CN107012586B - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

一种无纺布、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。本发明提供一种无纺布，其含有具有10nm以上且3μm以下的平均纤维直径Dave的多条纤维。另外该无纺布具有多个多条纤维之间的融合部。此外该无纺布具有第一主面及其相反一侧的第二主面。第一主面的每500μm2中观测到的融合部的平均数Nh为6个以上。

Description

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
技术领域
本公开涉及具有将纤维之间融合了的融合部的无纺布、以及使用它的集尘过滤器、微生物或生物组织的培养基及化妆用品。
背景技术
在无纺布中，在纤维间形成有连续的空隙，具有大的表面积、高的透气性或高的渗透性。由此，例如可以用于集尘过滤器、医疗用途、化妆品用途等各种用途。例如，日本特开2012－210790号公报中，提出过在面膜等化妆用品中使用无纺布的方案。另外，日本特开2012－200152号公报中，提出过在用于培养生物种的培养基中利用无纺布的方案。
通常，如果无纺布在内部具有很多空隙，则表面积变大，透气性或渗透性提高，然而强度(机械强度)降低。
日本特开2014－114521号公报中，从提高使用了纳米纤维的过滤器的强度、减少压力损失的观点考虑，作为空气过滤器用的无纺布，提出将成为基材的无纺布A与纳米纤维无纺布层B的复合无纺布C层叠于施加有胶粘剂的无纺布D上的方案。
发明内容
发明所要解决的问题
本公开提供可以用于各种用途的、强度优异的无纺布。
本公开的无纺布含有具有10nm以上且3μm以下的平均纤维直径Dave的多条纤维。另外，该无纺布具有多个多条纤维之间的融合部。此外该无纺布具有第一主面及其相反一侧的第二主面。第一主面的每500μm2中观测到的融合部的平均数Nh为6个以上。
本公开的集尘过滤器具有多孔基材层、层叠于该多孔基材层的纤维层、和夹隔着该纤维层层叠于多孔基材层的无纺布。该无纺布含有具有500nm以上且3μm以下的平均纤维直径Dave的多条纤维，具有多个多条纤维之间的融合部，具有第一主面及其相反一侧的第二主面。第一主面的每500μm2中观测到的融合部的平均数Nh为6个以上。纤维层含有具有比无纺布中所含的纤维的平均纤维直径Dve小的平均纤维直径的纤维。
本公开的微生物或生物组织的培养基具有无纺布。该无纺布含有具有0.8μm以上、3μm以下的平均纤维直径Dave的多条纤维。另外，该无纺布具有多个多条纤维之间的融合部。此外该无纺布具有第一主面及其相反一侧的第二主面。第一主面的每500μm2中观测到的融合部的平均数Nh为6个以上。
本公开的化妆用品具有无纺布。该无纺布含有具有10nm以上且800nm以下的平均纤维直径Dave的多条纤维。另外该无纺布具有多个多条纤维之间的融合部。此外该无纺布具有第一主面及其相反一侧的第二主面。第一主面的每500μm2中观测到的融合部的平均数Nh为6个以上。
根据本公开，可以提供强度优异、能够用于各种用途的无纺布。
附图说明
图1是示意性地表示用于制造本公开的实施方式的无纺布的制造装置的一例的构成的图。
图2是本公开的实施方式的集尘过滤器的一例的示意性剖面图。
图3是表示从本公开的实施例1中得到的无纺布的第一主面侧拍摄的扫描型电子显微镜(SEM)观察图像的图。
图4是表示将本公开的实施例1中得到的无纺布从基材层剥离时的观察图像的图。
具体实施方式
在说明本公开的实施方式之前，先对以往的无纺布的问题进行简单说明。如果为了提高无纺布的强度而增大无纺布的每单位面积的质量，则在作为集尘过滤器使用时压力损失会变大。由此，如果只是单纯地增大无纺布的每单位面积的质量，则虽然可以在一定程度上提高强度，然而用途受到限定。另外，如果通过增大每单位面积的质量而提高强度，则表面积会变小。由此，例如在培养基用途或面膜贴(面膜等)等化妆用途中，培养效率受损、美容液或化妆水等的渗透性受损。如此所述，很难在保持各用途所必需的特性的同时，提高以往的无纺布的强度。
[无纺布]
本公开的实施方式的无纺布含有具有平均纤维直径Dave的多条纤维，具有多个纤维之间的融合部，具有第一主面及其相反一侧的第二主面。第一主面的第一基准面积中观测到的融合部的平均数Nh为6个以上，平均纤维直径Dave为10nm以上且3μm以下。而且，第一基准面积为500μm2。
而且，所谓无纺布含有纤维，是指作为主成分含有纤维。该情况下，主成分的含有率为80重量％以上。
通常，无纺布因形成于纤维间的连续空隙而具有大的表面积、高的透气性或液体的渗透性等，可以用于各种用途。如果连续空隙变多(纤维变疏松)，则表面积变大，透气性或渗透性提高，然而无纺布的机械强度降低。但是，如果增大无纺布的每单位面积的质量，则强度提高，然而因纤维变密，而使连续空隙变少。由此，无法获得各用途所必需的性能。例如，由于压力损失变大，因此不适于集尘过滤器用途。
本实施方式的无纺布含有平均纤维直径Dave为10nm～3μm的多条纤维。此外，在无纺布的第一主面的每第一基准面积(500μm2)中以平均数Nh计形成6个以上的纤维之间的融合部。如此所述，通过形成很多融合部，可以确保高的强度，并且可以在无纺布的纤维间确保很多的连续空隙。由此，可以在保持各种用途所必需的特性、例如大的表面积、透气性、渗透性等的同时，提高无纺布的强度。例如，在集尘过滤器用途中，可以兼顾高的强度和低的压力损失。
而且，所谓融合部，是构成无纺布的纤维之间例如因熔接(welding)或溶接(fusion)等发生融合而一体化的部分，具有与利用熔接或溶接形成的状态相同的状态。
融合部的平均数Nh例如可以如下求出，即，在正对无纺布的第一主面拍摄的扫描型电子显微镜观察图像(SEM图像)中，对第一主面中的、具有规定面积的多个(例如10处)区域计数融合部的个数并相加，换算为每第一基准面积的个数而求出。而且，在求平均数Nh时，是在从第一主面观看无纺布时可以明确地确认纤维之间发生一体化的范围中计数融合部。
所谓平均纤维直径Dave，是纤维的直径的平均值。所谓纤维的直径，是从第一主面的法线方向观看时的、与纤维的长度方向垂直的方向的宽度。平均纤维直径Dave例如为无纺布中所含的任意10根纤维的任意部位(不包括融合部)的直径的平均值。
优选在第一基准面积中观测到的融合部中的70％以上中，融合部的最大长度Lmax与平均纤维直径Dave满足Lmax≥Dave。通过像这样形成大的融合部，可以进一步提高无纺布的强度。而且，所谓最大长度Lmax，是从法线方向观看第一主面时的融合部的最大长度。另外，满足Lmax≥Dave的融合部的比例(％)是对任意多个(例如10处)区域算出的平均值。
与无纺布的第一主面垂直的剖面的第二基准面积中观测到的融合部的平均数Np优选满足Np＞Nh。此处，第二基准面积为500μm2。如果如此所述，第一主面的法线方向上的融合部的个数比面方向上的融合部的个数多，则可以提高法线方向上的强度。其结果是，可以抑制法线方向上的纤维之间的剥离。另外，也容易确保无纺布的面方向上的伸缩性。
融合部的平均数Np例如可以在与无纺布的第一主面垂直的剖面的SEM图像中与平均数Nh的情况相同地求出。在求平均数Np时，只要是在从上述的剖面观看时可以明确地确认纤维之间发生一体化的范围中计数融合部即可。
以下对无纺布的构成进行更具体的说明。构成无纺布的纤维(第一纤维)的材质没有特别限定，例如可以举出聚酰胺(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)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚丙烯、聚酯(聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等)、聚氨酯(PU)、纤维素衍生物等聚合物。这些聚合物中，分别包括均聚物及共聚物双方。纤维可以含有一种或两种以上的这些材质。材质只要根据无纺布的用途选择即可。从容易提高无纺布的强度的观点考虑，在这些材质当中，优选PS、和/或PU。其中，PU由于显示出自溶接性，容易形成很多融合部，因此优选。
无纺布例如可以利用静电纺纱法形成。更具体而言，通过将纤维的原料液从静电纺纱机构的喷嘴中放出并纤维化，使之堆积于基材层的主面而形成。此时，在纤维之间接触的部分，纤维之间的材料相互扩散，发生一体化，由此形成融合部。即，纤维的形状并不固定，以局部具有流动性的状态形成融合部。融合部的个数例如可以通过调节原料液的固体成分浓度、纺纱时的湿度、温度、和/或电场的强度来调节。对于这些条件，在后述的无纺布的制造方法的项目中进行更详细的说明。
纤维的平均纤维直径Dave只要为10nm以上即可，也可以为50nm以上或100nm以上，还可以为700nm以上(例如800nm以上)或1μm以上。平均纤维直径Dave只要为3μm以下即可，也可以为2.5μm以下(例如2μm以下)或800nm以下。这些下限值与上限值可以任意组合。平均纤维直径Dave例如可以是10nm～2.5μm、10nm～2μm、0.7μm～3μm、0.7μm～2.5μm、0.8μm～3μm、1～3μm、10～800nm、50～800nm、或100～800nm等。
通过使纤维具有此种平均纤维直径，容易确保作为纤维的集合体即无纺布的强度，并且还容易在无纺布中在纤维间形成很多连续空隙。另外，即使不将基材层、保护层层叠而制成层叠无纺布，也容易仅利用无纺布构成自立膜(日文原文：自立膜)。
平均纤维直径Dave可以根据用途从上述的范围中适当地选择。无纺布例如在集尘过滤器用途中，可以用作作为集尘层发挥作用的极细纤维层。除此以外，也可以用作保护作为集尘层使用的极细纤维层的层(保护层)。对于该情况下的平均纤维直径Dave，如果是前者的极细纤维层的纤维，则例如可以从10nm以上且800nm以下的范围中适当地确定，如果是后者的保护层的纤维，则例如可以从500nm以上且3μm以下的范围中适当地确定。在微生物或生物组织的培养基用途中，平均纤维直径Dave例如可以是0.8μm以上且3μm以下或1μm以上且3μm以下等。使用了具有此种平均纤维直径Dave的无纺布的培养基也适合于面向医疗·制药领域的研究开发的用途。在化妆用品用途中，平均纤维直径Dave例如为10nm以上且800nm以下，也可以为100nm以上且800nm以下。
无纺布具有第一主面及其相反一侧的第二主面。第一主面通常是利用静电纺纱法形成时的上表面，即，是纤维的堆积方向的上侧的主面(与基材层相反一侧的主面)。
第一主面的每第一基准面积(500μm2)中观测到的融合部的平均数Nh为6个以上，优选为8个以上。融合部的平均数Nh的上限没有特别限制，然而从容易在面方向上确保一定程度的伸长率的观点考虑，优选为50个以下。如果融合部的平均数Nh小于6个，则无纺布的强度不充分，难以形成自立膜。
从进一步提高无纺布的强度的观点考虑，融合部优选具有一定程度的大小。从此种观点考虑，在第一主面的每第一基准面积(500μm2)中观测到的融合部中的70％以上(优选为80％以上)中，融合部的最大长度Lmax和平均纤维直径Dave优选为Lmax≥0.8Dave，更优选满足Lmax≥Dave。
静电纺纱法中，通过在配置于电极上的基材层的主面，堆积由原料液纺纱得到的纤维，而形成无纺布。刚刚纺纱后的纤维在堆积在基材层的主面的阶段中极少量残存的溶剂迅速地挥发，而随着纤维的堆积推进，挥发逐渐跟不上，溶剂残存量增加。由此，借助残存溶剂，纤维之间发生溶解，由此容易形成融合部。
在无纺布的厚度方向上的剖面(即与无纺布的第一主面垂直的剖面)中，每第二基准面积(500μm2)中观测到的融合部的平均数Np优选满足Np＞Nh，更优选满足Np≥1.5Nh或Np≥2Nh。在Np和Nh满足此种关系的情况下，可以提高无纺布的厚度方向上的强度。本公开中，可以控制为在厚度方向上比面方向上结合部更多。虽然其理由的详情并不确定，然而可以认为，在制作无纺布时，在基材层上沿面方向载放的纤维带有相同的电荷，因此通过控制带电状态，可以使之难以重叠。另一方面，对于沿厚度方向堆积的纤维，与其与所接触的下层的纤维之间的斥力相比，更容易受到纤维的重力的影响。因此，相对地容易形成纤维沿厚度方向重叠的融合部。
无纺布的厚度可以根据用途例如从1～300μm的范围中适当地选择，也可以为10～200μm。在无纺布的厚度为50μm以上的情况下，容易获得高的强度。因此，也可以不层叠基材层和/或保护层而作为自立膜来利用无纺布。
而且，所谓无纺布的厚度，例如是对无纺布的任意多个部位(例如10个部位)进行计测而得的厚度的平均值。无纺布的厚度是指无纺布的2个主面之间的距离。无纺布的厚度具体而言可以如下所示地求出。首先，在无纺布的剖面照片中，从位于第一主面上的任意的1个地点直至第二主面地引出与第一主面垂直的线。无纺布的厚度可以作为位于该线上的纤维中的位于最为远离的位置的2根纤维的外侧之间的距离求出。对其他任意的多个地点(例如9个地点)也同样地计测无纺布的厚度，将它们加以平均化，将所得的数值作为无纺布的厚度。
无纺布的每单位面积的质量可以根据用途例如从0.1～500g/m2的范围中选择。本实施方式中，由于无纺布含有很多融合部，因此即使无纺布的每单位面积的质量较小，为1.5g/m2以上，也可以提高无纺布的强度，也可以将无纺布作为自立膜利用。
[无纺布的制造方法]
可以将纤维的原料液利用静电纺纱(electrospinning)法进行纺纱，将所得的纤维堆积在基材层上，形成融合部，由此来制造无纺布(第一无纺布)。
以下对各工序进行更具体的说明。
(静电纺纱工序)
静电纺纱工序中，对原料液进行静电纺纱，在基材层的一个主面堆积纤维，由此来制造无纺布(第一无纺布)。静电纺纱中，对原料液施加高电压，从喷嘴喷出带有电荷的原料液，由此生成纤维。
作为纤维的原料，可以使用作为纤维的材质例示的各种聚合物。另外，作为原料，也可以使用这些聚合物的前体。例如，在以PI来构成纤维的情况下，可以将聚酰胺酸等PI前体作为原料使用。
原料液除了纤维的原料以外，通常还含有溶剂。作为溶剂，只要是溶解纤维的原料、并能够利用挥发等除去的物质，就没有特别限制，可以根据原料的种类、制造条件，从水及有机溶剂中适当地选择使用。作为溶剂，优选非质子性的极性有机溶剂。作为此种溶剂，例如可以举出N，N－二甲基甲酰胺(DMF)、N，N－二甲基乙酰胺(DMAc)、N－甲基－2－吡咯烷酮(NMP)等酰胺(链状或环状酰胺等)；二甲亚砜等亚砜等。这些溶剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。从容易溶解PS、PU等原料、容易进行静电纺纱的观点考虑，优选DMAc、DMF等酰胺。而且，原料液可以根据需要含有公知的添加剂。
在将含有纤维的原料的溶液作为原料液使用而形成无纺布的情况下，如果在纤维中残存有溶剂的状态下使纤维堆积，则会在纤维之间的接触点因残存的溶剂的作用而将纤维之间溶接(日文原文：溶着)，形成融合部。在控制融合部的个数或尺寸、融合部的分布状态的方面，重要的是原料液的固体成分浓度、纺纱时的湿度的调节。
原料液的固体成分浓度可以根据溶剂或纤维的原料的种类进行调节，例如为5～50质量％，优选为10～30质量％。
纺纱时的湿度例如为20～80％Rh，优选为30～50％Rh。
另外，在形成融合部时，为了设为使溶剂适度地残存于纤维中的状态，调节温度也是有效的做法。优选将纺纱空间的温度例如设为20～50℃，也可以设为25～35℃。
从调节被纺纱的纤维的带电率、被堆积时的溶剂的残存量的观点考虑，也优选调节静电纺纱时的电场的强度。电场的强度例如可以通过调节放出原料液的喷嘴与堆积纤维的基材层(收集体部)之间的距离来调节。喷嘴与收集体部之间的距离例如为100～600mm，优选为200～300mm。
利用静电纺纱得到的无纺布被使用加热器等干燥。利用该干燥处理，除去残存于纤维中的溶剂。此时，在借助溶剂溶解了纤维的状态的接触点处除去溶剂，由此形成纤维之间被一体化了的融合部。而且，可以在静电纺纱工序中将无纺布干燥，也可以作为与静电纺纱工序不同的工序(干燥工序)进行。干燥温度可以根据纤维的材质、溶剂的种类适当地选择，例如为20～150℃，优选为40～100℃。
在基材层上形成无纺布的情况下，作为基材层，也可以使用树脂膜等，然而优选为无纺布(第二无纺布)等多孔基材层。第二无纺布中所含的纤维(第二纤维)的材质没有特别限定，例如可以举出玻璃纤维、纤维素、丙烯酸类树脂、聚烯烃、聚酯、PA等。作为聚烯烃，可以例示出PP、聚乙烯等。作为聚酯，例如可以举出PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯等。第二纤维可以含有一种或两种以上的这些材质。从形状保持的观点考虑，这些材质当中，优选纤维素、聚酯、和/或PA。
第二纤维的平均纤维直径没有特别限定，例如为1μm以上且400μm以下。作为第二无纺布，例如使用利用纺粘法、干式法(例如气流成网法)、湿式法、熔喷法、针刺法等制造的无纺布。第二无纺布的厚度例如为50～500μm。作为基材层，可以使用具有脱模性的片形成无纺布(第一无纺布)，通过从该片剥离而形成第一无纺布。
在制作包含本实施方式的无纺布的层叠无纺布的情况下，根据需要，也可以设置压接工序。压接工序中，例如可以通过将包含基材层和第一无纺布的层叠物沿厚度方向压缩而使各层间压接。在压接时，可以使用辊等公知的压接构件。
无纺布(第一无纺布)例如可以利用如下的制造装置来制造，即，从生产线的上游向下游搬送基材层(第二无纺布)，在所搬送的基材的主面形成无纺布(第一无纺布)。
以下，在参照图1的同时，对无纺布的制造装置200进行说明，然而以下的制造装置200并非限定本公开的制造装置。图1是示意性地表示制造装置200的一例的构成的图。图1中，表示出形成基材层1与无纺布(第一无纺布)被依次层叠而得的层叠无纺布10的情况。
该制造装置例如具有：(1)基材层供给部201，其向生产线供给基材层1；(2)静电纺纱装置202，其通过对含有第一纤维的原料的原料液22进行静电纺纱，而生成第一纤维，使之堆积在基材层1上而形成第一无纺布。也可以还设置(3)干燥单元204。另外，制造装置也可以具有(4)压接部205，其使包含基材层1和第一无纺布的层叠物压接。而且，在作为基材层1使用具有脱模性的片的情况下，也可以从所形成的第一无纺布剥离基材层1。
首先，准备基材层1，从制造装置200的生产线的上游向下游搬送。在制造装置200的最上游，设有将以卷筒状卷绕的基材层1收容于内部的基材层供给部201。基材层供给部201利用电机13使供给卷轴12旋转，将卷绕在供给卷轴12上的基材层1向生产线的搬送辊11供给。
基材层1由搬送辊11向包含静电纺纱单元(未图示)的静电纺纱装置202搬送。静电纺纱单元所具有的静电纺纱机构具有：放出体(喷嘴)23，其设于装置内的上方，用于将含有第一纤维的原料的原料液22放出；带电部(参照后文)，其使被放出的原料液22带正电；传送带21，其被与放出体23相面对地配置，将基材层1从上游侧向下游侧搬送。传送带21与基材层1一起，作为收集第一纤维2F的收集体部发挥作用。而且，静电纺纱单元的台数没有特别限定，可以是1台，也可以是2台以上。
在具有多个静电纺纱单元和/或放出体23的情况下，根据需要，可以对于每个静电纺纱单元，或者每个放出体23，使所形成的第一纤维2F的平均纤维直径变化。可以通过调整原料液的喷出压力、施加电压、原料液的浓度、放出体23与基材层1的距离、温度、湿度等，而使第一纤维2F的平均纤维直径变化。
在放出体23的与基材层1的主面相面对的一侧，设有多处原料液22的放出口(未图示)。放出体23由第二支撑体25以使自身的长度方向与基材层1的主面平行的方式支撑。第二支撑体25设于静电纺纱单元的上方，从与基材层1的搬送方向平行的第一支撑体24向下方延伸。第一支撑体24可以是可动的，以便使得放出体23沿与基材层1的搬送方向垂直的方向摆动。
带电部由对放出体23施加电压的电压施加装置26、与传送带21平行地设置的对电极27构成。对电极27被接地(grounded)。由此，可以在放出体23与对电极27之间，设置与利用电压施加装置26施加的电压对应的电位差(例如20kV～200kV)。而且，带电部的构成没有特别限定。例如，对电极27也可以带负电。另外，也可以不是设置对电极27，而是由导体来构成传送带21的带部分。
放出体23由导体构成，具有长尺寸的形状，在其内部设有中空部。中空部作为收容原料液22的收容部发挥作用。原料液22被利用与放出体23的中空部连通的泵28的压力，从原料液罐29向放出体23的中空部供给。此后，原料液22被利用泵28的压力，从放出口朝向基材层1的主面放出。所放出的原料液22在以带电的状态在放出体23与基材层1之间的空间(生成空间)移动过程中产生静电爆炸，生成纤维状物(第一纤维2F)。生成的第一纤维2F堆积在基材层1的主面，形成第一无纺布。
静电纺纱机构并不限定于上述的构成。只要是可以在规定的纤维的生成空间中利用静电力由原料液22生成第一纤维2F、并使生成的第一纤维2F堆积在基材层1的主面的机构，就可以没有特别限定地使用。构成放出体23的喷嘴没有特别限制，例如，可以是V型喷嘴，其垂直于放出体23的长度方向的剖面的形状为从上方朝向下方逐渐变小的形状，也可以是针型喷嘴等。
第一无纺布2可以在静电纺纱装置202内进行干燥而除去残存于第一纤维2F中的溶剂，也可以利用继静电纺纱装置202之后的干燥单元204进行干燥。利用此种干燥处理形成融合部。在干燥单元204中，设有加热器42。即，第一无纺布2在由搬送辊41搬运期间，由加热器42干燥。但是，并不限于该情况，也可以是利用减压进行干燥的方式。
然后，在压接部205中，将在基材层1上层叠第一无纺布而得的层叠物夹于设在压接部205中且配置于上下的一对加压辊53(加压辊53a、53b)之间进行挤压。由此，就形成层叠无纺布10。
最后，从压接部205中搬出层叠无纺布10，经由辊筒61，向配置于更下游侧的回收装置206搬送。回收装置206例如内置有卷绕被搬送来的层叠无纺布10的回收卷轴62。回收卷轴62由电机63旋转驱动。
而且，在作为基材层1使用脱模性片的情况下，只要从压接部205中得到的层叠无纺布10剥离基材层1并用回收卷轴等卷绕回收，同时将从基材层1剥离的第一无纺布从压接部205搬出而用回收装置206回收即可。
本实施方式的无纺布由于具有很多连续空隙，并且强度优异，因此可以用于各种用途。无纺布特别适于集尘过滤器、微生物或生物组织的培养基、面膜贴等化妆用品。
[集尘过滤器]
集尘过滤器可以仅用上述的无纺布(第一无纺布)形成，也可以包含多孔基材层和层叠于多孔基材层上的第一无纺布。多孔基材层为骨料且经常基本上不具有集尘功能。通过使集尘过滤器包含第一无纺布，就可以在抑制压力损失的同时捕捉灰尘。
另外，也可以在多孔基材层与第一无纺布之间，设置含有具有小于平均纤维直径Dave的平均纤维直径的纤维的纤维层。在包含此种纤维层的情况下，可以用纤维层捕捉更小的灰尘。图2是本公开的实施方式的集尘过滤器30的一例的示意性剖面图。集尘过滤器30具有多孔的基材层1、层叠于基材层1上的纤维层3、和夹隔着纤维层3层叠于基材层1上的第一无纺布2。第一无纺布2含有具有500nm以上且3μm以下的平均纤维直径Dave的多条第一纤维2F，具有多个第一纤维2F之间的融合部，具有第一主面2A及其相反一侧的第二主面2B。第一主面2A的每500μm2中观测到的融合部的平均数Nh为6个以上。纤维层3含有具有小于第一纤维2F的平均纤维直径Dave的平均纤维直径的纤维(第三纤维)3F。各层之间根据需要也可以使用胶粘剂4胶粘。
构成纤维层3的纤维3F的材质可以从针对第一纤维2F所例示的材质中适当地选择。纤维层3可以依照第一无纺布2利用静电纺纱法形成。但是，纤维层3中，不一定需要形成像第一无纺布2的情况那样的融合部，即使在形成的情况下，其个数也可以较少。
纤维3F的平均纤维直径只要通过调整原料液的喷出压力、施加电压、原料液的浓度、放出体与基材层的距离、温度、湿度等来调节即可。纤维3F的平均纤维直径只要小于Dave即可，例如可以从5nm以上且900nm以下的范围中适当地选择，也可以为10nm以上且小于500nm。在设置纤维层3的情况下，第一无纺布2作为保护纤维3F的层发挥作用，第一无纺布2的平均纤维直径Dave只要根据纤维3F的平均纤维直径，如前所述地从500nm以上且3μm以下的范围中适当地确定即可。
另外，也可以利用多孔基材层、层叠于多孔基材层上的第一无纺布、和层叠于第一无纺布上的保护层来形成集尘过滤器。该情况下，第一无纺布如前所述由极细纤维形成。各层之间根据需要也可以使用胶粘剂进行胶粘。
在集尘过滤器由多孔基材层、第一无纺布、和保护层的层叠体构成的情况下，第一无纺布的平均纤维直径Dave如前所述，可以从10nm以上且800nm以下的范围中适当地确定。保护层可以由含有第四纤维的第三无纺布构成。第四纤维的材质没有特别限定，可以从针对第二纤维所例示的材质中适当地选择。从容易带电的观点考虑，优选PP。
第四纤维的平均纤维直径没有特别限定，也可以大于平均纤维直径Dave。第四纤维的平均纤维直径例如为500nm以上且20μm以下，也可以设为1μm以上且20μm以下。
第三无纺布的制造方法没有特别限定，可以同样地例示出第二无纺布中例示的方法。其中，从容易形成适于作为集尘过滤器的纤维直径小的无纺布的方面考虑，优选利用熔喷法制造第三无纺布。
[微生物或生物组织的培养基]
上述的无纺布(第一无纺布)也可以作为用于培养微生物、生物组织的培养基(用于培养的支架)利用。以往，作为培养基，利用的是琼脂、明胶等培养基。但是，此种以往的培养基中，虽然可以进行面方向上的培养，然而很难三维地进行培养。
第一无纺布由于具有很多连续空隙，因此可以三维地培养微生物、生物组织。另外，也可以使含有养分的液体或凝胶状的培养基大量地浸渗到第一无纺布中。此外，第一无纺布具有高强度，同时还具有一定程度的面方向上的伸缩性，因此在实用性方面也优异。
[化妆用品]
使用了无纺布的化妆用品例如可以浸渗化妆水、美容液等，作为用于覆盖整个脸、或者脸或身体(手足等)的一部分的面膜贴(或片状包)等利用。此种用途中，对于无纺布，要求化妆水、美容液的浸渗性高、与皮肤的亲和性好、向皮肤上粘贴或从皮肤剥离时的强度高等。第一无纺布由于含有很多连续空隙，因此化妆水、美容液等液体的浸渗性高。另外，因含有很多融合部，强度也优异。因此，第一无纺布也适于用作面膜贴(例如面膜等)等化妆用品。
特别是，在第一无纺布中融合部的平均数Np大于平均数Nh的情况下，可以在确保强度的同时，还因面方向上的融合部的个数少而减小对皮肤的摩擦。因此，此种第一无纺布特别适于面膜贴等化妆用品。此种用途中，更优选为Np≥1.5Nh或Np≥2Nh。
[实施例]
以下，给出实施例而对本实施方式进行具体的说明，然而本公开并不限定于以下的实施例。
(实施例1)
(1)无纺布的制作
作为基材层1准备以纤维素为主体的无纺布(厚度：300μm、平均纤维直径：15μm、每单位面积的质量：42g/m2)。
使用如图1所示的制造系统200，向被搬送的基材层1上堆积第一纤维2F而形成第一无纺布，由此制作出层叠无纺布10。作为第一纤维2F的原料液，使用含有20质量％的PU的DMAc溶液。第一无纺布的平均纤维直径Dave为0.8μm，平均厚度为20μm，每单位面积的平均的质量为10g/m2。
从第一无纺布2的与基材层1相反一侧的主面(第一主面)拍摄SEM图像，依照已述的步骤求出融合部的平均数Nh，其结果为8个。图3中表示出从第一主面拍摄的SEM图像。图3中用圆圈包围的部分是第一纤维2F之间的融合部2W。
另外，拍摄第一无纺布2的与第一主面垂直的剖面的SEM图像，依照已述的步骤求出融合部2W的平均数Np及Lmax，其结果分别为20个及1μm。
(2)强度的评价
(a)胶带剥离试验
在上述(1)中得到的层叠无纺布10的第一无纺布2的第一主面，粘贴粘合力为5N/cm的粘合带，提起粘合带的一个端部，以剥离角180°使之剥离。此时，仅粘合带剥离，第一无纺布2为残留于基材层1上的状态且看不到第一无纺布2的剥离。由该结果可知，第一无纺布2具有大于5N/cm的拉剥强度，具有高强度。
(b)第一无纺布的剥离试验
除了作为基材层1使用了PET制的膜以外，与上述(1)相同地制作层叠无纺布10。此后，确认了将第一无纺布2从基材层1剥离时的第一无纺布2的断裂的程度。图4中表示出将第一无纺布2从基材层1剥离时的照片。如图4所示，在将第一无纺布2从基材层1剥离时，以在沿着牵拉第一无纺布2的方向产生褶皱的程度的强的力牵拉，然而看不到第一无纺布2的断裂。如此所述，可知第一无纺布2具有高强度。
(实施例2)
(1)无纺布的制作
作为基材层1准备以纤维素为主体的无纺布(厚度：300μm、平均纤维直径：15μm、每单位面积的质量：42g/m2)。
在图1所示的制造装置200中，使用在基材层供给部201与静电纺纱装置202之间具有与静电纺纱装置202相同的静电纺纱装置、并且在该静电纺纱装置与静电纺纱装置202之间具有胶粘剂散布装置的制造装置，制作出三层结构的层叠无纺布。
更具体而言，在被搬送的基材层1上，将以20质量％浓度含有PES的DMAc溶液作为原料液使用而堆积第三纤维，形成纤维层。在所得的纤维层上，散布胶粘剂(聚酯系热熔树脂)，然后在与实施例1相同的条件下堆积第一纤维而形成第一无纺布，由此形成层叠物。作为第一纤维的原料液22，使用了含有20质量％的PU的DMAc溶液。纤维层的平均纤维直径为200nm，平均厚度为10μm。第一无纺布的平均纤维直径Dave为800nm，平均厚度为150μm。加热所得的层叠物而使胶粘剂熔融，然后，向一对加压辊之间供给层叠物，在厚度方向上以5kPa的压力挤压而使之压接，由此制作出层叠无纺布。
(2)压力损失
将上述(1)中得到的层叠无纺布裁割为纵12cm×横12cm的尺寸，制作出样品。以面风速5.3cm/sec使大气粉尘吸到该样品上。测定此时的样品的上游侧的空气压P0和下游侧的空气压P1，算出压力损失(＝P0－P1)，其结果为35Pa，显示出与一般的50Pa相比更低的压力损失。而且，压力损失是依照JIS B 9908形式1的规格测定。该形式1的试验方法中如下所示地测定压力损失。以不会泄漏空气的方式使单元固定部保持具有层叠无纺布的过滤器单元。另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，在该直管部中，设有与上游侧、下游侧的管壁垂直的静压测定孔。在该状态下利用鼓风机向过滤器单元吹送额定风量的风。此后，利用借助管与静压测定孔连接的压力计测定上游侧、下游侧的静压，由此求出压力损失。
(实施例3)
(1)无纺布的制作
作为基材层1准备以纤维素为主体的无纺布(厚度：300μm、平均纤维直径：15μm、每单位面积的质量：42g/m2)。
使用如图1所示的制造系统200，在被搬送的基材层1上堆积第一纤维2F而形成第一无纺布，由此制作出层叠无纺布10。作为第一纤维2F的原料液22，使用了含有20质量％的PU的DMAc溶液。第一无纺布的平均纤维直径Dave为200nm，平均厚度为20μm。
(2)评价
将所得的层叠无纺布10裁割为5cm×5cm的尺寸，浸渗市售的美容液，制作出面膜贴。此后，以使露出了第一无纺布的表面与脸颊接触的方式，将该面膜贴粘贴在脸颊上。5分钟后，将该面膜贴从脸颊剥离。粘贴或剥离该面膜贴时的皮肤所感受的阻力小，皮肤触感优异。另外，在从脸颊剥离面膜贴后的脸颊的表面，看不到纤维的残存，强度优异。
本公开的无纺布可以作为空气净化器或空调机的集尘过滤器或滤材、用于微生物或生物组织的培养的培养基(支架)、面膜贴等化妆用品等利用。除了这些以外，无纺布还可以作为液体用的过滤器、电池用的分离片、燃料电池用的膜、妊娠检查床单等体外检查床单、医疗用床单、防尘口罩等防尘布或防尘服、擦拭灰尘的擦片等利用。

Claims (5)

1.一种无纺布，含有具有10nm以上且3μm以下的平均纤维直径Dave的多条纤维、具有多个所述多条纤维之间的融合部、并具有第一主面及其相反一侧的第二主面，
所述第一主面的每500μm2中观测到的所述融合部的平均数Nh为6个以上，所述无纺布的与所述第一主面垂直的剖面的每500μm2中观测到的所述融合部的平均数Np满足Np＞2Nh。
2.根据权利要求1所述的无纺布，其中，
在所述第一主面的每500μm2中观测到的所述融合部中的70％以上中，所述融合部的最大长度Lmax和所述平均纤维直径Dave满足Lmax≥Dave。
3.一种集尘过滤器，其具备：
多孔基材层、
层叠于所述多孔基材层的纤维层、以及
夹隔着所述纤维层层叠于所述多孔基材层的无纺布，
所述无纺布含有具有500nm以上且3μm以下的平均纤维直径Dave的多条纤维，具有多个所述多条纤维之间的融合部，并具有第一主面及其相反一侧的第二主面，
所述第一主面的每500μm2中观测到的所述融合部的平均数Nh为6个以上，所述无纺布的与所述第一主面垂直的剖面的每500μm2中观测到的所述融合部的平均数Np满足Np＞2Nh，
所述纤维层含有具有比所述无纺布中所含的所述纤维的所述平均纤维直径Dave小的平均纤维直径的纤维。
4.一种微生物或生物组织的培养基，具备无纺布，
所述无纺布含有具有0.8μm以上且3μm以下的平均纤维直径Dave的多条纤维，具有多个所述多条纤维之间的融合部，并具有第一主面及其相反一侧的第二主面，
所述第一主面的每500μm2中观测到的所述融合部的平均数Nh为6个以上，所述无纺布的与所述第一主面垂直的剖面的每500μm2中观测到的所述融合部的平均数Np满足Np＞2Nh。
5.一种化妆用品，具备无纺布，
所述无纺布含有具有10nm以上且800nm以下的平均纤维直径Dave的多条纤维，具有多个所述多条纤维之间的融合部，并具有第一主面及其相反一侧的第二主面，
所述第一主面的每500μm2中观测到的所述融合部的平均数Nh为6个以上，所述无纺布的与所述第一主面垂直的剖面的每500μm2中观测到的所述融合部的平均数Np满足Np＞2Nh。
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