CN107150466B - 纤维层叠体及其制造方法 - Google Patents

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CN107150466B CN201710056941.0A CN201710056941A CN107150466B CN 107150466 B CN107150466 B CN 107150466B CN 201710056941 A CN201710056941 A CN 201710056941A CN 107150466 B CN107150466 B CN 107150466B
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Abstract

本发明涉及纤维层叠体及其制造方法。纤维层叠体包括：含有第一纤维的第一纤维片、层叠于该第一纤维片且含有第二纤维的第二纤维片、以及夹设在第一纤维片与第二纤维片之间的粘接剂。粘接剂配置为，在从纤维层叠体的主面的法线方向观察时，在纤维层叠体形成线状的第一区域。第一纤维片与第二纤维片借助该第一区域而粘接。在第一区域以外的第二区域，在第一纤维片与第二纤维片之间形成有间隙。

Description

纤维层叠体及其制造方法
技术领域
本发明涉及使用粘接剂将多个纤维片层叠而成的纤维层叠体及其制造方法。
背景技术
多个纤维片(无纺布等)层叠而成的纤维层叠体的强度高，因此用于各种用途。例如，日本特开2014-121699号公报提出了使用层叠体作为空气净化器的过滤件的内容。该层叠体具有：作为基材的无纺布、作为保护层的另一无纺布、以及夹在它们之间的极细纤维层。这种层叠体例如通过如下方法制造：利用静电纺丝法向作为基材的无纺布堆积极细纤维后，涂敷粘接剂，然后层叠另一无纺布作为保护层。
发明内容
本发明提供能够抑制压力损失并且提高集尘效率的纤维层叠体及其制造方法。
本发明的纤维层叠体包括：含有第一纤维的第一纤维片、层叠于该第一纤维片且含有第二纤维的第二纤维片、以及夹设在第一纤维片与第二纤维片之间的粘接剂。粘接剂配置为，在从纤维层叠体的主面的法线方向观察时，在纤维层叠体形成线状的第一区域。第一纤维片与第二纤维片借助该第一区域而粘接。在第一区域以外的第二区域，在第一纤维片与第二纤维片之间形成有间隙。
在本发明的纤维层叠体的制造方法中，首先，准备含有第一纤维的带状的第一纤维片、含有第二纤维的带状的第二纤维片。接下来，在第一纤维片的主面上呈线状地设置粘接剂。然后，将第二纤维片重叠在第一纤维片的主面上，以使第二纤维片与第一纤维片中的至少任一方起伏的方式将第一纤维片与所述第二纤维片借助粘接剂粘接。这样，在第一纤维片与第二纤维片之间形成间隙。
根据本发明所涉及的纤维层叠体，能够抑制压力损失，并且能够得到高集尘效率。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的纤维层叠体的俯视图。
图2是省略图1所示的纤维层叠体中的第二纤维片以及第三纤维片并从纤维层叠体的上方观察第一纤维片以及粘接剂时的概要图。
图3是示意性地示出图2的区域III的放大图。
图4是图1的IV-IV线处的剖视图。
图5是图4的局部放大剖视图。
图6是概要地示出本发明的实施方式所涉及的纤维层叠体的制造装置的一例的结构的图。
具体实施方式
在对本发明的实施方式进行说明之前，对以往的层叠体的问题点进行简单地说明。在借助粘接剂层叠多个片的情况下，若粘接剂的量不足，则在片间产生剥离。若为了防止片间的剥离而增加粘接剂的量，则由于粘接剂阻碍通气性，导致压力损失增大。或者，无法得到足够的集尘效率。
(纤维层叠体)
以下，适当参照附图对本实施方式的纤维层叠体进行具体说明。
图1是示意性地示出本实施方式所涉及的纤维层叠体10的俯视图。需要说明的是，对于纤维层叠体10的外形而言，只要能够数出边(端边)的数量(即，圆以及椭圆形以外的范围)则并不特别限定，可以如图1所示为长条体(带状体)，也可以为矩形，还可以为其他多边形。以下，列举纤维层叠体10为长条体的情况进行说明。
图2是省略图1的纤维层叠体10中的第二纤维片以及第三纤维片并从纤维层叠体10的上表面侧(主面的法线方向)观察第一纤维片1和配置在第一纤维片1上的粘接剂时的概要图。图3是示意性地示出图2的区域III的放大图。图4是图1的IV-IV线处的向视剖视图。图5是图4的局部放大剖视图。
纤维层叠体10包括：含有第一纤维1F的第一纤维片1、层叠于第一纤维片1且含有第二纤维2F的第二纤维片2、以及夹设在第一纤维片1与第二纤维片2之间的粘接剂4。需要说明的是，如图4、图5所示，纤维层叠体10还包括第三纤维片3。粘接剂4配置为，在从纤维层叠体10的主面的法线方向观察时，在纤维层叠体10上形成线状的区域(第一区域R1)，第一纤维片与第二纤维片借助第一区域R1粘接。在图2以及图3中，对配置有粘接剂的线状的第一区域R1标注剖面线而示出。并且，在第一区域R1以外的区域(第二区域R2)，在第一纤维片1与第二纤维片2之间形成有间隙s。
需要说明的是，纤维片含有纤维是指作为主要成分含有纤维。在该情况下，主要成分的含有率为80重量％以上。即，第一纤维片1含有第一纤维1F作为主要成分，第二纤维片2含有第二纤维2F作为主要成分。
在以往的纤维层叠体中，基于抑制无纺布等的纤维片间的剥离的观点，在纤维片间的界面整体尽可能均匀地设置粘接剂。但是，在该情况下，纤维层叠体的压力损失变大。另一方面，在纤维层叠体10中，在从其主面的法线方向观察时，粘接剂4配置成线状。由此，能够抑制压力损失，并且即使与以往相比粘接剂4变少，也能够抑制纤维片间的剥离。此外，在配置有粘接剂4的线状的第一区域R1以外的第二区域R2，在第一纤维片1与第二纤维片2之间形成有间隙s，通过采用这种状态能够提高集尘效率。集尘效率提高的理由并不确定，但认为具有如下原因，通过在第二区域R2形成间隙，从而第一纤维片1以及/或者第二纤维片2起伏而使表面积增加。
需要说明的是，线状的第一区域R1是指，纤维层叠体10中的、借助以线状设置的粘接剂4而粘接且包括线状的粘接剂4在内的带状的区域。
首先，对于各纤维片以及粘接剂4，以下，以应用于空气净化器的过滤件的方式为例进行具体说明。需要说明的是，纤维层叠体10的用途不限于过滤件。
(第一纤维片)
第一纤维片1例如是支承第二纤维片2(以及后述的第三纤维片3)的支承体(基材)。第一纤维片1的方式以及材质并不特别限定，根据用途适当选择即可。作为第一纤维片1，具体而言，能够例示纺织物、编织物、无纺布等纤维结构体。其中，在使用纤维层叠体10作为过滤件的情况下，基于抑制压力损失的观点，优选第一纤维片1是无纺布。
无纺布例如通过纺粘法、干式法(例如气流成网法)、湿式法、熔喷法、针刺法等制造。其中，在容易形成适于作为基材的无纺布方面，优选第一纤维片1是利用湿式法制造的无纺布。
在第一纤维片1是无纺布的情况下，构成第一纤维片1的第一纤维1F的材质并不特别限定。例如，可以列举玻璃纤维、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酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯)、聚酰胺(PA)、或者它们的混合物等作为第一纤维1F的材质。作为第一纤维1F的材质，其中，在适于作为基材的方面优选是PET或者纤维素。第一纤维1F的平均纤维直径D1并不特别限定，例如，可以为1μm以上且40μm以下，也可以为5μm以上且20μm以下。
平均纤维直径D1是指第一纤维1F的直径的平均值。第一纤维1F的直径是指第一纤维1F的与长度方向垂直的剖面的直径。在这样的剖面并非圆形的情况下，可以将最大径视为直径。另外，也可以将在从一个主面的法线方向观察第一纤维片1时的、第一纤维1F的与长度方向垂直的方向的宽度视为第一纤维1F的直径。平均纤维直径D1例如是第一纤维片1所包含的任意的10根第一纤维1F的任意位置的直径的平均值。对于后述的平均纤维直径D2、D3也是同样的。
第一纤维片1的厚度T1并不特别限定，例如，可以为50μm以上且500μm以下，也可以为150μm以上且400μm以下。
第一纤维片1的厚度T1是指例如第一纤维片1的任意的10个位置的厚度的平均值。对于后述的厚度T2、T3也是同样的。纤维片的厚度是指纤维片的两个主面之间的距离。在纤维片是无纺布的情况下，其厚度通过以下方式求取。首先，拍摄纤维层叠体10的剖面。然后，从位于纤维片的一个主面上的任意一个位置引出与一个表面垂直的线直至另一个主面。位于该线上的纤维中的、位于最大程度分离的位置的2根纤维的外侧(外方)的距离相当于厚度。对于其他任意的多个位置(例如，9个位置)同样地计算纤维片的厚度，将使上述厚度平均化后的数值设为纤维片的厚度。在进行上述厚度的计算时，可以使用二值化处理的图像。
第一纤维片的单位面积的质量也并不特别限定，例如，可以为10g/m2以上且80g/m2以下，也可以为35g/m2以上且60g/m2以下。
第一纤维片的压力损失并不特别限定。其中，在利用以JISB9908形式1的规格为基准的测定器进行测定时，第一纤维片的初始的压力损失优选为1Pa以上且10Pa以下左右。若第一纤维片的初始的压力损失处于该范围，则也容易抑制纤维层叠体10整体的压力损失。
需要说明的是，在上述形式1的试验方法中，通过以下方式测定压力损失。将具有纤维层叠体10的过滤单元以不产生空气泄漏的方式保持于单元固定部。另外，在过滤单元安装有静压测定部。静压测定部具有夹持过滤单元的直管部，在该直管部的上游侧、下游侧的管壁设置有垂直的静压测定孔。在该状态下，利用鼓风机向过滤单元输送额定风量的风。然后，通过经由管而与静压测定孔连接的压力计来测定上游侧、下游侧的静压，从而求出压力损失。
(第二纤维片)
第二纤维片2发挥集尘功能，并且在如后述那样第三纤维片3层叠于第一纤维片1的情况下，第二纤维片2作为保护第三纤维片3免受外部的负载的影响的保护层而发挥功能。
第二纤维片2例如可以是通过上述方法制造的无纺布。其中，在使用纤维层叠体10作为过滤件的情况下，优选第二纤维片2是通过熔喷法制造的无纺布。在熔喷法中，容易形成纤维直径细的无纺布。此外，在能够期待集尘效果方面，优选第二纤维片2通过带电处理等而带电(永久带电)。永久带电是指，在不存在外部电场的状态下半永久地保持电极化并在周围形成电场的状态。
构成第二纤维片2的第二纤维2F的材质并不特别限定。例如，可以列举玻璃纤维、纤维素、丙烯酸树脂、PP、PE、PET等聚酯、PA、或者它们的混合物等。其中，在容易带电方面，优选PP。第二纤维的平均纤维直径D2也并不特别限定。平均纤维直径D2例如可以为0.5μm以上且20μm以下，也可以为3μm以上且20μm以下。
优选第二纤维片2的厚度T2比第一纤维片1的厚度T1小。由此，第二纤维片2容易成为起伏的状态，容易形成高度大的间隙。因此，能够进一步提高集尘效果。第二纤维片2的厚度T2并不特别限定，可以为100μm以上且500μm以下，也可以为150μm以上且400μm以下。
第二纤维片2的单位面积的质量也并不特别限定，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。
第二纤维片2的压力损失并不特别限定。其中，在按照与上述相同的条件进行测定的情况下，第二纤维片2的初始的压力损失优选为10Pa以上且50Pa以下左右。若第二纤维片2的初始的压力损失处于该范围，则也容易抑制纤维层叠体10整体的压力损失。
(粘接剂)
粘接剂4的种类并不特别限定，例如，可以列举以热塑性树脂为主要成分的热熔粘接剂等。作为热塑性树脂，例如，可以例示聚氨酯(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。热熔粘接剂例如一边通过加热而熔融，一边以线状设置在第一纤维片1或者第二纤维片2上。或者，也可以在将粒子状的热熔粘接剂呈线状地散布在第一纤维片1或者第二纤维片2上后，进行加热而使其熔融。
纤维层叠体10所保持的粘接剂4的质量也并不特别限定，基于接合强度以及压力损失的观点，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2g/m2以上且6g/m2以下。需要说明的是，粘接剂4的质量是纤维层叠体10所保持的粘接剂4的平均质量。
(第三纤维片)
如前述那样，也可以将第三纤维片3以与第一纤维片1相接的方式夹设在第一纤维片1与第二纤维片2之间。在该情况下，基于提高纤维层叠体10的集尘性能的观点，优选第三纤维片3含有平均纤维直径D3比第一纤维1F的平均纤维直径D1以及第二纤维2F的平均纤维直径D2小的第三纤维3F。第三纤维片3的方式并不特别限定，在如后述那样利用静电纺丝法生成第三纤维3F的情况下，第三纤维片3是无纺布。
第三纤维片3通过配置在线状的第一区域R1的粘接剂4而分别与第一纤维片1以及第二纤维片2粘接。在第二区域R2，在第三纤维片3与第一纤维片1之间以及/或者第三纤维片3与第二纤维片2之间形成有间隙s。第二纤维片2比第一纤维片1薄的情况多，因此在纤维层叠体10中，第二纤维片2形成为起伏的状态的情况多。在该情况下，在第二区域R2中，至少在第三纤维片3与第二纤维片2之间形成有间隙。
平均纤维直径D3例如为10nm以上且3μm以下，优选为10nm以上且900nm以下，更优选为10nm以上且300nm以下。若平均纤维直径D3处于该范围，则容易抑制压力损失，容易提高集尘效率。
第三纤维3F的材质并不特别限定。例如，可以列举PA、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚缩醛、聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚，聚四氟乙烯、聚芳酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、PP、PET、PU等聚合物。它们可以单独使用也可以组合使用2种以上。其中，在利用静电纺丝法形成第三纤维3F的情况下，优选使用PES。另外，在容易使平均纤维直径D3较细方面，优选使用PVDF。
对于第三纤维片3的厚度T3，基于压力损失的观点，优选为0.5μm以上且10μm以下，更优选为1μm以上且5μm以下。在按照与上述相同的条件进行测定的情况下，第三纤维片3的初始的压力损失优选为5Pa以上且40Pa以下左右。
对于第三纤维片3的单位面积的质量而言，基于压力损失与集尘效率的平衡的观点，优选为0.01g/m2以上且1.5g/m2以下，更优选为0.05g/m2以上且1.2g/m2以下，特别优选为0.1g/m2以上且1.0g/m2以下。
如前述那样，在纤维层叠体10中，在从纤维层叠体10的主面的法线方向观察时，粘接剂4配置为，纤维层叠体10形成具有宽度W的线状的第一区域R1。并且，第一纤维片1与第二纤维片2借助线状的粘接剂4粘接。在图示例中，夹设在第一纤维片1与第二纤维片2之间的第三纤维片3也借助线状的粘接剂4分别与第一纤维片1以及第二纤维片2粘接。
粘接剂4以将多个线状的第一区域R1形成为条纹状的方式以规定的间隔(间距)P配置。在带状的纤维层叠体10中，多个第一区域R1分别沿纤维层叠体10的长边方向形成。在纤维层叠体10中，在线状的第一区域R1以外的第二区域R2，如图4所示，在第一纤维片1与第二纤维片2之间形成有间隙s。这样，通过将粘接剂4配置于第一区域R1，能够抑制压力损失，并且通过在第二区域R2形成间隙s，能够得到高集尘效率。
需要说明的是，如图3所示，第一区域R1被定义为具有将粘接剂4包围的最小宽度的矩形的区域。
间隙s是在第二区域R2中形成于第一纤维片1与第二纤维片2之间的空间。在纤维层叠体10含有第三纤维片3的情况下，间隙s为形成在第一纤维片1与第二纤维片2之间的间隙即可，第一纤维片1与第三纤维片3之间的间隙、第三纤维片3与第二纤维片2之间的间隙也包含于间隙s。
纤维层叠体10的厚度方向上的、间隙s的最大高度h例如为1μm以上且300μm以下，优选为10μm以上且300μm以下或者50μm以上且200μm以下。在间隙s的最大高度h处于这种范围的情况下，容易确保高集尘效率。
需要说明的是，间隙s的高度是指纤维层叠体10的沿着厚度方向(纤维层叠体10的主面的法线方向)的高度。另外，在纤维层叠体10不含有第三纤维片3的情况下，间隙s的高度是在第一纤维片1与第二纤维片2之间形成的间隙的、纤维层叠体10的厚度方向上的高度。在纤维层叠体10含有第三纤维片3的情况下，间隙s的高度是在第一纤维片1与第三纤维片3之间形成的间隙以及在第二纤维片2与第三纤维片3之间的间隙各自的、纤维层叠体的厚度方向上的高度。在第一纤维片1与第三纤维片3之间以及第三纤维片3与第二纤维片2之间这双方形成有间隙的情况下，纤维层叠体的厚度方向上的上述间隙的高度的合计是间隙s的高度。
间隙s的最大高度h是指，对于各间隙(例如，5个间隙)求出夹在相邻的第一区域R1间的1个间隙的高度的最大值，并进行平均化而得到的平均值。例如，对于图4所示这样的与线状的第一区域R1垂直的方向上的纤维层叠体10的剖面，拍摄电子显微镜照片，求出观察到的间隙中的任意多个(例如，5个)间隙的最大高度，并进行平均化，从而求出间隙s的最大高度h。
间隙s的最大高度h也可以为第二纤维片2的厚度T2以下，也可以比厚度T2大。在使间隙s的最大高度h比厚度T2大的情况下，第二纤维片2容易起伏，容易提高表面积，因此能够进一步提高集尘效率。
间隙s的最大高度h可以为第一纤维片1的厚度T1以上，也可以比厚度T1小。在使间隙s的最大高度h比厚度T1小的情况下，能够减小纤维层叠体10的面方向上的性能(集尘性能等)的偏差。
间隙s的最大高度h可以为第三纤维片3的厚度T3以下。但是，基于容易确保高集尘效率和低压力损失的观点，优选使间隙s的最大高度h比厚度T3大。
粘接剂4配置为在第一区域R1中整体呈线状即可，可以如图3所示配置成波线状，也可以配置成直线状。另外，在图3中示出了在第一区域R1连续地配置粘接剂4的情况，但不限于该情况。粘接剂4可以在第一区域R1中间歇地配置。作为间歇地配置粘接剂4的情况，例如，可以列举配置为波线状、虚线状的情况。间歇地配置的粘接剂4可以整体呈直线状，也可以呈波线状。
需要说明的是，在图示例中，遍及纤维层叠体10的整面形成有第一区域R1，但不限于这种情况，也可以使第一区域R1偏置。例如，可以将第一区域R1密集地形成在纤维层叠体10的宽度方向上的端部，也可以将第一区域R1密集地形成在宽度方向上的中央部。
第一区域R1的平均宽度W优选为0.1mm以上且10mm以下，更优选为1mm以上且5mm以下。在平均宽度W处于这种范围的情况下，容易确保纤维片间的高剥离强度，并且容易抑制压力损失。
需要说明的是，第一区域R1的平均宽度W是指任意的多个位置(例如，5个位置)处的第一区域R1的宽度W的平均值。
在粘接剂4配置为形成多个线状的第一区域R1的情况下，相邻的两个第一区域R1之间的平均间距P并不特别限制，但基于抑制压力损失的观点，例如优选为1mm以上。平均间距P更优选为1mm以上且10mm以下或者2mm以上且20mm以下。在平均间距P处于这种范围的情况下，能够抑制压力损失，并且能够通过少量的粘接剂4有效地抑制纤维片间的剥离。另外，容易在相邻的第一区域R1间形成间隙s。
需要说明的是，第一区域R1间的间距P是指，如图3所示，相邻的两个第一区域R1的中心线(第一区域R1的宽度方向上的中心线)Lc间的距离。平均间距P是指，对于任意的多个位置(例如，5个位置)，测定相邻的两个第一区域R1的中心线Lc间的值的平均值。需要说明的是，第一区域R1的中心线Lc是指将线状的第一区域R1的短边方向二等分的直线。
基于容易抑制压力损失并且容易抑制纤维片间的剥离的观点，在从纤维层叠体10的主面的法线方向观察纤维层叠体10时，第一区域R1的合计的面积优选小于纤维层叠体10的主面的面积的50％，更优选为5％以上且45％以下或者10％以上且40％以下。
在图示例中，示出了沿着带状的纤维层叠体10的长边方向形成线状的第一区域R1的情况，但不限于该情况。可以将第一区域R1形成为相对于纤维层叠体10的长边方向倾斜，也可以沿着纤维层叠体10的宽度方向形成第一区域R1。另外，也可以将上述方式适当组合。在形成带状的纤维层叠体10的情况下，墓于能够连续地设置粘接剂4的观点，优选沿着纤维层叠体10的长边方向形成或者以相对于长边方向倾斜的方式形成。第一区域R1的宽度方向上的中心线Lc与纤维层叠体10的长边方向所成的角度例如优选为0°以上且15°以下。
在纤维层叠体10中，粘接剂4的单位面积的质量M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。粘接剂4的单位面积的质量M例如能够通过在具有规定面积(例如，10cm×10cm)的任意的多个区域中分别求出粘接剂4的质量并换算为单位面积(1m2)，并进行平均化而求出。
在将纤维层叠体10利用于空气净化器等的过滤件的情况下，优选配置为从第二纤维片2的外侧向第一纤维片1的外侧吸气。
纤维层叠体10例如通过以下方式制造。首先，准备带状的第一纤维片1和带状的第二纤维片2。接下来，将粘接剂4呈线状地设置在第一纤维片1的主面上。然后，在第一纤维片1的主面上重叠第二纤维片2，以第二纤维片2以及第一纤维片1中的至少一方起伏的方式将第一纤维片1与第二纤维片2借助粘接剂4粘接。这样，在第一纤维片1与第二纤维片2之间形成有间隙s。
即，纤维层叠体10的制造方法例如具有准备工序、粘接剂设置工序以及层叠工序。此外，也可以具有第三纤维片形成工序。
(1)准备工序
在准备工序中，准备第一纤维片1以及第二纤维片2。
(2)第三纤维片形成工序
也可以在后述的粘接剂设置工序之前，在第一纤维片1的设置有粘接剂4的主面利用静电纺丝法堆积纤维(第三纤维3F)，由此层叠第三纤维片3。在使用纤维层叠体10作为过滤件的情况下，通过设置第三纤维片3能够期待集尘性能的提高。在本工序中，第一纤维片1是所喷射的原料液的对象物，作为收集所生成的第三纤维3F的收集器而发挥功能。在该情况下，第一纤维片1与第二纤维片2借助第三纤维片3层叠。
在静电纺丝法中，使用包括成为纤维的原料的原料树脂和使原料树脂溶解的溶剂在内的原料液。原料液包括原料树脂以及溶剂。原料树脂是第三纤维3F的原料，是作为第三纤维3F的材质而例示的聚合物。溶剂使原料树脂溶解(以下，称作第一溶剂)。由原料液形成包括原料树脂以及第一溶剂在内的纤维。原料液中的原料树脂与第一溶剂的混合比率根据所选定的原料树脂的种类以及第一溶剂的种类而有所不同。原料液中的第一溶剂的比例例如为60质量％到95质量％。也可以在原料液中包含有使原料树脂溶解的第一溶剂以外的溶剂、各种添加剂等。
作为第一溶剂，只要能够溶解第三纤维3F的原料树脂且能够通过挥发等而除去的物质则并不特别限制，能够根据原料树脂的种类、制造条件，而从水以及有机溶剂中适当选择使用。作为溶剂，优选为非质子性的极性有机溶剂。作为这种溶剂，例如可以举出酰胺(链状或者环状酰胺等)、亚砜。酰胺的例子包括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)。亚砜的例子包括二甲基亚砜。上述溶剂可以单独使用一种，也可以组合二种以上而使用。基于容易溶解PS、PU等原料树脂且容易静电纺丝的观点，优选DMAc、DMF等酰胺。
(3)粘接剂设置工序
粘接剂4设置于第一纤维片1的形成有第三纤维片3的主面。优选将热熔粘接剂一边熔融一边呈线状地涂敷于第一纤维片1的上述主面。
(4)层叠工序
最后，借助粘接剂4(根据需要还借助第三纤维片3)，将第二纤维片2层叠于第一纤维片1，从而能够制作出纤维层叠体10。此时，在第一纤维片1的主面上，根据需要借助第三纤维片3重叠有第二纤维片2，以第一纤维片1以及/或者第二纤维片2起伏的方式，将第一纤维片1与第二纤维片2借助粘接剂4粘接。由此，在线状的第一区域R1以外的第二区域R2，在第一纤维片1与第二纤维片2之间形成有间隙s。
也可以使第一纤维片1、第二纤维片2中的一方的宽度比另一方的宽度大，以使得第一纤维片1以及/或者第二纤维片2容易起伏。第一纤维片1作为基材而发挥功能，厚度比第二纤维片2大的情况多。因此，优选使第二纤维片2的宽度比第一纤维片1的宽度大。
在层叠工序中，将第一纤维片1、和借助粘接剂4(根据需要还借助第三纤维片3)重叠于第一纤维片1的第二纤维片2向一对辊之间供给而进行压接。这样，使第一纤维片1与第二纤维片2粘接。作为辊，可以利用公知的加压辊等。由于将粘接剂4配置在线状的第一区域R1，因此也可以使用之间存在有间隔件的一对辊进行压接。当以间隔件与第一区域R1对应的方式向辊供给纤维片的层叠物时，能够在第一区域R1使第一纤维片1与第二纤维片2粘接。另外，在第二区域R2，在第一纤维片1与第二纤维片2之间容易确保最大高度h较大的间隙s。
作为间隔件，可以列举安装于辊的周面的环状的凸部(按压环)等。环状的凸部优选设置在辊的周面中的与第一区域R1对应的位置。例如，优选调节凸部的位置、第一区域的形成位置，以能够通过环状的凸部至少按压第一区域R1的中心线Lc及其附近。环状的凸部可以设置在一对辊中的任一方，也可以设置在双方。
对于间隔件的宽度、高度而言，考虑纤维层叠体10的厚度、粘接剂4的设置量、以及/或者第一区域R1的宽度等而适当调节。
需要说明的是，若省略第三纤维片形成工序，则能够制作不包括第三纤维片3的纤维层叠体。
例如能够通过如下的制造装置实施上述这种纤维层叠体10的制造方法，该制造装置从制造生产线的上游向下游搬运第一纤维片1，并在所搬运的第一纤维片1的主面形成第三纤维片3后，层叠第二纤维片2。
以下，参照图6对制造装置200进行说明，但制造装置200不对本发明进行限定。图6是概要地示出纤维层叠体10的制造装置200的一例的结构的图。制造装置200构成用于制造纤维层叠体10的制造生产线。在制造装置200中，第一纤维片1从制造生产线的上游向下游被搬运。
制造装置200例如具有以下的结构。
(1)第一纤维片供给部201，其将第一纤维片1向输送机21供给；
(2)第三纤维片形成部202，其利用静电力由原料液22生成第三纤维3F，从而形成第三纤维片3；
(3)粘接剂设置部203，其从上方向从第三纤维片形成部202送出的第一纤维片1设置粘接剂4；以及
(4)第二纤维片层叠部204，其从第一纤维片1的上方借助粘接剂4以及第三纤维片3来层叠第二纤维片2。
(第一纤维片供给部)
在制造装置200的最上游，设置有将卷绕成辊状的第一纤维片1收容于内部的第一纤维片供给部201。第一纤维片供给部201通过电动机13而使第一供给卷轴12旋转，将卷绕于第一供给卷轴12的第一纤维片1向搬运辊11供给。
(第三纤维片形成部)
第一纤维片1通过搬运辊11被搬运至包括静电纺丝单元(未图示)的第三纤维片形成部202。静电纺丝单元所具有的静电纺丝机构具有：排出体23、带电部(参照后述)、以及输送机21。排出体23将设置在其上方的第三纤维3F的原料液22排出。带电部使排出的原料液22带有正电。输送机21将以与排出体23对置的方式配置的第一纤维片1从上游侧向下游侧搬运。输送机21作为收集第一纤维片1和第三纤维3F的收集器而发挥功能。需要说明的是，静电纺丝单元的台数并不特别限定，可以为1台也可以为2台以上。
在排出体23的与第一无纺布1的主面对置的一侧，在多个位置设置有原料液的排出口(未图示)。排出体23以自身的长度方向与第一纤维片1的主面平行的方式被第二支承体25支承。第二支承体25设置于静电纺丝单元的上方，从第一支承体24向下方延伸。第一支承体24设置为与第一纤维片1的搬运方向平行。
带电部包括对排出体23施加电压的电压施加装置26、与输送机21平行地设置的对电极27。对电极27接地(grand)。由此，能够在排出体23与对电极27之间设置与由电压施加装置26施加的电压相应的电位差(例如20kV～200kV)。需要说明的是，带电部的结构并不特别限定。例如，也可以使对电极27带负电。另外，也可以代替设置对电极27，而由导体构成输送机21的传送带部分。
排出体23呈长条的形状，由导体构成。在其内部设置有中空部。中空部作为收容原料液22的收容部而发挥功能。原料液22通过与排出体23的中空部连通的泵28的压力而从原料液罐29被供给至排出体23的中空部。并且，原料液22利用泵28的压力，从排出口向第一纤维片1的主面排出。被排出的原料液22在带电的状态下在排出体23与第一纤维片1之间的空间(生成空间)移动并在该过程中产生静电爆炸而生成纤维状物(第三纤维3F)。生成的第三纤维3F堆积于第一纤维片1，形成图5所示的第三纤维片3。
形成第三纤维3F的静电纺丝机构不限于上述的结构。只要是能够在规定的第三纤维3F的生成空间，利用静电力由原料液22生成第三纤维3F，并将生成的第三纤维3F堆积于第一纤维片1的主面的机构，若无限定均能够使用。
(粘接剂设置部)
在形成第三纤维片3后，第一纤维片1被搬运至粘接剂设置部203。在粘接剂设置部203中，从第一纤维片1的上方借助第三纤维片3向第一纤维片1设置粘接剂4。
粘接剂设置部203例如具有粘接剂罐32、储料器34以及搬运辊31。粘接剂罐32设置在粘接剂设置部203的上方，收容粘接剂4。储料器34具有用于以在第一纤维片1形成线状的区域的方式涂布粘接剂4的喷嘴33。搬运辊31将第一纤维片1向下游搬运。粘接剂罐32或者喷嘴33具有未图示的加热装置，例如作为热熔树脂的粘接剂4一边熔融一边被排出。
(第二纤维片层叠部)
接下来，层叠体被搬运至具有搬运辊41的第二纤维片层叠部204。在第二纤维片层叠部204中，第二纤维片2从第一纤维片1的上方被供给，并借助粘接剂4以及第三纤维片3而层叠于第一纤维片1。在第二纤维片2为长条的情况下，与第一纤维片1同样地，第二纤维片2可以卷绕于第二供给卷轴42。在该情况下，第二纤维片2一边从通过电动机43而旋转的第二供给卷轴42卷出，一边层叠于第一纤维片1。
(压接部)
在层叠了第二纤维片2后，纤维层叠体10被搬运至压接部205。压接部205例如具有隔着纤维层叠体10而配置在上方的加压辊51和配置在下方的加压辊52。纤维层叠体10被加压辊51、52施加压力，从而使第一纤维片1与第二纤维片2更加密合。作为加压辊51、52中的至少一方，可以如上述那样设置有间隔件。
(回收部)
最后，从压接部205搬出纤维层叠体10，经由辊61，向配置在更靠下游侧的回收部206搬运。回收部206例如内置有卷绕被搬运来的纤维层叠体10的回收卷轴62。回收卷轴62被电动机63驱动而旋转。
[实施例]
以下，根据实施例以及比较例对本实施方式进行具体说明，但本发明不限于以下的实施例。
(实施例1)
按照下述的步骤制作纤维层叠体10。首先，准备由纤维素纤维、聚酯纤维以及丙烯酸纤维形成的第一纤维片1(厚度：300μm，宽度：500mm，D1：15μm，单位面积的质量：42g/m2)。
使用图6所示的制造装置200，将第三纤维3F堆积于被搬运来的第一纤维片1，从而将第三纤维片3层叠于第一纤维片1。作为第三纤维3F的原料液，使用以20质量％的浓度含有PES的DMAc溶液。所得到的第三纤维3F的平均纤维直径D3为273nm，单位面积的平均的质量为0.93g/m2。
接下来，使粘接剂4(聚酯系热熔树脂，熔点：约100℃)熔融，并将该粘接剂4呈图3所示的波线状地设置于第三纤维片3的主面。此时，以配置有粘接剂4的线状的第一区域R1的平均宽度W为1mm，相邻的第一区域R1间的平均间距P为9mm的方式设置粘接剂4。粘接剂4的量调节为，纤维层叠体10所保持的单位面积的粘接剂4的量为3.6g/m2。
接下来，从第三纤维片3的上方层叠以PP纤维作为主体的熔喷无纺布(厚度：165μm，宽度：550mm，D2：5μm，单位面积的质量：18g/m2)作为第二纤维片2。将所得到的层叠物向加压辊51、52之间供给，通过沿厚度方向按压而进行压接，从而制作出纤维层叠体10。作为加压辊51、52中的一方，使用在周面以等间隔安装有60列按压环的辊(按压环的宽度：5mm，按压环间的间距：9mm)。压接的压力设为10kPa。
以横切第一区域R1的方式，沿宽度方向将纤维层叠体10裁断，通过扫描型电子显微镜(SEM)拍摄剖面照片。根据SEM照片确认到在相邻的第一区域R1间的第二区域R2，在第二纤维片2与第三纤维片3之间形成有间隙s。对于5个间隙，计测间隙的最大高度h并求出平均值，结果评价为179μm。
作为吸引试验，将纤维层叠体裁断为12cm×12cm，使所得到的试验片从第二纤维片2的外侧以面风速5.3cm/sec吸引大气中的粉尘。测定试验片的上游侧的气压P0以及下游侧的气压P1，计算压力损失(＝P0-P1)，评价为48Pa。需要说明的是，在气压的测定中，使用以JISB9908的规格为基准的测定器(测压计)。
在进行上述的压力损失测定时，测定试验片的上游侧的大气中的粉尘浓度(个数)Co、下游侧的粉尘浓度(个数)C1，并计算集尘效率(＝1-C1/C0)×100(％))，评价为99.993％。需要说明的是，使用光散射式自动粒子计数器(RION株式会社制：颗粒计数器KC-01E)计测个数浓度。
(比较例1)
代替熔融的粘接剂4，将粉末状的粘接剂(聚酯系热熔树脂，熔点：约100℃)无遗漏地散布于第三纤维片的主面整体。另外，作为加压辊，使用周面平滑且内置有加热器的一对加压辊，一边对层叠物进行加热一边进行压接。除此以外，与实施例1同样地制作纤维层叠体，并进行评价。在比较例1的纤维层叠体的剖面照片中，在第二纤维片与第三纤维片之间，未观察到实施例1中发现的间隙。另外，纤维层叠体的压力损失为66Pa，集尘效率评价为99.971％。
如以上那样，本发明的纤维层叠体呈现出得到抑制的压力损失和高集尘效率。因此，能够适当应用于空气净化器或者空调机的过滤件用途。另外，纤维层叠体能够用作电池用的分离片、燃料电池用的膜片、妊娠检查片等体外检查片、细胞培养用等的医疗用片、防尘掩膜等防尘布、防尘服、化妆用片、擦拭灰尘的擦拭片等。

Claims (13)

1.一种纤维层叠体，具备：
第一纤维片，其含有第一纤维；
第二纤维片，其层叠于所述第一纤维片，且含有第二纤维；以及
粘接剂，其夹设在所述第一纤维片与所述第二纤维片之间，其中，
所述粘接剂配置为，在从所述纤维层叠体的主面的法线方向观察时，在所述纤维层叠体形成线状的第一区域，
所述第一纤维片与所述第二纤维片借助所述第一区域而粘接，
在所述第一区域以外的第二区域，在所述第一纤维片与所述第二纤维片之间形成有间隙，
所述纤维层叠体的沿着厚度方向的所述间隙的最大高度为1μm以上且300μm以下。
2.根据权利要求1所述的纤维层叠体，其中，
所述第二纤维片比所述第一纤维片薄，
所述纤维层叠体的厚度方向上的所述间隙的最大高度比所述第一纤维片的厚度小。
3.根据权利要求1所述的纤维层叠体，其中，
所述第二纤维片比所述第一纤维片薄，
所述纤维层叠体的厚度方向上的所述间隙的最大高度比所述第二纤维片的厚度大。
4.根据权利要求3所述的纤维层叠体，其中，
所述纤维层叠体的厚度方向上的所述间隙的最大高度比所述第一纤维片的厚度小。
5.根据权利要求1所述的纤维层叠体，其中，
所述纤维层叠体为带状，
所述第一区域沿着所述纤维层叠体的长边方向而形成。
6.根据权利要求1所述的纤维层叠体，其中，
所述第一区域是多个第一区域中的一个，
所述粘接剂配置为形成所述多个第一区域。
7.根据权利要求6所述的纤维层叠体，其中，
所述多个第一区域中的相邻的两个第一区域间的平均间距(P)为1mm以上。
8.根据权利要求6所述的纤维层叠体，其中，
所述多个第一区域的平均宽度(W)为0.1mm以上且10mm以下。
9.根据权利要求1所述的纤维层叠体，其中，
所述粘接剂间歇地配置于所述第一区域。
10.根据权利要求1所述的纤维层叠体，其中，
所述纤维层叠体还具备第三纤维片，该第三纤维片夹设在所述第一纤维片与所述第二纤维片之间，并且以与所述第一纤维片相接的方式设置，
所述第三纤维片含有第三纤维，该第三纤维具有比所述第一纤维的平均纤维直径以及所述第二纤维的平均纤维直径小的平均纤维直径。
11.根据权利要求10所述的纤维层叠体，其中，
所述纤维层叠体的厚度方向上的所述间隙的最大高度比所述第三纤维片的厚度大。
12.一种纤维层叠体的制造方法，包括如下步骤：
准备含有第一纤维的带状的第一纤维片、含有第二纤维的带状的第二纤维片的步骤；
在所述第一纤维片的主面上呈线状地设置粘接剂的步骤；以及
将所述第二纤维片重叠在所述第一纤维片的所述主面上，将所述第一纤维片与所述第二纤维片借助所述粘接剂粘接，以使得所述第二纤维片与所述第一纤维片中的至少任一方起伏，从而在所述第一纤维片与所述第二纤维片之间形成间隙的步骤，
在将所述第一纤维片与所述第二纤维片粘接时，向之间夹设有间隔件的一对辊间以所述间隔件与所述粘接剂的设置区域对应的方式供给所述第一纤维片、和重叠于所述第一纤维片的所述第二纤维片而进行压接。
13.根据权利要求12所述的纤维层叠体的制造方法，其中，
所述第二纤维片的宽度比所述第一纤维片的宽度大。
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