CN105934266B - 过滤器用多层过滤材料及其制造方法及空气过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有低压损和高捕集性能的过滤器用多层过滤材料及其制造方法及不仅具有低压损和高捕集性能且褶皱赋型性及耐风压变形性也优异的空气过滤器，所述过滤器用多层过滤材料在湿式无纺布层(1)上层叠湿式无纺布层(2)，所述湿式无纺布层(1)含有单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B和粘合纤维C，所述湿式无纺布层(2)含有单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B和粘合纤维C，且与上述湿式无纺布层(1)相比纳米纤维A的重量比率大。

Description

过滤器用多层过滤材料及其制造方法及空气过滤器
技术领域
本发明涉及一种具有低压损和高捕集性能的过滤器用多层过滤材料及其制造方法及不仅具有低压损和高捕集性能且褶皱赋型性及耐风压变形性也优异的空气过滤器。
背景技术
目前，作为以空气净化等为目的的过滤器用过滤材料，已知有含有聚丙烯等合成纤维的无纺布的静电式过滤材料、由玻璃纤维构成的机械过滤材料等。然而，静电式过滤材料存在因气体中的油雾、水分使静电性能变差、从而使捕集效率降低这样的问题。另外，由玻璃纤维构成的机械过滤材料存在使捕集性能提高时压损(压力损失)变大的问题以及废弃的问题。
另外，提出有一种层叠无纺布而成的多层过滤材料(例如，参照专利文献1～5)。进而，提出有一种使用纳米纤维的过滤器用过滤材料(例如，参照专利文献6、7)。
然而，从低压损和高捕集性能的方面考虑，要求更优异的过滤器用过滤材料。而且，要求不仅具有低压损和高捕集性能且褶皱赋型性及耐风压变形性也优异的过滤材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-236542号公报
专利文献2：日本特开2010-234285号公报
专利文献3：日本特开2008-151980号公报
专利文献4：日本特开2008-000696号公报
专利文献5：日本特开2004-301121号公报
专利文献6：日本特开2013-126626号公报
专利文献7：国际公开第2012/057251号公报
发明内容
本发明是鉴于上述的背景而完成的，其目的在于，提供一种具有低压损和高捕集性能的过滤器用多层过滤材料及其制造方法及不仅具有低压损和高捕集性能且褶皱赋型性及耐风压变形性也优异的空气过滤器。
本发明人为了实现上述课题进行了潜心研究，结果发现通过在过滤器用多层过滤材料中使用纳米纤维、比该纤维更粗的纤维和粘合纤维且在它们的分配上进行设计而能得到具有低压损和高捕集性能的过滤器用多层过滤材料，进而反复进行了潜心研究，由此完成了本发明。
由此，根据本发明，可提供一种“过滤器用多层过滤材料，其特征在于，含有湿式无纺布层(1)和湿式无纺布层(2)，
所述湿式无纺布层(1)含有单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B和粘合纤维C，并且，(A+B)：C的重量比率在40：60～70：30的范围内，
所述湿式无纺布层(2)含有单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B和粘合纤维C，并且，(A+B)：C的重量比率在40：60～70：30的范围内，且与所述湿式无纺布层(1)相比纳米纤维A的重量比率大”。
此时，所述湿式无纺布层(2)中所含的纳米纤维A的含有率和所述湿式无纺布层(1)中所含的纳米纤维A的含有率之差优选为3％以上。另外，在所述湿式无纺布层(1)中，单位面积重量优选在5～60g/m2的范围内。另外，在所述湿式无纺布层(2)中，单位面积重量优选在5～60g/m2的范围内。另外，在所述湿式无纺布层(1)中，JIS 8种灰尘保持量的比率优选在60～97％的范围内，且在所述湿式无纺布层(2)中，JIS 8种灰尘保持量的比率优选在3～40％的范围内。
另外，根据本发明，可提供一种过滤器用多层过滤材料的制造方法，其为制造上述的过滤器用多层过滤材料的方法，其中，在湿式无纺布层(1)上层叠湿式无纺布层(2)，
所述湿式无纺布层(1)使用单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B和粘合纤维C而得到，
所述湿式无纺布层(2)使用单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B和粘合纤维C而得到，且与所述湿式无纺布层(1)相比纳米纤维A的重量比率大。此时，所述湿式无纺布层(1)中所含的纳米纤维A及所述湿式无纺布层(2)中所含的纳米纤维A优选为通过切割海/岛熔融粘度比为1.1～2.0且岛数为500以上且海/岛的碱水解速度比为200以上的海岛型复合纤维并通过碱水解除去海成分聚合物而得到的纤维。
另外，根据本发明，可提供一种含有上述的过滤器用多层过滤材料的空气过滤器。此时，空气过滤器优选还含有基材层。另外，厚度优选为0.8mm以下。另外，葛尔莱挺度优选为2000mgf以上。另外，优选赋型褶皱。另外，所述湿式无纺布层(1)优选配置于空气的流入侧。
发明效果
根据本发明，可得到具有低压损和高捕集性能的过滤器用多层过滤材料及其制造方法及不仅具有低压损和高捕集性能且褶皱赋型性及耐风压变形性也优异的空气过滤器。
附图说明
图1为示意性地表示本发明中湿式无纺布层(1)配置于空气的流入侧的情况的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行详细说明。在本发明的过滤器用多层过滤材料中，湿式无纺布层(1)中所含的纳米纤维A的单纤维直径在200～800nm(优选为400～800nm)的范围内很重要。该单纤维直径低于200nm时，纤维彼此容易伪胶着而不易均匀分散，因此，捕集效率有可能降低。相反，该单纤维直径大于800nm时，作为纳米纤维的效果变低，捕集效率有可能降低。纳米纤维A的单纤维截面形状为圆形截面以外的异型截面时，将外切圆的直径设为单纤维直径。需要说明的是，单纤维直径可通过用透射型电子显微镜拍摄纤维的横截面而测定。
另外，在上述纳米纤维A中，纤维长度在0.4～0.7mm的范围内很重要。若该纤维长度小于0.4mm，则纤维长度变得过短，因此，与其它的纤维的缠绕变小，在无纺布的制造工序中纤维有可能脱落。相反，该纤维长度超过0.7mm时，纤维长度变得过长，因此，纳米纤维自身的缠绕变大，阻碍均匀分散，捕集效率有有可能降低。
另外，在上述纳米纤维A中，作为纤维长度(L)nm相对于单纤维直径(D)nm之比(L/D)，优选为1000以下(更优选为300～1000)。
作为形成上述纳米纤维A的纤维的种类，可例示：含有聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、立体复合物聚乳酸、聚乳酸、使第3成分共聚而成的聚酯等聚酯的聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、芳族聚酰胺纤维等。其中，从耐化学药品性、制造工序性的方面考虑，优选聚酯纤维。另外，作为该聚酯纤维中所含的聚酯，可以为材料再循环或化学再循环的聚酯、日本特开2009-091694号公报中所记载的使用以生物质即源自生物的物质作为原材料而得到的单体成分而成的聚酯。进而，也可以为日本特开2004-270097号公报、日本特开2004-211268号公报中所记载那样的使用含有特定的磷化合物及钛化合物的催化剂而得到的聚酯。
作为该纳米纤维A的制造方法没有特别限定，但国际公开第2005/095686号公报中所公开的方法则单纤维直径均匀，优选。
即，优选是将具有岛成分和海成分的海岛型复合纤维使用海岛型复合纤维用喷丝头纺丝、拉伸后实施碱减量加工，溶解除去上述海成分而得的，其中，所述岛成分由聚酯聚合物构成且其岛径为200～800nm，所述海成分由比上述的聚酯聚合物更易碱溶解的聚合物构成。
在此，若海成分和岛成分的碱溶解速度比(海/岛)为200以上，优选为300～3000，则岛分离性良好，因此优选。对海成分而言，最佳的是聚乳酸、超高分子量聚氧化烯缩合系聚合物、聚亚烷基二醇系化合物和5-磺基间苯二甲酸钠的共聚聚酯。在此，碱性水溶液为氢氧化钾、氢氧化钠水溶液等。除此以外，也可以针对各自的情况使用相对于尼龙6、尼龙66等脂肪酸聚酰胺的甲酸、相对于聚苯乙烯的三氯乙烯等、相对于聚乙烯的热乙烯、二甲苯等溶剂、相对于聚乙烯醇、乙烯改性乙烯醇系聚合物的热水。
在该海岛型复合纤维中，岛数优选为500以上(更优选为500～2000)。另外，优选熔融纺丝时的海成分的熔融粘度比岛成分聚合物的熔融粘度更大。特别优选海/岛熔融粘度比为1.1～2.0。由此，即使在具有500岛以上的岛成分且海成分比率为30％以下的情况下，也可在不扰乱海岛结构就能形成薄层海部位。
作为熔融纺丝中所使用的海岛型复合纤维用喷丝头，可使用具有用于形成岛成分的中空针组、微细孔组的喷丝头等任意的喷丝头。所喷出的海岛型复合纤维通过冷却风而固化，通过设定为规定的牵引速度的旋转辊牵引，成为未拉伸丝。
得到的未拉伸丝可以直接供于切割工序或者之后的海成分溶解工序。为了符合目标强度·伸长率·热收缩特性，也可以经由拉伸工序、热处理工序供于切割工序或者之后的减量工序。
将该复合纤维切割后，实施碱减量加工而溶解除去上述海成分，或在实施碱减量加工而溶解除去上述海成分后进行切割，由此可得到上述纳米纤维A。
其次，湿式无纺布层(1)中所含的纤维B是帮助纳米纤维的分散且有助于提高空隙率的非粘合纤维。作为该纤维B，除单纤维直径比上述纳米纤维A更大以外没有特别制限。作为纤维的种类，从纤维直径均匀且分散性良好这样的理由考虑，优选聚酯纤维。但是，根据目的，可使用各种纸用纤维原材料。例如可以混合或添加含有木材纸浆、天然纸浆、以芳族聚酰胺、聚乙烯为主要成分的合成纸浆、尼龙、丙烯酸、维尼纶、人造丝等成分的合成纤维或半合成纤维。
在上述纤维B中，作为单纤维纤度，从分散性的方面考虑，优选0.01～5.0dtex(更优选为0.1～3.3dtex，进一步优选为0.2～2.0dtex)。另外，作为纤维长度，从分散性的方面考虑，优选1～10mm(更优选为3～7mm)。
另外，湿式无纺布层(1)中所含的粘合纤维C为热粘接性纤维，具有提高无纺布的强度和基于网络结构及收缩的体积等作用。优选纤维直径为3μm以上(更优选为3～10μm)的未拉伸纤维或复合纤维。作为单纤维纤度，优选为0.1～3.3dtex。更优选为0.2～1.7dtex。纤维长度优选为3～10mm。
粘合纤维C中，作为未拉伸纤维，优选以纺丝速度600～1500m/min纺丝而成的未拉伸聚酯纤维。作为聚酯可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯，优选从生产率、在水中的分散性等理由考虑，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、以其为主要成分的共聚聚酯。
另外，粘合纤维C中，作为复合纤维，优选在鞘部配置有通过抄纸时的干燥器温度而显现熔合粘接效果的聚合物成分(例如，非结晶性共聚聚酯等)，在芯部配置有熔点比该聚合物成分高20℃以上的其它的聚合物的芯鞘型复合纤维。另外，也可使用偏心芯鞘型复合纤维、并列型复合纤维等形态。
在此，作为上述非结晶性共聚聚酯，从成本方面考虑，也优选使用对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇及二乙二醇作为主要成分。
在上述湿式无纺布层(1)中，将纳米纤维A、纤维B、粘合纤维C各自的重量设为A、B、C，(A+B)：C的重量比率在40：60～70：30(优选为50：50～70：30)的范围内很重要。粘合纤维C制作粘合纤维彼此的熔合网络，承担无纺布结构的骨架、无纺布自身的强度。在湿式无纺布层(1)中，若粘合纤维C的重量比率超过60重量％，则因杨基干燥器热处理而产生收缩，有可能导致质地不均匀、在平均孔径等微细的尺寸区域不均增加。另一方面，低于30重量％时，无纺布强度有可能不足。
在本发明的过滤器用多层过滤材料中，湿式无纺布层(2)与湿式无纺布层(1)同样地含有单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B和粘合纤维C。但是，湿式无纺布层(2)的纳米纤维A的重量比率比湿式无纺布层(1)的大。
在此，湿式无纺布层(2)中所含的纳米纤维A的重量比率和湿式无纺布层(1)中所含的纳米纤维A的重量比率之差，在过滤器性能·寿命方面很重要。在层叠过滤器中，虽然一直提到灰尘会集中于层叠界面而招致堵塞，但其未在第1层中配置具有灰尘保持力的结构，灰尘直接穿过，结果在与第2层的界面发生捕集。另外，在2层为相似的结构时，灰尘的捕集在第1层基本完结，没有配置第2层的意义。在本发明中，考虑到该方面，为了兼备寿命和捕集效率，设置湿式无纺布层(2)中所含的纳米纤维A的重量比率和湿式无纺布层(1)中所含的纳米纤维A的重量比率之差。该差由下述式表示，优选为3％以上(更优选为3～30％)。
重量比率之差(％)＝(湿式无纺布层(2)中所含的纳米纤维A的重量比率)-(湿式无纺布层(1)中所含的纳米纤维A的重量比率)
该差低于3％时，2个层的捕集性能相似，灰尘不会流向第2层，因此，其结果，在第1层压损有可能在早期变高。另外，在第1层中不含纳米纤维A时，抄纸工序中的收缩率大幅变大，因此，在干燥器中的热处理后有可能产生开裂(所谓地裂状)，不优选。另外，由于没有纳米纤维A，灰尘保持性能小，产生上述的直接穿过现象，在第1层灰尘的分级效果小，大粒子灰尘流向具有高捕集性能的第2层，因此，有可能在短时间内就成为堵塞状态。
在上述湿式无纺布层(2)中，将纳米纤维A、纤维B、粘合纤维C各自的重量设为A、B、C，(A+B)：C的重量比率在40：60～70：30(优选为50：50～70：30)的范围内很重要。粘合纤维C制作粘合纤维彼此的熔合网络，承担无纺布结构的骨架、无纺布自身的强度。在湿式无纺布层(1)中，若粘合纤维C的重量比率超过60重量％，则因杨基干燥器热处理而产生收缩，有可能导致质地不均匀、在平均孔径等微细的尺寸区域不均增加。另一方面，低于30重量％时，无纺布强度有可能不足。
上述湿式无纺布层(2)中所含的纳米纤维A与上述湿式无纺布层(1)中所含的纳米纤维A可以相同，也可以不同。另外，上述湿式无纺布层(2)中所含的纤维B与上述湿式无纺布层(1)中所含的纳米纤维B可以相同，也可以不同。另外，上述湿式无纺布层(2)中所含的粘合纤维C与上述湿式无纺布层(1)中所含的粘合纤维C可以相同，也可以不同。
另外，在本发明的过滤器用多层过滤材料中，若湿式无纺布层(1)中JIS8种灰尘保持量的比率在60～93％(更优选为70～90％)的范围且湿式无纺布层(2)JIS 8种灰尘保持量的比率在7～40％(更优选为10～30％)的范围内，则2层均发挥有效的灰尘保持性能，总灰尘保持量变大(即寿命边长)，优选。
另外，在湿式无纺布层(1)及湿式无纺布层(2)中，各层的单位面积重量各自优选在5～60g/m2的范围内。若该单位面积重量超过60g/m2，则厚度因高空隙结构而增加，在褶皱过滤器等空间有限的过滤器用途中，过滤材料的插入面积受厚度限制，结果过滤器盒的结构压损有可能变高。相反，若该单位面积重量小于5g/m2，则捕集性能有可能降低。
另外，作为各层的空隙率，为了使纳米纤维A分散而形成高空隙结构、得到低压损·高捕集率，优选为85％以上。
在此，若采用减小湿式无纺布层(2)的单位面积重量、用湿式无纺布层(1)捕集大粒子的2层结构，则可抑制湿式无纺布层(2)的压损使其较低，并且因湿式无纺布层(1)的灰尘的分级效果(即，大粒子的捕集)，捕集性能及寿命均有效，优选。若考虑该方面，则厚度优选为0.8mm以下，进一步优选为0.3～0.6mm。
作为制造本发明的过滤器用多层过滤材料的方法，优选在湿式无纺布层(1)上层叠湿式无纺布层(2)的方法，所述湿式无纺布层(1)使用单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B和粘合纤维C而得到，所述湿式无纺布层(2)使用单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B和粘合纤维C而得到，且纳米纤维A的重量比率比上述湿式无纺布层(1)的大。
在此，优选组合多个通常的长网抄纸机、短网抄纸机、圆网抄纸机设为2层抄纸等而进行抄纸得到湿式无纺布后，根据需要叠合湿式无纺布，用杨基干燥器等使粘合纤维C热粘接的方法。此时，优选以干燥器的温度为120～150℃的表面温度完成热处理·干燥。
这样得到的过滤器用多层过滤材料具有低压损和高捕集性能。
其次，本发明的空气过滤器为含有上述的过滤器用多层过滤材料的空气过滤器。此时，优选如图1所示上述湿式无纺布层(1)配置于空气的流入侧。
在此，关于发动机过滤器、高处理量空气净化机等风压高或者有变动的空气过滤器，重要的是褶皱赋型性及耐风压变形性。因此，优选以单位面积重量为50～120g/m2的纺粘无纺布、针刺无纺布、含浸树脂而提高了刚性的无纺布等其它的布帛作为基材层(骨材)进行贴合。
此时，层叠顺序没有特别限定，但优选从上游侧依次为基材层、湿式无纺布层(1)、湿式无纺布层(2)。
贴合的方法可以为树脂喷涂等利用粘接材料的方法或只要骨料的主要构成材料为聚酯系且具有热熔合性，则可通过层压与无纺布通过热粘作用进行贴附。此时，优选通过设定粘接剂的涂附量、层压时的间隙使其较小而以无剥离的方式进行粘接，优选将空气过滤器的厚度设为0.8mm以下(进一步优选为0.3～0.6mm)。另外，优选将空气过滤器的葛尔莱挺度设为2000mgf以上(更优选为2000～6000mgf)。
该空气过滤器不仅具有低压损和高捕集性能且褶皱赋型性及耐风压变形性也优异，可根据需要赋型褶皱而使用。该空气过滤器适合作为汽车、其它车辆等的内燃机(吸气或排气)用空气过滤器、驾驶室、口罩、空气净化机、建筑物空调用、半导体、食品、医药品工厂等中所使用的空气过滤器等。
实施例
接着，对本发明的实施例及比较例进行详述，但本发明并不受这些实施例及比较例限定。需要说明的是实施例中的各测定项目通过下述的方法测定。
·单纤维直径·纤度
使用锋利的刀具切割纤维截面，用2000倍的SEM观察其截面。将100个的平均设为单纤维直径。另外，纤度采用每1万米的重量dtex：分特来表示。
·单位面积重量
基于JISP8124(纸的米基量测定方法)测定单位面积重量。
·厚度
基于JISP8118(纸及板纸的厚度和密度的测定方法)测定厚度。以测定负载75g/cm2、N＝5测定，求出平均值。
·空隙率
由上述单位面积重量和厚度、将PET纤维的密度设为1.36g/cm3，由下述式计算。
空隙率＝100-((单位面积重量)/(厚度)/1.36×100)(％)
·灰尘保持量：DHC·DHC分配率
将JIS 8种灰尘以浓度1g/m2、流入速度10cm/sec导入过滤器，测定压损到达2kPa为止的时间和此时保持于过滤器的灰尘重量，换算为每1m2的灰尘保持量。另外，通过切开剥离来测定各层的保持重量，由整体的重量计算各层的保持分配率。
·挺度
基于JISL1913一般短纤维无纺布试验方法的挺度·葛尔莱法测定，算出挺度mgf。
·熔融粘度
将干燥处理后的聚合物设置于设定为纺丝时的挤出温度的喷管(orifice)中，保持5分钟熔融后，施加多个级别的负载进行挤出，对此时的剪切速度和熔融粘度绘图。以该数据为基础制作剪切速度-熔融粘度曲线，读取剪切速度为1000sec-1时的熔融粘度。
·碱减量速度比
将海成分及岛成分的聚合物各自由具有24孔直径0.3mm、长度0.6mm的圆孔的喷丝头喷出，以1000～2000m/min的纺丝速度牵引而得到未拉伸丝，以残留伸长率为30～60％的范围的方式拉伸，制作83dtex/24单丝的复丝。将其使用80℃的1.5wt％NaOH溶液，浴比设为100，由溶解时间和溶解量算出减量速度。
[实施例1]
准备单纤维直径700nm×长度0.5mm(长宽比＝714)的纳米纤维A、纤度1.7dtex×长度5mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯拉伸纤维B和作为粘合纤维C的纤度1.7dtex×长度5mm的芯鞘复合型热接着性纤维。该芯鞘复合型热粘接性纤维是将芯聚合物和鞘聚合物以50/50wt％的比例形成截面的纤维。另外，芯聚合物为熔点256℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯。另一方面，鞘聚合物为以对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇及二乙二醇为主要成分的非晶性共聚聚酯。
将它们以A：B：C＝1：59：40的比例配合，添加适量的分散剂·消泡剂，将分散的浆料用圆网进行湿式抄纸，适宜添加以A：B：C＝5：55：40的比例配合的分散剂·消泡剂，用倾斜单网进行湿式抄纸，叠合，导入杨基干燥器，进行干燥·热处理。
[实施例2～5，7、比较例1～3]
将纳米纤维A：拉伸纤维B：粘合纤维C的配合比以表1所示那样变更，除此以外，通过与实施例1同样的方法制作无纺布。
[实施例6]
使用单纤维直径为400nm、长度0.4mm的纤维作为纳米纤维A，设为表1中记载的配合量·单位面积重量，与实施例1同样地进行抄纸。
[比较例4～5]
如表1所示，在比较例4中，使用纤维直径为150nm的纳米纤维A进行抄纸。另外，在比较例5中，除纳米纤维以外，还使用纤维直径1.5μm的纤维进行抄纸。
[实施例8～10]
如表2所示，向由包含聚对苯二甲酸乙二醇酯长纤维的纺粘无纺布构成的基材层熔融喷雾喷涂粘接剂后，贴附于湿式无纺布层(1)。层叠顺序从上游侧(空气的流入侧)依次为基材层、湿式无纺布层(1)、湿式无纺布层(2)。
[实施例11]
如表2所示，准备依次以60：40的配合比例含有由2.2dtex×长度51mm的聚酯拉伸丝构成的短纤维和由2.2dtex×长度51mm的芯鞘复合截面纤维构成的粘合纤维的、由毛网构成的单位面积重量100g/m2的短纤维无纺布(基材层)。
接着，使用由加热器温度190℃的烘箱构成的带层压机，对湿式无纺布层(1)热粘粘接该短纤维无纺布(基材层)。层叠顺序从上游侧(空气的流入侧)依次为基材层、湿式无纺布层(1)、湿式无纺布层(2)。
[实施例12]
如表2所示，使用由聚丙烯(PP)构成的纺粘无纺布作为基材层，除此以外，与实施例10同样地进行贴附加工而制作层叠过滤器用过滤材料。
[表2]
实施例8 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12
低浓度层(1)
纳米纤维A 700nm×0.5mm ← ← ← ←
拉伸纤维B 1.7dtex×5mm ← ← ← ←
粘合纤维C 1.7dtex×5mm ← ← ← ←
A(wt％) 1 10 10 1 10
B(wt％) 59 50 50 59 50
C(wt％) 40 40 40 40 40
单位面积重量(g/m2) 30 30 30 30 30
高浓度层(2)
纳米纤维A 700nm×0.5mm ← ← ← ←
拉伸纤维B 1.7dtex×5mm ← ← ← ←
粘合纤维C 1.7dtex×5mm ← ← ← ←
A(wt％) 5 30 20 10 20
B(wt％) 55 30 40 50 40
C(wt％) 40 40 40 40 40
单位面积重量(g/m2) 30 30 30 30 30
抄纸2层整体单位面积重量(g/m2) 60 60 60 60 60
基材层单位面积重量(g/m2) 110 110 60 100 60
基材层聚合物种类 PET PET PET PET PP
单位面积重量(g/m2) 175 177 128 165 130
厚度(mm) 0.66 0.63 0.45 0.73 0.57
空隙率(％) 80.5 79.3 79.1 83.4 83.2
压损(Pa) 16 163 89 37 75
捕集效率(％)0.3μ粒子 35.3 99.9 93.7 59.6 90.6
DHC(g/m2) 90.6 152.2 88 91 97.4
DHc低浓度层(1)(％) 11 11 15 11 18
DHc高浓度层(2)(％) 5 1 3 4 3
DHC基材(％) 84 88 82 85 79
挺度(mgf) 4，772 5,074 2,546 4,254 1,969
褶皱性 良好 良好 良好 良好 稍微不充分
PET：聚对苯二甲酸乙二醇酯
PP：聚丙烯
以下，对实施例·比较例的结果进行说明。
实施例1～5中得到的过滤材料根据纳米纤维A的配合浓度差，在2层中的灰尘分配比率良好，为寿命和捕集性能优异的过滤材料。另外，实施例6中得到的过滤材料使用单纤维直径400nm的纳米纤维A并减小了单位面积重量，结果具有低压损和高捕集性能。实施例7中得到的过滤材料由于高浓度层和低浓度层中所含的纳米纤维A的浓度差小，为2％，因此，两层间的分级分担效果小在低浓度层进行大部分的灰尘捕集，结果整体的DHC量比实施例1小。
另外，比较例1中得到的过滤材料由于在低浓度层中不含纳米纤维A，因此，低浓度层侧的捕集性能小。另外，在干燥器面产生两层的收缩差，在宽度方向产生开裂，不优选。比较例2中得到的过滤材料由于粘合纤维C的重量比率小，为20％，因此，利用粘合纤维C的网络形成不充分，因此，无纺布强度·硬度不充分，褶皱折弯等赋形性低。相反，比较例3由于粘合纤维C的配合量大，因此，在干燥器面产生收缩不均·凹凸，过滤器性能存在不均。在比较例4中，使用150nm的纳米纤维，在水中的分散性、滤水性差，质地不良，因此，尽管压损高，但捕集性能低。在比较例5中，使用微纤维，虽然寿命长，但捕集效率低
在实施例8～10中，使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯长纤维构成的纺粘无纺布作为基材层，增大弯曲刚性(挺度)，因此，褶皱赋型性良好。另外，在实施例11中，使用聚酯短纤维毛网作为基材层，褶皱赋形性良好。另一方面，在实施例12中，使用聚丙烯纺粘无纺布作为基材层，因源自聚合物的柔软性而使弯曲刚性(挺度)不足，褶皱赋形性稍微不充分。
工业上的可利用性
根据本发明，可提供一种具有低压损和高捕集性能的过滤器用多层过滤材料及其制造方法及不仅具有低压损和高捕集性能且褶皱赋型性及耐风压变形性也优异的空气过滤器，其工业价值极大。

Claims (12)

1.一种过滤器用多层过滤材料，其特征在于，含有湿式无纺布层1和湿式无纺布层2，
所述湿式无纺布层1含有单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、粘合纤维C和单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B，并且，(A+B)：C的重量比率在40：60～70：30的范围内，
所述湿式无纺布层2含有单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、粘合纤维C和单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B，并且，(A+B)：C的重量比率在40：60～70：30的范围内，且与所述湿式无纺布层1相比纳米纤维A的重量比率大，
所述湿式无纺布层1中，JIS 8种灰尘保持量的比率在60～97％的范围内，且所述湿式无纺布层2中，JIS 8种灰尘保持量的比率在3～40％的范围内。
2.根据权利要求1所述的过滤器用多层过滤材料，其中，所述湿式无纺布层2中所含的纳米纤维A的含有率和所述湿式无纺布层1中所含的纳米纤维A的含有率之差为3％以上。
3.根据权利要求1所述的过滤器用多层过滤材料，其中，所述湿式无纺布层1中，单位面积重量在5～60g/m2的范围内。
4.根据权利要求1所述的过滤器用多层过滤材料，其中，所述湿式无纺布层2中，单位面积重量在5～60g/m2的范围内。
5.一种过滤器用多层过滤材料的制造方法，是制造权利要求1所述的过滤器用多层过滤材料的方法，其中，
在湿式无纺布层1上层叠湿式无纺布层2，
所述湿式无纺布层1是使用单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、粘合纤维C和单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B而得到的，
所述湿式无纺布层2是使用单纤维直径在200～800nm的范围内且纤维长度在0.4～0.7mm的范围内的纳米纤维A、粘合纤维C和单纤维直径比该纳米纤维A大的纤维B而得到的，并且，与所述湿式无纺布层1相比纳米纤维A的重量比率大。
6.根据权利要求5所述的过滤器用多层过滤材料的制造方法，其中，所述湿式无纺布层1中所含的纳米纤维A及所述湿式无纺布层2中所含的纳米纤维A是通过切割海/岛熔融粘度比为1.1～2.0且岛数为500以上且海/岛的碱水解速度比为200以上的海岛型复合纤维并通过碱水解而除去海成分聚合物而得到的纤维。
7.一种空气过滤器，其含有权利要求1所述的过滤器用多层过滤材料。
8.根据权利要求7所述的空气过滤器，其中，空气过滤器还含有基材层。
9.根据权利要求7所述的空气过滤器，其厚度为0.8mm以下。
10.根据权利要求7所述的空气过滤器，其葛尔莱挺度为2000mgf以上。
11.根据权利要求7所述的空气过滤器，是赋型褶皱而成的。
12.根据权利要求7所述的空气过滤器，其中，所述湿式无纺布层1配置于空气的流入侧而成。
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