30分钟以达到沸腾，并在沸腾后在此温度下保持1小时。然后从该浴取出样品，并清洗。然后，将样品转移到离心机中以去除水。在去除水之后，将样品静置风干。然后，记录各组分的量。
[0255]
在一些实施方案中，由聚合物组合物形成的纤维的金属保留率可以通过检测在染料浴操作之前和之后的金属含量来计算。在染料浴操作之后保留的金属量可以通过公知的方法检测。关于染料浴，可以使用ahiba染色机(来自datacolor)。在一种具体情况下，可以将20克的未染色织物和200ml的染料液置于不锈钢罐中，可以将ph调节到所需的水平，可以将不锈钢罐装入染色机中；可以将样品加热到40℃，随后加热到100℃(任选地按照1.5℃/分钟)。在一些情况下，可以采用温度分布，例如按照1.5℃/分钟加热到60℃，按照1℃/分钟加热到80℃，和按照1.5℃/分钟加热到100℃。样品可以于100℃保持45分钟，然后按照2℃/分钟冷却到40℃，随后清洗并干燥，由此得到经染色的产品。
[0256]
在一些实施方案中，滤材结构(例如一层或多层的滤材结构)或由其形成的口罩在一个或多个洗涤周期之后保留am/av性能。在一些情况下，这种洗涤牢固性可以是源于使用上述am/av配制剂来制备纤维/织物，例如am/av化合物可以被包埋在聚合物结构中。在一个实施方案中，滤材结构在多于一个洗涤周期之后保留am/av性能，例如多于2个洗涤周期，多于5个洗涤周期，多于10个洗涤周期，或多于20个洗涤周期。本文公开的滤材、口罩和/或层的耐久性也经由在染色操作之后的保留性来证明。
[0257]
洗涤牢固性也可以由在多个洗涤周期之后的金属保留率(例如锌保留率)来表示。在一些实施方案中，例如，滤材结构在5个洗涤周期之后保留大于95％的金属化合物(例如锌化合物)，例如大于96％，大于97％，或大于98％。在一些实施方案中，滤材结构在10个洗涤周期之后保留大于85％的金属化合物(例如锌化合物)，例如大于86％，大于87％，大于88％，大于89％，或大于90％。
[0258]
在一些情况下，滤材结构(和口罩)可以用于损伤护理，例如滤材结构可以用作包裹物、(可透气的)纱布、绷带和/或其它敷料。滤材结构的am/av性能使得它们在这些应用中是特别有益的。在一些情况下，滤材结构用作水分阻隔和/或用于促进氧气传播平衡。
[0259]
形成纤维和非织造织物的方法
[0260]
如本文所述，滤材结构的纤维或织物是通过使am/av聚合物组合物成型为纤维制备的，这些纤维排布形成织物或结构体。
[0261]
在某些方面，纤维、例如聚酰胺纤维是通过将在熔体聚合中形成的聚酰胺组合物纺丝来制备。在聚酰胺组合物的熔体聚合期间，单体水溶液、例如盐溶液在受控的温度、时间和压力条件下加热以蒸发水，并进行单体的聚合反应，得到聚合物熔体。在熔体聚合期间，在单体水溶液中使用足量的锌和任选的磷，由此在聚合反应之前形成聚酰胺混合物。单体的选择是基于所需的聚酰胺组合物。在锌和磷存在于单体水溶液中之后，聚酰胺组合物可以进行聚合。聚合所得的聚酰胺可以随后纺丝成纤维，例如通过熔体纺丝法、溶液纺丝法、离心法或电纺丝法。
[0262]
在一些实施方案中，从聚酰胺组合物制备具有永久am/av性能的纤维的方法包括制备单体水溶液，加入分散在单体水溶液中的小于20,000wppm的一种或多种金属化合物，例如小于17,500wppm，小于17,000wppm，小于16,500wppm，小于16,000wppm，小于15,500wppm，小于15,000wppm，小于12,500wppm，小于10,000wppm，小于5000wppm，小于
4000wppm，小于3000wppm，小于2000wppm，小于1000wppm，或小于500wppm；使单体水溶液聚合以形成聚合物熔体，并将聚合物熔体纺丝以形成am/av纤维。在此实施方案中，聚酰胺组合物包含在加入一种或多种金属化合物之后所得的单体水溶液。
[0263]
在一些实施方案中，此方法包括制备单体水溶液。单体水溶液可以包含酰胺单体。在一些实施方案中，在单体水溶液中的单体的浓度是小于60重量％，例如小于58重量％，小于56.5重量％，小于55重量％，小于50重量％，小于45重量％，小于40重量％，小于35重量％，或小于30重量％。在一些实施方案中，在单体水溶液中的单体的浓度是大于20重量％，例如大于25重量％，大于30重量％，大于35重量％，大于40重量％，大于45重量％，大于50重量％，大于55重量％，或大于58重量％。在一些实施方案中，在单体水溶液中的单体的浓度是在20重量％至60重量％的范围内，例如25重量％至58重量％，30重量％至56.5重量％，35重量％至55重量％，40重量％至50重量％，或45重量％至55重量％。单体水溶液的余量可以包含水和/或额外的添加剂。在一些实施方案中，单体包含包括二酸和二胺的酰胺单体，即尼龙盐。
[0264]
在一些实施方案中，单体水溶液是尼龙盐溶液。尼龙盐溶液可以通过混合二胺和二酸与水来制备。例如，水、二胺和二羧酸单体进行混合以形成盐溶液，例如己二酸和六亚甲基二胺与水混合。在一些实施方案中，二酸可以是二羧酸，和可以选自草酸，丙二酸，琥珀酸，戊二酸，庚二酸，己二酸，辛二酸，壬二酸，癸二酸，十一烷二酸，十二烷二酸，马来酸，戊烯二酸，愈伤酸，粘糠酸，1,2-或1,3-环己烷二羧酸，1,2-或1,3-亚苯基二乙酸，1,2-或1,3-环己烷二乙酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，4,4'-氧基双苯甲酸，4,4-二苯酮二羧酸，2,6-萘二羧酸，对-叔丁基间苯二甲酸和2,5-呋喃二羧酸，和它们的混合物。在一些实施方案中，二胺可以选自乙醇二胺，三亚甲基二胺，腐胺，尸胺，六亚甲基二胺，2-甲基五亚甲基二胺，七亚甲基二胺，2-甲基六亚甲基二胺，3-甲基六亚甲基二胺，2,2-二甲基五亚甲基二胺，八亚甲基二胺，2,5-二甲基六亚甲基二胺，九亚甲基二胺，2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺，十亚甲基二胺，5-甲基壬二胺，异佛尔酮二胺，十一亚甲基二胺，十二亚甲基二胺，2,2,7,7-四甲基八亚甲基二胺，二(对-氨基环己基)甲烷，二(氨基甲基)降冰片烷，任选被一个或多个c
1-c4烷基取代的c
2-c
16
脂族二胺，脂族聚醚二胺和呋喃二胺，例如2,5-二(氨基甲基)呋喃，和它们的混合物。在优选实施方案中，二酸是己二酸，二胺是六亚甲基二胺，它们聚合形成pa6,6。
[0265]
应当理解的是，从二胺和二酸制备聚酰胺的概念也包括其它合适的单体，例如氨基酸或内酰胺。不限制本发明的范围，氨基酸的例子可以包括6-氨基己酸，7-氨基庚酸，11-氨基十一烷酸，12-氨基十二烷酸，或其组合。不限制本发明的范围，内酰胺的例子可以包括己内酰胺，庚内酰胺，月桂内酰胺，或其组合。适合用于所述方法的进料可以包括二胺、二酸、氨基酸和内酰胺的混合物。
[0266]
在制得单体水溶液之后，将金属化合物(例如锌化合物、铜化合物和/或银化合物)加入单体水溶液中以形成聚酰胺组合物。在一些实施方案中，小于20,000ppm的金属化合物分散在单体水溶液中。在某些方面，将其它添加剂、例如额外am/av剂加入单体水溶液中。任选地，将磷(例如磷化合物)加入单体水溶液中。
[0267]
在一些情况下，聚酰胺组合物按照常规熔体聚合方法进行聚合。一方面，单体水溶液在受控的时间、温度和压力条件下加热以蒸发水，进行单体的聚合反应，并提供聚合物熔
体。在某些方面，特定的锌与磷之间的重量比率可以有利地促进锌在聚合物内的结合，减少聚合物的热降解，并改进其可染色性。
[0268]
在一个实施方案中，尼龙是通过尼龙盐的常规熔体聚合反应制备。通常，将尼龙盐溶液在压力下(例如250psig/1825
×
103n/m2)加热到例如约245℃的温度。然后，通过将压力降低到大气压来排出水蒸气，同时温度升高到例如约270℃。在聚合反应之前，向尼龙盐溶液加入锌和任选地加入磷。所得的熔融的尼龙在此温度下保持一段时间以在挤出成纤维之前达到平衡。在某些方面，此方法可以按照间歇或连续方法进行。
[0269]
在一些实施方案中，在熔体聚合期间，向单体水溶液加入锌，例如氧化锌。am/av纤维可以包含聚酰胺，其是在熔体聚合工艺中制备的，而不是在母料间歇方法中制备的。在某些方面，所得的纤维具有永久的am/av性能。所得的纤维可以用于滤材结构的第一层、第二层和/或第三层中。
[0270]
在熔体聚合期间可以将am/av试剂加入聚酰胺中，例如可以作为母料或作为粉末加入聚酰胺粒料中，然后可以通过纺丝形成纤维。然后，纤维可以成型为非织造织物。
[0271]
在某些方面，am/av非织造结构是熔喷型的。熔喷法有利地比电纺丝法更便宜。熔喷法是一种开发用于形成微纤维和非织造网的工艺类型。直到近期，微纤维是通过熔喷法制备的。现在，纳米纤维也可以通过熔喷法形成。纳米纤维是通过将熔融的热塑性聚合物材料或聚酰胺经由多个小孔挤出形成的。所得的熔融线或单丝通入聚集的高速气流中，这将熔融聚酰胺的单丝减小或拉伸以减少其直径。然后，熔喷的纳米纤维被高速气流携带并沉积到收集表面上，或形成线，由此形成无规分布的熔喷型纳米纤维的非织造网。通过熔喷法形成纳米纤维和非织造网的方法是本领域公知的。例如，可以参见美国专利nos.3,704,198；3,755,527；3,849,241；3,978,185；4,100,324；和4,663,220。
[0272]
一种选择是“海岛型”，其表示通过经由一个纺丝口型挤出至少两种聚合物组分以形成纤维，也称为共轭纺丝。
[0273]
如所公知的那样，电纺丝法具有许多工艺参数，其可以限定纺丝特定的材料。这些参数包括：纺丝材料和纺丝材料溶液的静电荷；溶液输送(通常是从注射器喷出的材料流)；射流电荷(charge at jet)；纤维膜在收集器处的放电；在纺丝射流上的来自电场的外力；排出的射流的密度；以及电极的(高)电压和收集器的几何形状。相比之下，上述纳米纤维和产品有利地是在不使用在电纺丝方法中必需的施加电场作为主要驱动力的情况下形成。因此，聚酰胺既不带电荷，也不含纺丝方法的任何组分。重要的是，在本文所述的方法/产品中不需要使用在电纺丝方法中必需的危险高电压。在一些实施方案中，此方法是非电纺丝的方法，所得的产品是通过非电纺丝方法制备的非电纺丝产品。
[0274]
制备纳米纤维非织造织物的另一个实施方案是通过用推进剂气体经过纺丝通道进行两相纺丝或熔体喷射，通常如美国专利no.8,668,854中所述。此方法包括聚合物或聚合物溶液和加压的推进剂气体(通常是空气)的两相料流，流到细的、优选聚集型的通道。此通道通常和优选是环形的。认为聚合物在细的、优选聚集型的通道内被气流剪切，在通道的两侧上产生聚合物膜层。这些聚合物膜层进一步被推进剂气流剪切成纳米纤维。在这里同样，可以使用移动的收集带，并且通过调节收集带的速度来控制纳米纤维非织造织物的基本重量。收集器的距离也可以用于控制纳米纤维非织造织物的细度。
[0275]
有益的是，在熔体纺丝方法中使用上述聚酰胺前体能提供在生产率方面的显著优
点，例如高出至少5％，高出至少10％，高出至少20％，高出至少30％，高出至少40％。这种改进可以作为与常规方法相比在面积/小时方面的改进观察到，常规方法例如是不使用本发明特征的另一种方法。在一些情况下，在恒定时间内的生产增加得到改进。例如，在给定的生产时间内，例如在1小时内，本文所述的方法生产出比常规方法或电纺丝法多出至少5％的产品，例如多出至少10％，多出至少20％，多出至少30％，或多出至少40％。
[0276]
另一种可用的方法是熔喷法。熔喷法涉及将聚酰胺挤出成较高速度的、通常热的气流。为了生产合适的纳米纤维，小心地选择所需的孔板和毛细管几何形状以及温度，例如参见hassan等，j membrane sci.,427,336-344,2013；ellison等，polymers，48(11),3306-3316,2007；以及international nonwoven journal,summer 2003,第21-28页。
[0277]
美国专利7,300,272(引入本文以供参考)公开了用于将熔融材料挤出形成纳米纤维陈列的纤维挤出组件，其包括按照叠层排布的多个分配板，使得每个分配板形成在纤维挤出组件内的层，并且在分配板上的特征形成分配网络，其将熔融材料输送到在纤维挤出组件内的孔中。每个分配板包括一组的多个板段，并具有位于相邻板段之间的间隙。这些板段的相邻边缘成型以形成沿着间隙的储库，并且使多个密封塞置于储库中以防止熔融材料从这些间隙泄漏。这些密封塞可以通过使泄漏入间隙的熔融材料收集在储库中并固化来形成，或通过在组件中将阻塞材料置于储库中形成。这种组件可以用于采用上述专利中的熔喷体系制备纳米纤维。另一个例子是使用美国专利no.10,041,188所述的体系和方法(引入本文以供参考)。
[0278]
在一个实施方案中，制备am/av非织造聚酰胺结构(例如用于第一层、第二层和/或第三层中)的方法是本文公开的方法。此方法包括形成聚酰胺(前体)的步骤(单体溶液的制备方法是公知的)，例如通过制备单体水溶液。在制备前体期间，加入金属化合物(如本文所述)。在一些情况下，将金属化合物加入(并分散在)单体水溶液中。也可以加入磷。在一些情况下，前体进行聚合以形成聚酰胺组合物。此方法还包括形成聚酰胺纤维的步骤和使am/av聚酰胺纤维成型为结构体的步骤。在一些情况下，聚酰胺组合物进行熔体纺丝、纺粘纺丝、电纺丝、溶液纺丝或离心纺丝。
[0279]
可以通过常规方式由纤维制成织物。
实施例
[0280]
口罩层织物的样品是使用聚合物组合物制备的，所述聚合物组合物包含聚合物和任选的am/av化合物，例如锌化合物和/或铜化合物。聚合物包含尼龙-6,6；尼龙-6；和/或烯烃聚合物，例如聚丙烯。当使用尼龙聚合物时，通过连续聚合方法制备尼龙。层织物是通过使用聚合物组合物按照多种工艺制备的，例如熔喷法、纺粘法、电纺丝法、射流喷网法。额外的层织物或层织物结构是从商购来源获得。检测组合物和/或纤维/织物的锌/铜含量，或从产品文献和说明书获得。在一些情况下，使用市售n95层织物口罩(ft-040nish n95口罩，来自grupo siso,s.a.s.)。n95的构造包含以下5个层：纺粘型聚丙烯；射流喷网型聚对苯二甲酸乙二酯(pet)；2个熔喷型聚丙烯；和纺粘型聚丙烯。织物的细节列于表1中。
[0281][0282]
层织物成型为口罩实施例1
–
18，其中各层如表2所示。这些层被超声焊接在一起。也制备和/或获取对比例a
–
f，其中不使用am/av化合物(或不满足本文公开的物理特性限值，例如基本重量或纤维直径)。
[0283][0284]
分别根据astm f2299-03r17、astm f2101和en14693：2019检测口罩的pfe和bfe。结果如表3所示。
[0285][0286]
如表3所示，与对比例相比，实施例1-18显示惊人的优良过滤效率，对比例显示pfe、bfe或这两者的不良性能。例如，实施例1-18使用具有25gsm或更小的基本重量的外层，显示pfe值远远高于90％。相比之下，对比例使用具有更大基本重量的外层，显示明显较差的性能
–
低于90％，并且在大多数情况下低于80％。另外，实施例1-18显示bfe值高于99.2％，在大多数情况下高于99.4％。相比之下，对比例显示整体较差的性能。
[0287]
另外，实施例1-18满足平均δp值，并在大多数情况下超出工业标准和/或en14693：2019标准。
[0288]
对于含有am/av化合物的各种层织物，根据astm e3160(2018)检测大肠杆菌效力，根据iso20743：2013检测克雷伯氏肺炎菌效力和金黄色葡萄球菌效力，并根据iso 18184：2019检测sars-cov-2效力。检测结果是作为log减少值显示在表4中。口罩构造的总am/av效力可以通过加合各层的am/av效力来计算。
[0289][0290]
如上所示，织物和由其形成的口罩惊人地显示高的am/av效力例如大肠杆菌或sars-cov-2效力与上文所述的优异pfe、bfe和/或δp性能的协同平衡。特别是，实施例1、6、10、14和15显示大肠杆菌log减少是4.2或更大。实施例10、14和15显示特别优异的结果
–
log减少超过6.5。而对比例c显示的am/av效力、其pfe和bfe性能明显比实施例1
–
18更差。
[0291]
这些汇总结果证明了实施例1-18的过滤性能和am/av效力的协同平衡。
[0292]
另外，检测各种am/av口罩结构的生物相容性，例如根据iso10993-10和10993-12进行刺激和致敏试验。结果如下表5所示。
[0293][0294]
如表5所示，除了上述性能特征的协同组合之外，使用锌和/或铜am/av化合物的口罩结构还能同时通过刺激和致敏试验。相比之下，公知的是，向纤维和织物添加银会引起皮肤刺激和过敏。
[0295]
实施方案
[0296]
在下文中，对于一系列实施方案的任何引用应当理解为独立地引用这些实施方案的每一项(例如“实施方案1-4”应当理解为“实施方案1、2、3或4”)。
[0297]
实施方案1是滤材结构或口罩结构，其包含：第一层，其包含第一种织物，优选包含纤维；第二层，其包含第二种织物，优选包含多个纤维、优选纳米纤维和/或微纤维；和任选的第三层，其包含第三种织物，优选包含纤维；其中第一层、第二层和第三层中的至少一层具有抗细菌和/或抗病毒性能。
[0298]
实施方案2是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第一层、第二层和/或第三层的纤维是从包含聚合物和抗微生物/抗病毒化合物的聚合物组合物形成。
[0299]
实施方案3是根据实施方案2的滤材结构，其中抗微生物/抗病毒化合物包含锌化合物，铜化合物，银化合物，或其组合。
[0300]
实施方案4是根据实施方案2或3的滤材结构，其中抗微生物/抗病毒化合物的存在量是5wppm至20,000wppm，基于聚合物组合物的总重量计。
[0301]
实施方案5是根据实施方案2至4中任一项的滤材结构，其中抗微生物/抗病毒化合物包含氧化锌，己二酸铵锌，乙酸锌，碳酸铵锌，硬脂酸锌，苯基次膦酸锌，或2-巯基氧化锌，或其组合。
[0302]
实施方案6是根据实施方案2至5中任一项的滤材结构，其中抗微生物/抗病毒化合物包含氧化铜，己二酸铵铜，乙酸铜，碳酸铵铜，硬脂酸铜，苯基次膦酸铜，或2-巯基氧化铜，或其组合。
[0303]
实施方案7是根据实施方案2至6中任一项的滤材结构，其中抗微生物/抗病毒化合物包含氧化银，己二酸铵银，乙酸银，碳酸铵银，硬脂酸银，苯基次膦酸银，或2-巯基氧化银，或其组合。
[0304]
实施方案8是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中聚合物组合物包含聚乙烯，聚丙烯，聚对苯二甲酸乙二酯，聚对苯二甲酸乙二酯二醇，co-pet，聚对苯二甲酸丁二酯，聚乳酸，聚对苯二甲酸亚丙基酯，长链聚酰胺,pa-4t/4i,pa-4t/6i,pa-5t/5i,pa-6,pa6,6,pa6,6/6,pa6,6/6t,pa-6t/6i,pa-6t/6i/6,pa-6t/6,pa-6t/6i/66,pa-6t/mpmdt,pa-6t/66,pa-6t/610,pa-10t/612,pa-10t/106,pa-6t/612,pa-6t/10t,pa-6t/10i,pa-9t,pa-10t,pa-12t,pa-10t/10i,pa-10t/12,pa-10t/11,pa-6t/9t,pa-6t/12t,pa-6t/10t/6i,pa-6t/6i/6,pa-6t/61/12,线性低密度聚乙烯(lldpe),低密度聚乙烯(ldpe),中密度聚乙烯(mdpe)，高密度聚乙烯(hdpe),超高分子量聚乙烯(uhmwpe)，聚碳酸酯，聚碳酸酯或丙烯
腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(pc-abs)，或它们的共聚物，或它们的共混物、混合物或其它组合。
[0305]
实施方案9是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中聚合物组合物包含pa-4t/4i,pa-4t/6i,pa-5t/5i,pa-6,pa6,6,pa6,6/6,pa6,6/6t,pa-6t/6i,pa-6t/6i/6,pa-6t/6,pa-6t/6i/66,pa-6t/mpmdt,pa-6t/66,pa-6t/610,pa-10t/612,pa-10t/106,pa-6t/612,pa-6t/10t,pa-6t/10i,pa-9t,pa-10t,pa-12t,pa-10t/10i,pa-10t/12,pa-10t/11,pa-6t/9t,pa-6t/12t,pa-6t/10t/6i,pa-6t/6i/6，或pa-6t/61/12，或它们的共聚物，或它们的共混物、混合物或其它组合。
[0306]
实施方案10是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第三种织物是织造的、非织造的和/或针织的。
[0307]
实施方案11是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中多个纤维具有极少的电荷或不具有电荷。
[0308]
实施方案12是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示低水平的静态衰减。
[0309]
实施方案13是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中多个纤维具有正电荷和/或负电荷。
[0310]
实施方案14是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第二层具有小于90
°
的水接触角。
[0311]
实施方案15是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示大于50mmhg的耐流体性。
[0312]
实施方案16是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示大于100mmhg的耐流体性。
[0313]
实施方案17是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示大于150mmhg的耐流体性。
[0314]
实施方案18是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示2mmh2o/cm2至15mmh2o/cm2的压力差。
[0315]
实施方案19是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示4mmh2o/cm2至10mmh2o/cm2的压力差。
[0316]
实施方案20是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示大于90％的细菌过滤效率。
[0317]
实施方案21是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示大于95％的细菌过滤效率。
[0318]
实施方案22是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示大于98％的细菌过滤效率。
[0319]
实施方案23是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示大于90％的颗粒过滤效率。
[0320]
实施方案24是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示大于95％的颗粒过滤效率。
[0321]
实施方案25是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中滤材结构显示大于
98％的颗粒过滤效率。
[0322]
实施方案26是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第一种织物包含纺粘型织物，熔喷型织物，闪纺型织物，优选是熔喷型织物。
[0323]
实施方案27是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第三种织物包含纺粘型织物，熔喷型织物，闪纺型织物，优选是熔喷型织物。
[0324]
实施方案28是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中：第一层包含pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量；第二层包含聚丙烯，其具有小于15微米的平均纤维直径和15-20g/m2的基本重量；并且第三层包含pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
[0325]
实施方案29是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中：第一层包含pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量；第二层包含聚酰胺纳米纤维，其具有小于1微米的平均纤维直径和约18g/m2的基本重量；并且第三层包含pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
[0326]
实施方案30是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中：第一层包含pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量；第二层包含聚丙烯，其具有小于15微米的平均纤维直径和20-25g/m2的基本重量；并且第三层包含pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
[0327]
实施方案31是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中：第一层包含pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量；第二层包含多个聚酰胺纳米纤维，其具有小于1微米的平均纤维直径和约22g/m2的基本重量；并且第三层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
[0328]
实施方案32是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中：第一层包含pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量；第二层包含聚丙烯，其具有小于15微米的平均纤维直径和30-35g/m2的基本重量；并且第三层包含pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
[0329]
33.根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中：第一层包含pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和10至15g/m2的基本重量；第二层包含聚丙烯，其具有小于15微米的平均纤维直径和30-35g/m2的基本重量；并且第三层包含熔体纺丝型pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量。
[0330]
实施方案34是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中：第一层包含pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和10至15g/m2的基本重量；第二层包含聚酰胺纳米纤维，其具有小于1微米的平均纤维直径和约33g/m2的基本重量；并且第三层包含pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
[0331]
实施方案35是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中：第一层包含pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和10至15g/m2的基本重量；第二层包含聚酰胺纳米纤维，其具有小于1微米的平均纤维直径和约33g/m2的基本重量；并且第三层包含pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量。
[0332]
实施方案36是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中：第一层包含pa6,6，其具有30至50微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量；第二层包含聚丙烯，其具有
小于15微米的平均纤维直径和25-30g/m2的基本重量；并且第三层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并且具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
[0333]
实施方案37是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中：第一层包含pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和10至15g/m2的基本重量；第二层包含聚丙烯，其具有小于15微米的平均纤维直径和25-30g/m2的基本重量；并且第三层包含纺粘型非织造织物，其是从pa6,6形成，并且具有30至50微米的平均纤维直径和25至35g/m2的基本重量。
[0334]
实施方案38是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中：第一层包含pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和10至15g/m2的基本重量；第二层包含聚丙烯，其具有小于15微米的平均纤维直径和25-30g/m2的基本重量；并且第三层包含pa6,6，其具有1至5微米的平均纤维直径和15至20g/m2的基本重量。
[0335]
实施方案39是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第一层具有8g/m2至25g/m2的基本重量，第二层具有15g/m2至40g/m2的基本重量，并且第三层具有8g/m2至40g/m2的基本重量。
[0336]
实施方案40是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第一层包含具有10g/m2至25g/m2的基本重量的纺粘型聚酰胺，其中多个纳米纤维和/或微纤维包含聚酰胺，其中第二层具有20g/m2至35g/m2的基本重量，和其中第三层包含具有20g/m2至40g/m2的基本重量的纺粘型聚酰胺。
[0337]
实施方案41是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第一层包含具有5g/m2至20g/m2的基本重量的熔喷型聚酰胺，其中多个纳米纤维和/或微纤维包含聚酰胺，其中第二层具有20g/m2至35g/m2的基本重量，和其中第三层包含具有10g/m2至25g/m2的基本重量的熔喷型聚酰胺。
[0338]
实施方案42是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第一层包含具有5g/m2至20g/m2的基本重量的熔喷型聚酰胺，其中多个纳米纤维和/或微纤维包含聚酰胺，其中第二层具有20g/m2至35g/m2的基本重量，和其中第三层包含具有20g/m2至40g/m2的基本重量的纺粘型聚酰胺。
[0339]
实施方案43是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中所述层中的至少一层、优选第二层是可去除的。
[0340]
实施方案44是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第一种织物是织造的、非织造的和/或针织的。
[0341]
实施方案45是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第一层是纳米纤维层。
[0342]
实施方案46是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第三层是纳米纤维层。
[0343]
实施方案47是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第一层与至少一部分的第二层接触。
[0344]
实施方案48是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第二层与至少一部分的第二层接触。
[0345]
实施方案49是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第一层具有5g/m2至30g/m2的基本重量。
[0346]
实施方案50是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第二层具有10g/m2至50g/m2的基本重量。
[0347]
实施方案51是根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中第三层具有5g/m2至50g/m2的基本重量。
[0348]
实施方案52是口罩，其包含根据前述实施方案中任一项的滤材结构。
[0349]
实施方案53是口罩，其包含根据前述实施方案中任一项的滤材结构，其中口罩是可重复使用的和/或可洗涤的，并具有至少65％的金属保留率。
[0350]
实施方案54是根据实施方案52的口罩，其中第一种织物是纺粘型聚酰胺，并且其中第三种织物是纺粘型聚酰胺。
[0351]
实施方案55是根据实施方案52的口罩，其中第一种织物是熔喷型聚酰胺，并且其中第三种织物是纺粘型聚酰胺。
[0352]
实施方案56是根据实施方案52的口罩，其中第一种织物是熔喷型聚酰胺，并且其中第三种织物是熔喷型聚酰胺。
[0353]
实施方案57是根据实施方案52-56中任一项的口罩，其中多个纳米纤维和/或微纤维包含pa6,6。
[0354]
实施方案58是根据实施方案52-57中任一项的口罩，其中滤材结构显示50mmhg至200mmhg的耐流体性，压力差为2mmh2o/cm2至15mmh2o/cm2,细菌过滤效率为90％至100％，和/或颗粒过滤效率为90％至100％。
[0355]
实施方案59是制备根据实施方案1-51中任一项的滤材结构的第一层、第二层和/或第三层的方法，此方法包括：制备前体聚酰胺，其任选地包含单体水溶液；在前体聚酰胺中分散至多20,000wppm的一种或多种金属化合物；前体聚酰胺进行聚合以形成聚酰胺组合物；将聚酰胺组合物纺丝形成抗微生物聚酰胺纤维；并将抗微生物聚酰胺纤维成型为第一层、第二层和/或第三层。
[0356]
实施方案60是根据实施方案59的方法，其中经由口型将聚酰胺熔喷入高速气流中以进行熔体纺丝。
[0357]
实施方案61是制备根据实施方案1-59中任一项的滤材结构的第一层、第二层和/或第三层的方法，此方法包括：制备配制剂，其包含聚酰胺和分散在聚酰胺中的至多20,000wppm的至少一种金属化合物；将配制剂纺丝以形成具有小于25微米的纤维直径的抗微生物聚酰胺纤维；并将抗微生物聚酰胺纤维成型为第一层、第二层和/或第三层；其中纤维使用小于275psig的口型压力进行纺丝。
[0358]
实施方案62是滤材结构或口罩结构，其包含：第一层，其包含从聚丙烯形成的第一种织物，优选从纺粘型聚丙烯形成，其中第一种织物具有25g/m2的基本重量；第二层，其包含从聚酰胺组合物的多个纤维形成的第二种织物，优选从熔喷型纳米纤维形成，其中第二种织物具有10g/m2的基本重量；第三层，其包含从聚酰胺组合物的多个纤维形成的第三种织物，优选从熔喷型纳米纤维形成，其中第三种织物具有10g/m2的基本重量；和第四层，其包含从聚丙烯形成的第四种织物，优选从纺粘型聚丙烯形成，其中第四种织物具有25g/m2的基本重量；其中第一层、第二层、第三层和第四层中的至少一层显示抗微生物和/或抗病毒性能。
[0359]
实施方案63是滤材结构或口罩结构，其包含：第一层，其包含从聚酰胺组合物形成
的第一种织物，优选从纺粘型聚酰胺组合物形成，其中第一种织物具有20g/m2的基本重量；第二层，其包含从聚酰胺组合物的多个纤维形成的第二种织物，优选从熔喷型纳米纤维形成，其中第二种织物具有10g/m2的基本重量；第三层，其包含从聚酰胺组合物的多个纤维形成的第三种织物，优选从熔喷型纳米纤维形成，其中第三种织物具有10g/m2的基本重量；和第四层，其包含从聚酰胺组合物形成的第四种织物，优选从纺粘型聚酰胺组合物形成，其中第四种织物具有34g/m2的基本重量；其中第一层、第二层、第三层和第四层中的至少一层显示抗微生物和/或抗病毒性能。
[0360]
实施方案64是滤材结构或口罩结构，其包含：第一层，其包含从聚酰胺组合物形成的第一种织物，优选从熔喷型聚酰胺组合物形成，其中第一种织物具有8g/m2的基本重量；第二层，其包含n95滤材结构；和第三层，其包含从聚酰胺组合物形成的第三种织物，优选从熔喷型聚酰胺组合物形成，其中第三种织物具有10g/m2的基本重量；其中第一层和第三层中的至少一层显示抗微生物和/或抗病毒性能。
[0361]
实施方案65是滤材结构或口罩结构，其包含：第一层，其包含从聚酰胺组合物形成的第一种织物，优选从熔喷型聚酰胺组合物形成，其中第一种织物具有8g/m2的基本重量；第二层，其包含n95滤材结构；和第三层，其包含从聚酰胺组合物形成的第三种织物，优选从熔喷型聚酰胺组合物形成，其中第三种织物具有11g/m2的基本重量；其中第一层和第三层中的至少一层显示抗微生物和/或抗病毒性能。
[0362]
实施方案66是滤材结构或口罩结构,其包含：第一层，其包含从聚酰胺组合物形成的第一种织物，优选从纺粘型聚酰胺组合物形成，其中第一种织物具有20g/m2的基本重量；第二层，其包含n95滤材结构；和第三层，其包含从聚酰胺组合物形成的第三种织物，优选从纺粘型聚酰胺组合物形成，其中第三种织物具有20g/m2的基本重量；其中第一层和第三层中的至少一层显示抗微生物和/或抗病毒性能。
[0363]
实施方案67是滤材或口罩结构,其包含：第一面层，其包含聚合物和具有面层基本重量；第二外层，其包含聚合物并具有小于34gsm的外层基本重量；和第三外层，其包含聚合物并具有第三个基本重量，并位于第一面层和第二外层之间；所述各层中的至少一层还包含am/av化合物，并且口罩结构显示根据astm e3160(2018)检测的大肠杆菌效力log减少是大于4.0，以及根据astm f2299-03r17检测的颗粒过滤效率是大于90％。
[0364]
实施方案68是根据实施方案67的实施方案，其中面层基本重量与外层基本重量之间的差别是小于14gsm。
[0365]
实施方案69是根据实施方案67或68的实施方案，其中面层基本重量与外层基本重量之间的差别是小于5gsm。
[0366]
实施方案70是根据实施方案67-69中任一项的实施方案，其中面层基本重量小于或等于外层基本重量。
[0367]
实施方案71是根据实施方案67-70中任一项的实施方案，其中至少一层是熔喷型的。
[0368]
实施方案72是根据实施方案67-71中任一项的实施方案，其中第二外层包含聚酰胺，并且其中外层基本重量是在5gsm至25gsm的范围内。
[0369]
实施方案73是根据实施方案67-72中任一项的实施方案，其中面层基本重量是在5gsm至25gsm的范围内。
[0370]
实施方案74是根据实施方案67-73中任一项的实施方案，其中第一面层包含聚酰胺，和其中面层基本重量是在5gsm至25gsm的范围内。
[0371]
实施方案75是根据实施方案67-74中任一项的实施方案，其中所述层中的至少一层的聚合物包含聚酰胺，并且其中am/av化合物包含锌。
[0372]
实施方案76是根据实施方案67-75中任一项的实施方案，其中所述层中的至少一层的聚合物具有大于1.5重量％水的吸湿性，基于聚合物的总重量计。
[0373]
实施方案77是根据实施方案67-76中任一项的实施方案，其中第三外层包含多个额外层.
[0374]
实施方案78是根据实施方案67-77中任一项的实施方案，其中第三外层包含n95口罩.
[0375]
实施方案79是根据实施方案67-78中任一项的实施方案，其中n95口罩包含两个纺粘型聚丙烯层，射流喷网型聚对苯二甲酸乙二酯层，射流喷网型聚酯/纤维素共混物，和两个熔喷型聚丙烯层。
[0376]
实施方案80是根据实施方案67-79中任一项的实施方案，其中第三外层包含多个额外层，并且多个额外层具有5gsm至15gsm的基本重量。
[0377]
实施方案81是根据实施方案67-80中任一项的实施方案，其中第二外层包含熔喷型的层。
[0378]
实施方案82是根据实施方案67-81中任一项的实施方案，其中面层和第二外层中的至少一层包含纺粘型的层。
[0379]
实施方案83是根据实施方案67-82中任一项的实施方案，其中在面层和第二外层中的至少一层的聚合物包含聚丙烯。
[0380]
实施方案84是滤材或口罩结构,其包含：第一面层，其包含聚丙烯并具有20gsm至30gsm的面层基本重量；第二外层，其包含聚丙烯并具有20gsm至30gsm的外层基本重量；多个第三外层，其各自位于第一面层和第二外层之间，其中第一个第三外层包含熔喷型聚酰胺并具有小于15gsm的基本重量，第二个第三外层包含熔喷型聚酰胺并具有小于15gsm的基本重量；所述层中的至少一层还包含am/av化合物；并且口罩结构显示根据astm e3160(2018)的大肠杆菌效力log减少是大于4.0，和根据astm f2299-03r17检测的颗粒过滤效率是大于90％。
[0381]
实施方案85是滤材或口罩结构，其包含：第一面层，其包含熔喷型聚酰胺和am/av化合物，并具有2gsm至15gsm的面层基本重量；第二外层，其包含熔喷型聚酰胺和am/av化合物，并具有2gsm至15gsm的外层基本重量；和第三外层，其包含n95口罩，并位于第一面层和第二外层之间；其中口罩结构显示根据astm e3160(2018)检测的大肠杆菌效力log减少是大于4.0，以及根据astm f2299-03r17检测的颗粒过滤效率是大于90％。
[0382]
实施方案86是滤材或口罩结构，其包含：第一面层，其包含熔喷型聚酰胺和am/av化合物，并具有15gsm至25gsm的面层基本重量；第二外层，其包含熔喷型聚酰胺和am/av化合物，并具有15gsm至25gsm的外层基本重量；和第三外层，其包含n95口罩，并位于第一面层和第二外层之间；其中口罩结构显示根据astm e3160(2018)检测的大肠杆菌效力log减少是大于4.0，以及根据astm f2299-03r17检测的颗粒过滤效率是大于90％。