CN106808743B - 层叠无纺布及其制造方法 - Google Patents

层叠无纺布及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106808743B
CN106808743B CN201610974225.6A CN201610974225A CN106808743B CN 106808743 B CN106808743 B CN 106808743B CN 201610974225 A CN201610974225 A CN 201610974225A CN 106808743 B CN106808743 B CN 106808743B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nonwoven fabric
region
fibers
adhesive
laminated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610974225.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106808743A (zh
Inventor
中村太一
山口贵义
本村耕治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN106808743A publication Critical patent/CN106808743A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106808743B publication Critical patent/CN106808743B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/02Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by a sequence of laminating steps, e.g. by adding new layers at consecutive laminating stations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/18Handling of layers or the laminate
    • B32B38/1808Handling of layers or the laminate characterised by the laying up of the layers
    • B32B38/1816Cross feeding of one or more of the layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022Non-woven fabric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/14Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by a layer differing constitutionally or physically in different parts, e.g. denser near its faces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4374Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece using different kinds of webs, e.g. by layering webs
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/593Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives to layered webs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/20All layers being fibrous or filamentary
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261Polyamide fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40Properties of the layers or laminate having particular optical properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

层叠无纺布具有包含第1纤维的第1无纺布、包含第2纤维的第2无纺布、包含第3纤维的第3无纺布、和至少夹在第2无纺布与第3无纺布之间的粘接剂。第2无纺布层叠于第1无纺布上,第3无纺布层叠于第2无纺布中的与第1无纺布相反侧。第1纤维的平均纤维直径比第2纤维的平均纤维直径大。第2无纺布具有彼此混合存在的第1区域及第2区域,第2区域中的第2纤维的密度比第1区域中的第2纤维的密度小。粘接剂的一部分存在于第1无纺布中的与第2区域相对置的部分和第3无纺布中的与第2区域相对置的部分之间。

Description

层叠无纺布及其制造方法
技术领域
本发明例如涉及空气净化机的过滤用材料中使用的层叠无纺布及其制造方法。
背景技术
作为在空气净化机等中使用的过滤用材料,例如在国际公开第2013/121733号中提出了使用层叠无纺布。该层叠无纺布是作为基材发挥功能的第1无纺布、包含平均纤维直径比第1无纺布小的纤维且具有集尘功能的第2无纺布、和保护第2无纺布的同时具有集尘功能的第3无纺布层叠而构成的。
发明内容
本发明的层叠无纺布具有包含第1纤维的第1无纺布、包含第2纤维的第2无纺布、包含第3纤维的第3无纺布、和至少夹在第2无纺布与第3无纺布之间的粘接剂。第2无纺布层叠于第1无纺布上,第3无纺布层叠于第2无纺布中的与第1无纺布相反侧。第1纤维的平均纤维直径比第2纤维的平均纤维直径大。第2无纺布具有彼此混合存在的第1区域及第2区域,第2区域中的第2纤维的密度比第1区域中的第2纤维的密度小。粘接剂的一部分存在于第1无纺布中的与第2区域相对置的部分与第3无纺布中的与第2区域相对置的部分之间。
在本发明的层叠无纺布的制造方法中,首先,准备包含第1纤维的第1无纺布、包含作为第2纤维的原料的原料树脂及使该原料树脂溶解的溶剂的原料液、和包含第3纤维的第3无纺布。接着,由上述原料液生成第2纤维,使第2纤维堆积到第1无纺布的一个主表面上,形成第2无纺布。然后,对第2无纺布赋予粘接剂。进而,在第1无纺布上,介由粘接剂和第2无纺布而层叠第3无纺布。第1纤维的平均纤维直径比第2纤维的平均纤维直径大。第2无纺布按照具有彼此混合存在的第1区域及第2区域的方式形成,第2区域中的第2纤维的密度比第1区域中的第2纤维的密度d1小。粘接剂的一部分存在于第1无纺布中的与第2区域相对置的部分与第3无纺布中的与第2区域相对置的部分之间。
根据本发明,能够抑制构成层叠无纺布的无纺布间的剥离。
附图说明
图1A是示意性表示本发明的实施方式所述的层叠无纺布的主要部分的截面图。
图1B是示意性表示本发明的实施方式所述的其他层叠无纺布的主要部分的截面图。
图1C是示意性表示本发明的实施方式所述的另外其他的层叠无纺布的主要部分的截面图。
图2是表示用于制造本发明的实施方式所述的层叠无纺布的制造系统的构成例的图。
图3是示意性表示使用了本发明的层叠无纺布中的任一个的空气净化机的立体图。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式之前,对现有技术中的问题进行简单说明。在国际公开第2013/121733号中公开的层叠无纺布中,在成形为褶裥形状时或进行裁断时,有时第2无纺布及第3无纺布从第1无纺布剥离。若第2无纺布及第3无纺布剥离,则在将层叠无纺布作为过滤用材料使用时,集尘效率显著降低。
本实施方式所述的层叠无纺布具有:包含第1纤维的第1无纺布、层叠于第1无纺布上且包含第2纤维的第2无纺布、层叠于第2无纺布的与第1无纺布相反侧的主表面上并且包含第3纤维的第3无纺布、和粘接剂。第1纤维的平均纤维直径D1与第2纤维的平均纤维直径D2满足D1>D2的关系。另外,所谓无纺布包含纤维是指作为主要成分包含纤维。该情况下,主要成分的含有率为80重量%以上。例如,第1无纺布包含平均纤维直径比构成第2无纺布的第2纤维大的第1纤维作为主要成分。
这样的层叠无纺布例如通过在第1无纺布上堆积第2纤维而制造第1无纺布与第2无纺布的层叠体后,在层叠体中的第2无纺布的外表面涂布粘接剂,并层叠第3无纺布来制造。此时,例如,可以通过静电纺丝法而形成层叠体。
即,第2无纺布不介由粘接剂而层叠于第1无纺布上。在静电纺丝法中,通过对使作为平均纤维直径小的第2纤维的原料的原料树脂溶解到溶剂中而得到的原料液施加高电压,将带有电荷的原料液从喷嘴进行喷射,从而生成第2纤维。第2纤维由于以残留极微量的溶剂的状态堆积在第1无纺布上,所以与构成第1无纺布的第1纤维密合。像这样,由于构成第1无纺布的第1纤维与第2纤维通过纤维彼此的点粘接而被粘接,所以在第1无纺布与第2无纺布之间,容易产生剥离。
另一方面,第2无纺布与第3无纺布使用粘接剂而粘接。以往,涂布于第2无纺布上的粘接剂容易不均匀存在于第2无纺布与第3无纺布之间。因此,第2无纺布容易与介由粘接剂而粘接于第2无纺布上的第3无纺布一起从第1无纺布剥离。第2无纺布变得越厚,粘接剂越容易不均匀存在于第2无纺布与第3无纺布之间,所以该倾向变大。然而,在第2纤维的平均纤维直径小时,第2无纺布与粘接剂的接触面积也变小。该情况下,即使在第2无纺布与第3无纺布之间不均匀存在粘接剂,在第2无纺布与第3无纺布之间,也变得容易产生剥离。
因此,在本实施方式中,在第2无纺布中,设置彼此混合存在的第1区域R1及第2区域R2。第2区域R2中的第2纤维的密度(每单位体积的质量)d2比第1区域R1中的第2纤维的密度d1小。因此,涂布于第2区域R2中的粘接剂的至少一部分停留在第2无纺布上,同时其他的部分能够通过第2无纺布而到达至第1无纺布。即,涂布于第2区域R2中的粘接剂能够按照与第2区域R2复合化的方式,存在于第1无纺布与第3无纺布之间,与第1无纺布及第3无纺布的两者接触。第1纤维的平均纤维直径D1由于比第2纤维的平均纤维直径D2大,所以和与第2无纺布接触的情况相比较,粘接剂能够与第1无纺布以更大的面积接触。因而,第1无纺布与第3无纺布通过比第2无纺布与第3无纺布之间更高的粘接力而粘接,可以抑制无纺布间的剥离。第2无纺布由于夹在第1无纺布与第3无纺布之间,所以也难以从第1无纺布及第3无纺布中的任一者剥离。另外,集尘性能通过第1区域R1而担保。
在这样的层叠无纺布中,第1无纺布与第3无纺布的剥离强度例如使用25mm×200mm的试验片,通过依据JISZ0237(与ISO 29862:2007对应)的方法进行测定时,成为50~300mN。
分别存在于与第1区域R1相对置的第1无纺布与第3无纺布之间的粘接剂的质量M1与分别存在于与第2区域R2相对置的第1无纺布与第3无纺布之间的粘接剂的质量M2优选满足M1<M2的关系。由此,在与第2区域R2相对置的第1无纺布及第3无纺布中,两者的粘接性进一步提高。另一方面,由于与第1区域R1相对置置的第1无纺布及第3无纺布的粘接剂的量少,所以层叠无纺布整体的压力损耗的上升得到抑制。
粘接剂优选不存在于第1无纺布与第1区域R1之间。进而,粘接剂优选不渗透至与第1区域R1相对置的第1无纺布的内部。这是由于层叠无纺布整体的压力损耗的上升容易进一步得到抑制。
粘接剂渗透至与第1区域R1相对置的第1无纺布的内部时,其程度优选较小。例如,使粘接剂在第1无纺布中的与第1区域R1相对置的部分中,存在于从第1无纺布的与第2无纺布相对的主表面直至距离P1为止的区域中,并且,在第1无纺布中的与第2区域R2相对置的部分中,存在于从第1无纺布的与第2无纺布相对的主表面至距离P2为止的区域中。该情况下,距离P1及距离P2优选满足P1<P2的关系。
优选第1区域R1中的具有380nm的波长的光的透射率低于10%,第2区域R2中的上述光的透射率为15%以上。由此,粘接剂变得容易到达至与第2区域R2相对置的第1无纺布为止,同时变得容易使粘接剂不均匀存在于第1区域R1与第1无纺布之间。
第1无纺布也可以具有彼此混合存在、并且第1纤维的密度不同的第3区域R3及第4区域R4。优选第4区域R4中的第1纤维的密度d4比第3区域R3中的第1纤维的密度d3小。该情况下,优选第1区域R1与第3区域R3相对置,第2区域R2与第4区域R4相对置。在这样的构成中,由于第1无纺布与第2无纺布的纤维密度粗的区域彼此相对置,所以能够进一步抑制压力损耗的上升。
从强度保持的观点出发,优选第3区域R3中的具有380nm的波长的光的透射率低于20%,第4区域R4中的上述光的透射率为20%以上。这是由于,在将粘接剂通过加热而熔融时,层叠无纺布的变形容易得到抑制。
透射率t3的平均值t3ave与透射率t4的平均值t4ave的差:t4ave-t3ave、及透射率t1的平均值t1ave与透射率t2的平均值t2ave的差:t2ave-t1ave优选满足(t4ave-t3ave)>(t2ave-t1ave)的关系。换而言之,第2无纺布中的第2纤维的密度差优选比第1无纺布中的第1纤维的密度差小。通过具有集尘功能的第2纤维的密度差小,变得容易确保集尘效率的面内均匀性。
第2无纺布的每单位面积的平均的质量优选为0.5g/m2以上且8g/m2以下。通过该构成而集尘效率提高。即使是在第1无纺布与第3无纺布之间,像这样夹着比较厚的第2无纺布的情况,通过对第2无纺布的第2纤维的密度设置疏密,粘接剂也能够与第1无纺布及第3无纺布这两者接触。因而,无纺布间的剥离得到抑制。
在本实施方式中的层叠无纺布的制造方法中,首先,准备包含第1纤维的第1无纺布、包含作为第2纤维的原料的原料树脂及使该原料树脂溶解的溶剂的原料液、和包含第3纤维的第3无纺布。接着,由上述原料液生成第2纤维,并使第2纤维堆积到第1无纺布的一个主表面上,形成第2无纺布。然后,对第2无纺布赋予粘接剂。进而,在第1无纺布上,介由粘接剂和第2无纺布而层叠第3无纺布。第1纤维的平均纤维直径D1比第2纤维的平均纤维直径D2大。第2无纺布按照具有彼此混合存在的第1区域及第2区域的方式形成,第2区域中的第2纤维的密度比第1区域中的第2纤维的密度d1小。粘接剂的一部分存在于第1无纺布中的与第2区域相对置的部分与第3无纺布中的与第2区域相对置的部分之间。在通过这样的方法而制造的层叠无纺布中,能够抑制构成层叠无纺布的无纺布间的剥离。
此时,第1无纺布优选在与第1区域R1相对置的位置具有第3区域R3,在与第2区域R2相对置的位置具有第4区域R4,第4区域R4中的第1纤维的密度d4比第3区域R3中的第1纤维的密度d3小。在通过该方法得到的层叠无纺布中,无纺布间的剥离进一步得到抑制。
首先,对于各无纺布及粘接剂,对适于空气净化机的过滤用材料的形态进行具体说明。另外,层叠无纺布的用途并不限定于过滤用材料。
(第1无纺布)
第1无纺布作为保持层叠无纺布的形状的基材发挥功能。在将层叠无纺布进行褶裥加工时,第1无纺布成为基材,保持褶裥的形状。
第1无纺布包含第1纤维。第1纤维的材质没有特别限定,例如可列举出玻璃纤维、纤维素、丙烯酸树脂、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺(PA)、或它们的混合物等。其中,从形状保持的观点出发,第1纤维的材质优选为PET或纤维素。第1纤维的平均纤维直径D1没有特别限定,例如为1μm以上且40μm以下,也可以为5μm以上且20μm以下。
所谓平均纤维直径D1是第1纤维的直径的平均值。所谓第1纤维的直径是相对于第1纤维的长度方向垂直的截面的直径。在那样的截面不为圆形的情况下,可以将最大径视为直径。此外,也可以将从第1无纺布的一个主表面的法线方向看时的相对于第1纤维的长度方向垂直的方向的宽度视为第1纤维的直径。平均纤维直径D1例如是第1无纺布中包含的任意的10根第1纤维的任意的部位的直径的平均值。关于后述的平均纤维直径D2、D3也相同。
第1无纺布例如是通过纺粘法、干式法(例如、气铺法)、湿式法、熔喷法、针刺法等而制造的无纺布,其制造方法没有特别限定。其中,在容易形成作为基材适合的无纺布的方面,第1无纺布优选通过湿式法而制造。
第1无纺布的压力损耗也没有特别限定。其中,第1无纺布的初期的压力损耗使用依据JISB9908形式1的规格的测定机进行测定时,优选为1Pa以上且10Pa以下左右。若第1无纺布的初期的压力损耗为该范围,则层叠无纺布整体的压力损耗也得到抑制。另外,在上述形式1中的试验方法中如以下那样测定压力损耗。将具有层叠无纺布的过滤器单元按照没有空气漏泄的方式保持到单元固定部中。此外在过滤器单元中安装静压测定部。静压测定部具有夹持过滤器单元的直管部,在该直管部上,在上游侧、下游侧的管壁上设置有垂直的静压测定孔。在该状态下通过送风机向过滤器单元送额定风量的风。并且,通过利用静压测定孔上介由管而连接的压力表测定上游侧、下游侧的静压,从而求出压力损耗。
第1无纺布的厚度T1从压力损耗的观点出发,优选为50μm以上且500μm以下,更优选为150μm以上且400μm以下。所谓无纺布的厚度T例如是无纺布的任意的10处的厚度的平均值(以下,相同)。所谓厚度是无纺布的2个主表面之间的距离。关于无纺布的厚度T,具体而言,拍摄无纺布的截面照片,从位于无纺布的一个主表面上的任意的1地点到另一个主表面为止,画相对于一个表面垂直的线时,作为位于该线上的纤维中的处于最远的位置的2根纤维的外侧(外法)的距离而求出。对于其他的任意的多个地点(例如9个地点)也同样地算出无纺布的厚度,以将它们平均化而得到的数值作为无纺布的厚度T。在上述厚度T的算出时,也可以使用经二值化处理的图像。另外,如后述的那样,在第1无纺布包含第1纤维密的区域(第3区域R3)和疏的区域(第4区域R4)时,在第3区域R3及第4区域R4中,分别测定任意的5个部位的厚度,算出平均值。
第1无纺布的每单位面积的质量从压力损耗的观点出发,优选为10g/m2以上且80g/m2以下,更优选为35g/m2以上且60g/m2以下。另外,在第1无纺布包含上述第3区域R3和第4区域R4时,上述质量是指第3区域R3及第4区域R4的平均的质量。
(第2无纺布)
第2无纺布包含具有比第1纤维的平均纤维直径D1小的平均纤维直径D2的第2纤维,具有捕捉尘埃的功能。平均纤维直径D2优选为平均纤维直径D1的1/10以下(D2≤D1/10),更优选为D2≤D1/100。此外,平均纤维直径D2优选为平均纤维直径D1的1/1000以上。若平均纤维直径D2为该范围,则压力损耗得到抑制,同时集尘效率容易变高。具体而言,平均纤维直径D2为3μm以下。平均纤维直径D2优选为1μm以下,更优选为300nm以下。此外,平均纤维直径D2优选为30nm以上,更优选为50nm以上。
第2纤维的材质没有特别限定,例如可列举出PA、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚缩醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚芳酯(PAR)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯基醇(PVA)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、PP、PET、聚氨酯(PU)等聚合物。它们可以单独使用或将2种以上组合使用。其中,在通过静电纺丝法来形成第2纤维时,优选使用PES。此外,在容易减小平均纤维直径D2的方面,优选使用PVDF。
第2无纺布的厚度T2从压力损耗的观点出发,优选为0.5μm以上且500μm以下,更优选为1μm以上且450μm以下。另外,上述厚度是指第1区域R1及第2区域R2的平均的厚度。厚度T2可以通过与厚度T1同样的方法而算出。第2无纺布的初期的压力损耗在与上述同样的条件下进行测定时,优选为5Pa以上且40Pa以下左右。
从集尘效率的观点出发,第2无纺布的每单位面积的质量优选为0.5g/m2以上且8g/m2以下,优选为0.9g/m2以上且7g/m2以下。即使是这样的比较厚的第2无纺布夹在第1无纺布与第3无纺布之间的情况下,通过对第2无纺布的第2纤维的密度设置疏密,粘接剂也能够夹在第1无纺布与第2区域R2之间、及第2区域R2与第3无纺布之间。因而,能够提高集尘效率,并且抑制无纺布间的剥离。另外,所谓上述质量是指第1区域R1及第2区域R2的平均的质量。
(第3无纺布)
第3无纺布具有收集比较大的尘埃的功能,同时作为保护第2无纺布免受各种外部负荷的保护材料发挥功能。从集尘效率的观点出发,优选对第3无纺布实施带电处理。
第3无纺布包含第3纤维。第3纤维的材质没有特别限定,可例示出与第1无纺布相同的材质。其中,在容易带电的方面,优选PP。第3纤维的平均纤维直径D3没有特别限定。平均纤维直径D3例如为0.5μm以上且20μm以下,为5μm以上且20μm以下。
第3无纺布的制造方法没有特别限定,可同样例示出第1无纺布中例示的方法。其中,在容易形成作为过滤用材料适合的纤维直径细的无纺布的方面,第3无纺布优选通过熔喷法来制造。
第3无纺布的厚度T3没有特别限定,可以为100μm以上且500μm以下,也可以为150μm以上且400μm以下。第3无纺布的每单位面积的质量也没有特别限定,可以为10g/m2以上且50g/m2以下,也可以为10g/m2以上且30g/m2以下。
第3无纺布的压力损耗没有特别限定。其中,第3无纺布的初期的压力损耗在与上述同样的条件下进行测定时,优选为10Pa以上且50Pa以下左右。若第3无纺布的初期的压力损耗为该范围,则层叠无纺布整体的压力损耗也得到抑制。
(粘接剂)
粘接剂的种类没有特别限定,可列举出以热塑性树脂作为主要成分的热熔粘接剂等。作为热塑性树脂,例如可例示出PU、PET等聚酯、氨基甲酸酯改性共聚聚酯等共聚聚酯、PA、聚烯烃(例如PP、PE)等。粘接剂的熔点优选为60~140℃左右。
附着于层叠无纺布上的粘接剂的平均的质量也没有特别限定,从粘接性及压力损耗的观点出发,优选为0.5g/m2以上且15g/m2以下,更优选为1g/m2以上且10g/m2以下,特别优选为3g/m2以上且9g/m2以下。
在容易在第1无纺布与第2区域R2之间夹持粘接剂的方面,粘接剂优选以固形的状态被散布。所谓固形是保持一定的形状的状态,例如为粒子状。粒子状的粘接剂的平均粒径D50没有特别限定,例如为150~350μm,为180~300μm。所谓平均粒径D50是通过激光衍射式的粒度分布测定装置求出的体积粒度分布中的中值粒径(以下,相同)。
(层叠无纺布)
以下,参照图1A~图1C对层叠无纺布的实施方式进行具体说明。图1A~图1C是示意性表示本实施方式所述的层叠无纺布10的主要部分的截面图。图1A表示层叠无纺布10A,图1B表示层叠无纺布10B,图1C表示层叠无纺布10C。另外,关于渗透至第3无纺布3的内部的粘接剂4,在图1A~图1C中,仅图示其一部分。粘接剂4可以渗透至第3无纺布3的内部,也可以不渗透。此外,粘接剂4也可以以粒子的形状存在于第1无纺布1的内部或第2无纺布与第3无纺布之间。
如图1A~图1C中所示的那样,粘接剂4夹在第2无纺布2的第1区域R1与第3无纺布3之间、第1无纺布1与第2区域R2之间、及第3无纺布3与第2区域R2之间。即,粘接剂4至少夹在上述第2无纺布与上述第3无纺布之间,并且粘接剂4的一部分存在于第1无纺布1中的与第2区域R2相对置的部分与第3无纺布3中的与第2区域R2相对置的部分之间。
粘接剂4也可以如图1B中所示的那样,进一步夹在第1区域R1与第1无纺布1之间。此时,存在于与第1区域R1相对置的第1无纺布与第3无纺布之间的粘接剂的质量M1和存在于与第2区域R2相对置的第1无纺布与第3无纺布之间的粘接剂的质量M2优选满足M1<M2的关系。通过该构成,在与第2区域R2相对置的第1无纺布及第3无纺布各自的部分中,与第2区域R2的粘接性进一步提高。另一方面,由于与第1区域R1相对置的第1无纺布及第3无纺布各自的部分中的粘接剂的量少,所以层叠无纺布10B整体的压力损耗的上升得到抑制。另外,图1C表示使用第1纤维的密度具有粗密差的第1无纺布1的情况。关于这样的第1无纺布1,在后面叙述。
夹在无纺布间的粘接剂4的质量(M1、M2)能够以夹在无纺布间的粘接剂4的截面积(A1、A2)代替。例如,使第1无纺布1在下而将层叠无纺布10置于水平的台子上,拍摄包含第1区域R1及第2区域R2的任意的区域a的截面照片。接着,分别算出存在于与第1区域R1相对置的第1无纺布1与第3无纺布3之间的粘接剂4的截面积A1a。此时,渗透至第1无纺布1及第3无纺布3的粘接剂4除外。同样地,分别算出存在于与第2区域R2相对置的第1无纺布1与第3无纺布3之间的粘接剂4的截面积A2a。对于其他任意的多个区域(例如区域b~j的9处)也同样地算出截面积A1b~A1j及截面积A2b~A2j,以将它们平均化而得到的数值作为各自的截面积A1及A2。其中,各区域按照成为相同面积的方式确定。在截面积A1及A2的算出时,也可以使用经二值化处理的图像。由于认为所涂布的粘接剂4在第1区域R1及第2区域R2中为均质(例如,比重相同),所以所算出的截面积A1及A2分别与质量M1及M2对应。
粘接剂4优选不存在于第1无纺布1与第1区域R1之间。通过该构成,层叠无纺布10整体的压力损耗的上升变得容易得到抑制。该情况下,涂布于第1区域R1上的粘接剂4的大部分有助于第2无纺布2与第3无纺布3的粘接。
粘接剂4也可以通过第1区域R1及第2区域R2而渗透至第1无纺布1为止。该情况下,在抑制层叠无纺布10整体的压力损耗的方面,渗透至与第1区域R1相对置的第1无纺布1的内部的粘接剂4的量优选较少。例如,在粘接剂4存在于从第1无纺布1的与第1区域R1相对置的主表面1A至距离P1为止的区域中,进而存在于从第1无纺布1的与第2区域R2相对置的主表面1A直至距离P2为止的区域中时,距离P1及距离P2优选满足P1<P2的关系。
距离P1及距离P2可以如以下那样操作而算出。例如,在上述区域a的截面中,求出与第1区域R1相对置的第1无纺布1的厚度TR1。接着,求出渗透至与第1区域R1相对置的第1无纺布1中的粘接剂4中的距载置层叠无纺布10的台子最近的粘接剂4与该台子的距离DR1。将算出的厚度TR1与距离DR1的差作为距离P1a。同样地,求出与第2区域R2相对置的第1无纺布1的厚度TR2及距离DR2,通过取差,算出距离P2a。对于其他任意的多个区域(例如,区域b~j的9处)也同样地求出距离P1b~P1j及P2b~P2j,以将它们平均化而得到的数值分别作为距离P1及P2。在距离P1及P2的算出时,也可以使用经二值化处理的图像。
第2纤维2F的密的第1区域R1及第2纤维2F的疏的第2区域R2的密度d1及d2可以作为具有380nm的波长的光的透射率来评价。另外,用于评价透射率的光的波长并不限定于此,例如只要从380nm~780nm的可见光域中适当选择即可。其中,在由第2纤维2F产生的光的吸收的影响变小而测定误差降低的方面,上述光的波长优选短,最优选为380nm。
第1区域R1与第2区域R2的光的透射率的阈值只要适当设定即可。其中,从抑制无纺布间的剥离的观点出发,第1区域R1中的透射率t1优选为低于10%,第2区域R2中的透射率t2优选为15%以上。透射率t2更优选为20%以上。这是由于,粘接剂变得容易渗透至第1无纺布1中的与第2区域R2相对置的部分为止。
透射率t1的下限值没有特别限定,但从压力损耗的观点出发,优选为2%以上,更优选为5%以上。透射率t2的上限值也没有特别限定,从集尘效率的观点出发,优选为低于30%,更优选为低于25%。上述透射率通过使用分光光度计,例如通过宽度为7mm的狭缝对试样(第2无纺布2)照射被衍射光栅分光的波长为380nm的单色光来进行测定。从抑制无纺布间的剥离的观点出发,透射率t2相对于透射率t1的比例(t2/t1)优选为2以上且12以下。
第1区域R1及第2区域R2以彼此混合存在的状态配置。所谓混合存在是指第1区域R1及第2区域R2随机地分布。其中,第1区域R1及第2区域R2优选以混合存在的状态包含于第2无纺布2的35mm见方的区域中。通过在这样的小的区域中,分别混合存在多个第1区域R1及第2区域R2,变得容易抑制无纺布间的剥离。
其中,第1区域R1及第2区域R2例如可以如以下那样确定。将35mm见方的第2无纺布2区分成7mm见方的25的部分。相对于各部分的中心,如上述那样,通过宽度为7mm的狭缝照射具有380nm的波长的光,算出其透射率。将透射率低于10%的部分作为第1区域R1,将透射率为15%以上的部分作为第2区域R2。
形成具有第1区域R1及第2区域R2的第2无纺布2的方法没有特别限定。例如,在通过静电纺丝法形成第2无纺布2时,可列举出使用具有凹凸的靶的方法。在将第1无纺布1作为静电纺丝的靶使用时,只要使用第1纤维1F的密度具有疏密差的第1无纺布1即可。这样的第1无纺布1在其表面具有凹凸(参照图1C)。
在静电纺丝法中,第2纤维2F的原料液及靶(第1无纺布1)分别被带电为不同的极性。因此,从静电纺丝机构的喷嘴朝向第1无纺布1放出的原料液朝向电场更大的第1无纺布1的凸部(第1纤维密的区域)前进,更多的第2纤维2F被堆积到凸部上。即,根据该方法,按照与第1无纺布1的纤维密度大的区域(第3区域R3)相对置的方式,形成第2无纺布2的纤维密度大的区域(第1区域R1)。此外,按照与第1无纺布1的纤维密度小的区域(第4区域R4)相对置的方式,形成第2无纺布2的纤维密度小的区域(第2区域R2)。
所谓第3区域R3与第1区域R1相对置是指从35mm见方的层叠无纺布分别将第1无纺布1及第2无纺布2剥离后,如上述那样区分成各25的部分而确定各区域R1~R4时,被确定为第1区域R1的部分中的80%以上(个数)与被确定为第3区域R3的部分相对置。所谓第4区域R4与第2区域R2相对置同样地是指被确定为第2区域R2的部分中的80%以上(个数)与被确定为第4区域R4的部分相对置。另外,第3区域R3及第4区域R4可以通过与第1区域R1及第2区域R2同样的方法来确定。但是,第3区域R3与第4区域R4的阈值也可以与第1区域R1与第2区域R2的阈值不同。
在使用第1纤维1F的密度具有疏密差的第1无纺布1时,所形成的第2无纺布2的疏密差可以变得比第1无纺布1的粗密差小。换而言之,密度d1相对于密度d2的比例:d1/d2与密度d3相对于密度d4的比例:d3/d4有时满足d1/d2<d3/d4的关系。
第1无纺布1的第3区域R3中的第1纤维的密度d3及第4区域R4中的第1纤维的密度d4没有特别限定。例如,在将各区域的密度d3、d4如上述那样作为具有380nm的波长的光的透射率进行评价时,第3区域R3中的透射率t3优选为低于20%。第4区域R4中的透射率t4优选为20%以上,更优选为23%以上。这是由于,在将第1无纺布1作为靶使用时,容易形成第1区域R1及第2区域R2。透射率t3的下限值没有特别限定,但从压力损耗的观点出发,优选为5%以上,更优选为10%以上。透射率t4的上限值也没有特别限定,但从强度的观点出发,优选为低于40%,更优选为低于32%。透射率t4相对于透射率t3的比例(t4/t3)在容易形成第1区域R1及第2区域R2的方面,优选为1.5以上且8以下。
透射率t3的平均值t3ave与透射率t4的平均值t4ave的差:t4ave-t3ave、及透射率t1的平均值t1ave与透射率t2的平均值t2ave的差:t2ave-t1ave在容易确保集尘效率的面内均匀性的方面,优选满足(t4ave-t3ave)>(t2ave-t1ave)的关系。所谓透射率的平均值通过将如上述那样在确定各区域时使用的部分的透射率对每个区域进行平均化而算出。例如,在被确定为第1区域R1的部分的平均的透射率t1ave为6%,被确定为第2区域R2的部分的平均的透射率t2ave为20%时,它们的差:t2ave-t1ave为14%。此外,在被确定为第3区域R3的部分的平均的透射率t3ave为12.5%,被确定为第4区域R4的部分的平均的透射率t4ave为30%时,它们的差:t4ave-t3ave为17.5%,满足上述的关系。另外,在各区域的透射率的平均值满足上述的关系时,各区域的密度满足d1/d2<d3/d4的关系。
层叠无纺布10例如可以通过具有准备工序、静电纺丝工序、粘接剂赋予工序和层叠工序的方法来制造。在准备工序中,准备包含第1纤维1F的第1无纺布1、包含作为第2纤维2F的原料的原料树脂及使原料树脂溶解的溶剂的原料液、和包含第3纤维3F的第3无纺布3。在静电纺丝工序中,通过静电纺丝法,由原料液22生成第2纤维2F,并使第2纤维2F堆积到第1无纺布1的一个主表面上,形成第2无纺布2。在粘接剂赋予工序中,对第2无纺布2的主表面赋予粘接剂4。在层叠工序中,在第1无纺布1上介由粘接剂4和第2无纺布2而层叠第3无纺布3。
上述那样的层叠无纺布10的制造方法例如可以通过从制造线的上游向下游搬运第1无纺布1,并在所搬运的第1无纺布1的主表面形成第2无纺布2后层叠第3无纺布3的制造系统来实施。
以下,参照图2对层叠无纺布的制造方法及进行其的制造系统进行说明,但以下的系统及制造方法并不限定本发明。图2是概略地表示层叠无纺布10的制造系统的一个例子的构成的图。制造系统200构成用于制造层叠无纺布10的制造线。
制造系统200具有第1无纺布供给装置(供给装置)201、第2无纺布形成装置(形成装置)202、粘接剂散布装置(散布装置)203、加热装置204、和第3无纺布层叠装置(层叠装置)205。供给装置201将第1无纺布1供给到搬运带上。形成装置202具有由原料液通过静电力而生成第2纤维2F的静电纺丝机构。散布装置203从由形成装置202送出的第2无纺布2的上方散布粘接剂4。加热装置204将散布的粘接剂4进行熔融。层叠装置205从由加热装置204送出的第2无纺布2的上方层叠第3无纺布3。
首先,准备第1无纺布1。在制造系统200中,第1无纺布1从制造线的上游向下游搬运。在制造系统200的最上游,设置有内部收纳有卷绕成辊状的第1无纺布1的供给装置201。供给装置201通过发动机13使第1供给卷轴12旋转,将卷绕到第1供给卷轴12上的第1无纺布1供给至搬运辊11。
第1无纺布1通过搬运辊11被搬运至具有静电纺丝单元(未图示)的形成装置202。静电纺丝单元所具备的静电纺丝机构具有用于将设置于装置内的上方的第2纤维2F的原料液22放出的放出体23、使所放出的原料液22带正电的带电单元(参照后述)、和将按照与放出体23相对置的方式配置的第1无纺布1从上游侧向下游侧搬运的搬运传送带21。搬运传送带21与第1无纺布1一起作为收集第2纤维2F的收集部发挥功能。另外,静电纺丝单元的台数没有特别限定,可以为1台,也可以为2台以上。
当具有多个静电纺丝单元和/或放出体23时,也可以在每个静电纺丝单元、或者每个放出体23中,使形成的第2纤维2F的平均纤维直径发生变化。第2纤维2F的平均纤维直径可以通过调整后述的原料液22的喷出压力、施加电压、原料液22的浓度、放出体23与第1无纺布1的距离、温度、湿度等而发生变化。此外,第2纤维2F的堆积量可以通过调整原料液22的喷出压力、施加电压、原料液22的浓度、第1无纺布1的搬运速度等来控制。
在放出体23的与第1无纺布1的主表面相对的一侧,在多处设置有原料液22的放出口(未图示)。放出体23的放出口与第1无纺布1的距离也根据制造系统的规模、所期望的纤维直径的不同而不同,例如只要为100~600mm即可。放出体23通过被设置于静电纺丝单元的上方的从与第1无纺布1的搬运方向平行的第1支撑体24向下方延伸的第2支撑体25,按照自身的长度方向变得与第1无纺布1的主表面平行的方式被支撑。第1支撑体24也可以按照使放出体23沿与第1无纺布1的搬运方向垂直的方向摇动的方式可动。
对放出体23施加电压的电压施加装置26和与搬运传送带21平行地设置的对电极27构成带电部。对电极27被接地(地面)。由此,在放出体23与对电极27之间,可以设置与通过电压施加装置26施加的电压相应的电位差(例如20~200kV)。另外,带电部的构成没有特别限定。例如,对电极27也可以带负电。此外,代替设置对电极27,也可以由导体构成搬运传送带21的带部分。
放出体23由导体构成,具有长条的形状,其内部成为中空。中空部成为收纳原料液22的收纳部。原料液22通过与放出体23的中空部连通的泵28的压力,从原料液罐29被供给到放出体23的中空中。然后,原料液22通过泵28的压力,从放出口向着第1无纺布1的主表面放出。放出的原料液22在带电的状态下在放出体23与第1无纺布1之间的空间(生成空间)移动中引起静电爆炸,生成纤维状物(第2纤维2F)。生成的第2纤维2F堆积在第1无纺布1上,形成第2无纺布2。第1无纺布1具有第3区域R3及第4区域R4时,形成具有与各个区域对应的第1区域R1及第2区域R2的第2无纺布2。
作为原料液22中包含的溶剂,只要根据原料树脂的种类、制造条件选择适合的溶剂即可。例如可以使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、六氟异丙醇、四乙二醇、三乙二醇、二苄基醇、1,3-二氧杂环戊烷、1,4-二噁烷、甲乙酮、甲基异丁基酮、甲基正己基酮、甲基正丙基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、丙酮、六氟丙酮、苯酚、甲酸、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、氯甲烷、氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、邻氯甲苯、对氯甲苯、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烷、二氯丙烷、二溴乙烷、二溴丙烷、溴甲烷、溴乙烷、溴丙烷、醋酸、苯、甲苯、己烷、环己烷、环己酮、环戊烷、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、乙腈、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜、吡啶、水等。它们可以单独使用,也可以将多种组合使用。其中,通过静电纺丝法来形成包含PES的第2纤维2F时,在适于静电纺丝法的方面及容易溶解PES的方面,优选DMAc。
在原料液22中,也可以添加无机质固体材料。作为无机质固体材料,可列举出氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、氟化物、硫化物等。其中,从加工性等观点出发,优选使用氧化物。作为氧化物,可例示出Al2O3、SiO2、TiO2、Li2O、Na2O、MgO、CaO、SrO、BaO、B2O3、P2O5、SnO2、ZrO2、K2O、Cs2O、ZnO、Sb2O3、As2O3、CeO2、V2O5、Cr2O3、MnO、Fe2O3、CoO、NiO、Y2O3、Lu2O3、Yb2O3、HfO2、Nb2O5等。它们可以单独使用,也可以将多种组合使用。
原料液22中的溶剂与原料树脂的混合比率根据选定的溶剂的种类和原料树脂的种类的不同而不同。原料液22中的溶剂的比例例如为60质量%到95质量%。
形成第2纤维2F的静电纺丝机构并不限定于上述的构成。只要是在规定的第2纤维2F的生成空间中,能够由原料液22通过静电力生成第2纤维2F,并使生成的第2纤维2F堆积到第1无纺布1的主表面上的机构,则可以没有特别限定地使用。例如,与放出体23的长度方向垂直的截面的形状也可以是从上方向着下方逐渐变小的形状(V型喷嘴)。
形成第2无纺布2后,将第1无纺布1与第2无纺布2的层叠体通过搬运辊31搬运至散布装置203。在散布装置203中,从第2无纺布2的上方,散布粘接剂4。粘接剂4例如通过喷雾法、自由落下等而散布。
散布装置203具有散布装置34,散布装置34例如包含设置于散布装置203的上方的收纳粘接剂4的粘接剂罐32、和用于散布粘接剂4的散布构件33。
在散布粘接剂4后,且在层叠体上层叠第3无纺布3之前,搬运辊41将层叠体搬运至具有加热设备42的加热装置204。在加热装置204中,粘接剂4被熔融。在加热装置204中,还进行第2无纺布2中包含的溶剂的除去。通过粘接剂4的熔融(进而后述的第3无纺布3的层叠),粘接剂4可以渗透至第2无纺布的内部、进而第1无纺布1的内部为止。
加热设备42没有特别限定,只要适当选择公知的加热设备即可。加热温度只要根据溶剂的沸点及粘接剂4的熔点而适当设定即可。加热温度按照层叠体的表面优选成为100~200℃、更优选成为120~170℃的方式调整。
接着,层叠体通过搬运辊51被搬运至层叠装置205。在第3无纺布层叠装置205中,从层叠体的上方供给第3无纺布3,介由粘接剂4而层叠到层叠体上。当第3无纺布3为长条时,与第1无纺布1同样地,第3无纺布3也可以卷取到第2供给卷轴52上。该情况下,第3无纺布3一边从第2供给卷轴52放卷,一边层叠到层叠体上。在层叠第3无纺布3时,若涂布于纤维密度高的第1区域R1上的粘接剂4的一部分被挤入纤维密度更低的第2区域R2的空隙中,则粘接剂的质量M1与M2满足M1<M2的关系。进而,有时粘接剂4也渗透至第3无纺布3的内部。
在层叠第3无纺布3后,也可以通过夹持层叠无纺布10而上下配置的一对加压辊53(加压辊53a及53b)施加压力,同时对层叠无纺布10进行加压而使层叠体与第3无纺布3进一步密合。
最后,从层叠装置205搬出层叠无纺布10,经由辊61,搬运至配置在更下游侧的回收装置206。回收装置206例如内置有将搬运来的层叠无纺布10卷取的回收卷轴62。回收卷轴62通过发动机63而旋转驱动。
[空气净化机]
层叠无纺布10例如被用于空气净化机中。这样的空气净化机100如图3中例示的那样,具有气体的吸入部101、气体的排出部102、和配置在它们之间的层叠无纺布10。层叠无纺布10也可以褶裥加工成蛇管状而配置。层叠无纺布10作为捕捉大气中的尘埃的过滤用材料发挥功能。具有层叠无纺布10的空气净化机100的压力损耗小,集尘效率优异。在集尘效率的方面,层叠无纺布10优选按照第3无纺布3与吸入部101相对的方式,配置在吸入部101与排出部102之间。
空气净化机100将外部的大气由吸入部101摄入到空气净化机100内部。摄入的大气中包含的尘埃在通过层叠无纺布10等的期间被捕捉,净化的大气从排出部102放出到外部。空气净化机100也可以进一步在吸入部101与层叠无纺布10之间具有捕捉大的尘埃等的预过滤器103等。此外,也可以在层叠无纺布10与排出部102之间设置除臭过滤器104、加湿过滤器(未图示)等。
[实施例]
以下,对本发明的实施例具体地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
[实施例1]
作为第1无纺布,准备以纤维素作为主体的基材(厚度T1:300μm、D1:15μm、每单位面积的质量:42g/m2)。第1无纺布在35mm见方的区域中具有彼此混合存在的透射率t3为10~15%(t3ave:12.5%)的多个第3区域R3、和透射率t4为28~32%(t4ave:30%)的多个第4区域R4(t4/t3=1.7~3)。另外,各透射率通过从第1无纺布切取35mm见方,区分成7mm见方的25的部分后,使用分光光度计,相对于各部分的中心,通过宽度为7mm的狭缝照射被衍射光栅分光的波长为380nm的单色光而进行测定。
使用如图2中所示那样的制造系统,首先,在搬运的第1无纺布上堆积第2纤维而形成第2无纺布,制作层叠体。作为第2纤维的原料液,使用包含20质量%的PES的DMAc溶液。所得到的第2无纺布的平均纤维直径D2为273nm,平均的厚度T2为400μm,每单位面积的平均的质量为7g/m2
接着,从第2无纺布上,通过自由落下而散布粘接剂(聚酯系热熔树脂、熔点:约100℃)的粒子。粘接剂的散布量为5.7g/m2,平均粒径为215μm。按照层叠体的表面达到158℃的方式进行加热后,从第2无纺布上,层叠以聚丙烯纤维作为主体的熔喷无纺布(T2:165μm、D3:5μm、每单位面积的质量:18g/m2)作为第3无纺布。接着,通过加压辊进行压接,制作层叠无纺布。压接的压力设定为5kPa。
从所得到的层叠无纺布,另外切取30cm见方的试样,折叠成褶裥状(褶裥宽度:2.5cm)。接着,将层叠无纺布进行扩幅,用显微镜确认第3无纺布的外表面,但没有确认到第3无纺布的浮起(剥离)。
进而,从上述试样上将第2无纺布剥离后,制作从第2无纺布切取35mm见方而得到的试样片。将该试样片区分成7mm见方的25个部分,相对于各部分的中心,照射具有380nm的波长的单色光(狭缝宽度:7mm),测定其透射率。接着,将第1区域R1与第2区域R2的阈值设定为12%,对于各部分,确定是第1区域R1还是第2区域R2。第2区域R2是25个部分中的10个部分,第1区域R1与第2区域R2混合存在。确认第1区域R1中的透射率t1包含在2~10%(t1ave:6%)的范围内,第2区域R2中的透射率t2包含在15~25%(t2ave:20%)的范围内(t2/t1=1.5~15)。此外,作为第1区域R1的部分及作为第2区域R2的部分与第1无纺布的作为第3区域R3的部分及作为第4区域R4的部分分别相对。
使第1无纺布在下而将所得到的层叠无纺布置于水平的台子上,拍摄包含第1区域R1及第2区域R2的任意的区域a~j的截面。接着,按照上述的方法,算出截面积A1及A2,结果满足A1<A2的关系。即,存在于与第1区域R1相对置的第1无纺布的区域和第3无纺布的区域之间的粘接剂的质量M1与分别存在于与第2区域R2相对置的第1无纺布的区域和第3无纺布的区域之间的粘接剂的质量M2满足M1<M2的关系。进而,由上述的截面照片确认粘接剂不存在于第1无纺布与第1区域R1之间。另一方面,粘接剂按照和与第2区域R2相对置的第1无纺布及第3无纺布这两者接触的方式存在。
进而,另外,从层叠无纺布按照包含第1区域R1及第2区域R2的方式切取宽度25mm×长度200mm的试样而制作试样片。通过依据JISZ0237的方法,测定该试样片的第1无纺布与第3无纺布之间的剥离强度,结果评价为70mN。
[比较例1]
作为第1无纺布,准备不具有第3区域R3及第4区域R4的基材(纤维素主体、厚度T1:300μm、D1:15μm、每单位面积的质量:42g/m2),除此以外与实施例1同样地操作,制作层叠无纺布。
从所得到的层叠无纺布,另外切取30cm见方的试样。与实施例1同样地,将所得到的试样折叠成褶裥状后进行扩幅,用显微镜确认第3无纺布侧的表面,结果确认到第3无纺布的浮起(剥离)。此外,与实施例1同样地确认第1区域R1及第2区域R2的有无,但无法确认第2区域R2。另外,通过与实施例1同样的方法,测定剥离强度,结果为15mN(试验片尺寸:25mm×200mm)。另外,由所得到的层叠无纺布的截面,确认在第2无纺布与第1无纺布之间不存在粘接剂。
在本发明的层叠无纺布中,可以抑制无纺布间的剥离。因此,本发明的层叠无纺布作为空气净化机、或空调机的过滤用材料、电池用的分离片、燃料电池用的膜、妊娠检查片等的体外检查片、细胞培养用等的医疗用片材、防尘口罩等防尘布或防尘服、化妆用片材、擦去尘埃的擦拭片等,是适合的。

Claims (12)

1.一种层叠无纺布,其具有:
具有第1主表面且包含第1纤维的第1无纺布、
层叠于所述第1无纺布的所述第1主表面上且包含第2纤维的第2无纺布、
层叠于所述第2无纺布的所述第1无纺布的相反侧的主表面、且包含第3纤维的第3无纺布、和
至少夹在所述第2无纺布与所述第3无纺布之间的粘接剂,
所述第1纤维的平均纤维直径比所述第2纤维的平均纤维直径大,
所述第2无纺布具有彼此混合存在的第1区域及第2区域,
所述第2区域的所述第2纤维的密度比所述第1区域的所述第2纤维的密度小,
所述粘接剂的一部分存在于所述第1无纺布中的与所述第2区域相对置的部分和所述第3无纺布中的与所述第2区域相对置的部分之间,
所述第1区域中的具有380nm波长的光的透射率t1低于10%,
所述第2区域中的所述光的透射率t2为15%以上。
2.一种层叠无纺布,其具有:
具有第1主表面且包含第1纤维的第1无纺布、
层叠于所述第1无纺布的所述第1主表面上且包含第2纤维的第2无纺布、
层叠于所述第2无纺布的所述第1无纺布的相反侧的主表面、且包含第3纤维的第3无纺布、和
至少夹在所述第2无纺布与所述第3无纺布之间的粘接剂,
所述第1纤维的平均纤维直径比所述第2纤维的平均纤维直径大,
所述第2无纺布具有彼此混合存在的第1区域及第2区域,
所述第2区域的所述第2纤维的密度比所述第1区域的所述第2纤维的密度小,
所述粘接剂的一部分存在于所述第1无纺布中的与所述第2区域相对置的部分和所述第3无纺布中的与所述第2区域相对置的部分之间,
所述第1无纺布具有彼此混合存在的第3区域及第4区域,
所述第4区域中的所述第1纤维的密度比所述第3区域中的所述第1纤维的密度小,
所述第3区域中的具有380nm波长的光的透射率t3低于20%,
所述第4区域中的所述光的透射率t4为20%以上。
3.根据权利要求1或2所述的层叠无纺布,其中,
所述粘接剂的第1部分存在于所述第1无纺布中的与所述第1区域相对置的部分和所述第3无纺布中的与所述第1区域相对置的部分之间,就存在于所述第1无纺布中的与所述第2区域相对置的所述部分和所述第3无纺布中的与所述第2区域相对置的所述部分之间的所述粘接剂的一部分而言,其为所述粘接剂的第2部分,
所述粘接剂的所述第1部分的质量比所述粘接剂的所述第2部分的质量小。
4.根据权利要求1或2所述的层叠无纺布,其中,
所述粘接剂不存在于所述第1无纺布与所述第1区域之间。
5.根据权利要求1或2所述的层叠无纺布,其中,
在所述第1无纺布中的与所述第1区域相对置的部分中,所述粘接剂存在于从所述第1主表面直至距离P1为止的区域中,
在所述第1无纺布中的与所述第2区域相对置的所述部分中,所述粘接剂存在于从所述第1主表面直至距离P2为止的区域中,
所述距离P1比所述距离P2小。
6.根据权利要求1所述的层叠无纺布,其中,
所述第1无纺布具有彼此混合存在的第3区域及第4区域,
所述第4区域中的所述第1纤维的密度比所述第3区域中的所述第1纤维的密度小。
7.根据权利要求2或6所述的层叠无纺布,其中,
所述第1区域与所述第3区域相对置,
所述第2区域与所述第4区域相对置。
8.根据权利要求2所述的层叠无纺布,其中,
所述透射率t3的平均值与所述透射率t4的平均值的差比所述透射率t1的平均值与所述透射率t2的平均值的差大。
9.根据权利要求1或2所述的层叠无纺布,其中,
所述第2无纺布的每单位面积的平均质量为0.5g/m2以上且8g/m2以下。
10.一种层叠无纺布的制造方法,其具有以下步骤:
准备包含第1纤维的第1无纺布、包含作为第2纤维的原料的原料树脂及使所述原料树脂溶解的溶剂的原料液、和包含第3纤维的第3无纺布的步骤;
由所述原料液生成所述第2纤维,并使所述第2纤维堆积到所述第1无纺布的一个主表面上而形成第2无纺布的步骤;
对所述第2无纺布赋予粘接剂的步骤;和
介由所述粘接剂和所述第2无纺布而使所述第3无纺布层叠于所述第1无纺布的步骤,
所述第1纤维的平均纤维直径比所述第2纤维的平均纤维直径大,
所述第2无纺布具有彼此混合存在的第1区域及第2区域,
所述第2区域中的所述第2纤维的密度比所述第1区域中的所述第2纤维的密度小,
使所述粘接剂的一部分存在于所述第1无纺布中的与所述第2区域相对置的部分和所述第3无纺布中的与所述第2区域相对置的部分之间,
所述第1区域中的具有380nm波长的光的透射率t1低于10%,
所述第2区域中的所述光的透射率t2为15%以上。
11.一种层叠无纺布的制造方法,其具有以下步骤:
准备包含第1纤维的第1无纺布、包含作为第2纤维的原料的原料树脂及使所述原料树脂溶解的溶剂的原料液、和包含第3纤维的第3无纺布的步骤;
由所述原料液生成所述第2纤维,并使所述第2纤维堆积到所述第1无纺布的一个主表面上而形成第2无纺布的步骤;
对所述第2无纺布赋予粘接剂的步骤;和
介由所述粘接剂和所述第2无纺布而使所述第3无纺布层叠于所述第1无纺布的步骤,
所述第1纤维的平均纤维直径比所述第2纤维的平均纤维直径大,
所述第2无纺布具有彼此混合存在的第1区域及第2区域,
所述第2区域中的所述第2纤维的密度比所述第1区域中的所述第2纤维的密度小,
使所述粘接剂的一部分存在于所述第1无纺布中的与所述第2区域相对置的部分和所述第3无纺布中的与所述第2区域相对置的部分之间,
所述第1无纺布在与所述第1区域相对置的位置具有第3区域,同时在与所述第2区域相对置的位置具有第4区域,
所述第4区域中的所述第1纤维的密度比所述第3区域中的所述第1纤维的密度小,
所述第3区域中的具有380nm波长的光的透射率t3低于20%,
所述第4区域中的所述光的透射率t4为20%以上。
12.根据权利要求10或11所述的层叠无纺布的制造方法,其中,
通过静电纺丝法而形成所述第2无纺布。
CN201610974225.6A 2015-11-30 2016-11-04 层叠无纺布及其制造方法 Active CN106808743B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-233476 2015-11-30
JP2015233476A JP6624588B2 (ja) 2015-11-30 2015-11-30 積層不織布およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106808743A CN106808743A (zh) 2017-06-09
CN106808743B true CN106808743B (zh) 2020-06-16

Family

ID=58776680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610974225.6A Active CN106808743B (zh) 2015-11-30 2016-11-04 层叠无纺布及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10464286B2 (zh)
JP (1) JP6624588B2 (zh)
CN (1) CN106808743B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7085819B2 (ja) * 2017-10-31 2022-06-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 排気ガス処理装置用保持材、その製造方法及び排気ガス処理装置
WO2019155558A1 (ja) * 2018-02-07 2019-08-15 株式会社ナフィアス フィルター濾材の製造方法、フィルター濾材及びレスピレーター
JP7087907B2 (ja) 2018-10-16 2022-06-21 トヨタ自動車株式会社 高圧タンクおよび高圧タンクの製造方法
US20210376304A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-02 Johns Manville Multilayer non-woven mat for lead acid batteries and applications therefor
CN113144755A (zh) * 2021-04-28 2021-07-23 广东溢达纺织有限公司 一种可重复使用的口罩过滤材料及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070067884A (ko) * 2005-12-26 2007-06-29 (주)크린앤사이언스 공기 정화용 필터 소재 및 그의 제조 방법
JP2013132604A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Panasonic Corp エアフィルタ濾材とその製造方法、およびエアフィルタとこのエアフィルタを備えた空気清浄装置
CN104066492B (zh) * 2012-02-15 2016-04-27 松下知识产权经营株式会社 空气过滤器、具有该空气过滤器的空气净化装置和该空气过滤器的制造方法
WO2013121733A1 (ja) 2012-02-15 2013-08-22 パナソニック株式会社 エアフィルタ、そのエアフィルタを備えた空気清浄装置、およびそのエアフィルタの製造方法
JP6145699B2 (ja) * 2012-08-22 2017-06-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 エアフィルタ濾材およびエアフィルタとそれを用いた空気清浄装置
JP6172924B2 (ja) * 2012-12-11 2017-08-02 倉敷繊維加工株式会社 エアフィルター又はマスク用不織布基材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106808743A (zh) 2017-06-09
JP6624588B2 (ja) 2019-12-25
JP2017101342A (ja) 2017-06-08
US20170151752A1 (en) 2017-06-01
US10464286B2 (en) 2019-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106808743B (zh) 层叠无纺布及其制造方法
CN106811869B (zh) 层叠无纺布
JP6569983B2 (ja) 積層不織布および積層不織布の製造方法
CN107150466B (zh) 纤维层叠体及其制造方法
JP2017101344A (ja) 積層不織布の製造方法および製造装置
CN106400303B (zh) 层叠无纺布及空气净化机
CN107012586B (zh) 无纺布、以及具备它的集尘过滤器、微生物或生物组织的培养基、以及化妆用品
CN105771426B (zh) 层叠无纺布及空气净化器
JP6551798B2 (ja) 積層体
CN106256403B (zh) 层叠无纺布、空气净化机及层叠无纺布的制造方法
JP6508630B2 (ja) 積層不織布の製造装置
CN107020776B (zh) 层叠体及其制造方法
US10464003B2 (en) Filter
JP2018199227A (ja) 積層体、エアフィルタおよび空気清浄機
JP2018059225A (ja) 繊維構造体の製造方法
JP6590312B2 (ja) 積層不織布および空気清浄機、ならびに積層不織布の製造方法
JP6590311B2 (ja) 積層不織布および空気清浄機
JP6624586B2 (ja) 積層体の製造方法および製造装置
JP2018130943A (ja) 積層シート製造方法
JP2018204124A (ja) 不織布、エアフィルタおよび空気清浄機、ならびに不織布の製造方法
JP2018130711A (ja) 濾材、フィルターおよび空気清浄機
JP2018058005A (ja) フィルタ
JP2018058004A (ja) フィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant