CN109152969A - 过滤器滤材及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种灰尘的捕集效率高、压力损失低的过滤器滤材。所述过滤器滤材，其包含进行了静电纺丝的极细纤维，且所述过滤器滤材的特征在于所述极细纤维在分子内具有多个酯键。极细纤维的平均纤维直径优选为10nm～5000nm的范围内，极细纤维优选为包含聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯的极细纤维。另外，提供一种过滤器滤材用纤维结构体的制造方法，其包括：制备使在分子内具有多个酯键的树脂分散或溶解于溶媒中而成的纺丝溶液的步骤；以及通过对所述纺丝溶液进行静电纺丝，而获得包含极细纤维的纤维结构体的步骤。

Description

过滤器滤材及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种利用静电纺丝法制造的过滤器滤材。
背景技术
自从前以来，作为用以去除花粉或粉尘等微细的灰尘的空气过滤器滤材，大多使用不织布制片材。对于所述过滤器滤材要求以高效率捕集灰尘的性能、以及显示流体通过过滤器滤材时的阻力少的低压力损失。自从前以来，作为获得所述高效率且低压力损失的过滤器滤材的方法，采用利用以具有非常细的直径的纤维形成的致密的矩阵体在物理上提高捕集效率的方法、或者通过对滤材实施驻极体处理而电气吸引灰尘从而提高捕集效率的方法。
作为制造具有非常细的直径的纤维的方法，已知有静电纺丝法。一般的静电纺丝法中，使溶解聚合物的纺丝溶液喷出至金属制的喷射针的前端，且施加高电压，朝接地的捕集电极表面形成纤维集合体。利用所述方法可获得包含直径为数十nm至数百nm的非常细的纤维的不织布制片材，进行了将所述静电纺丝不织布制片材应用于过滤器滤材的研究。专利文献1中提出了一种过滤材，其特征在于其是由静电纺丝法制造而成，且包括平均纤维直径为0.01μm以上且未满0.5μm的极细纤维集合体层、以及平均纤维直径为0.5μm以上且5μm以下的细纤维集合体层。包含所述极细纤维层的过滤器滤材形成致密的矩阵体，且可提高捕集效率，但主要的捕集机构依存于遮挡或惯性等物理效果，因此为了达成进一步的捕集效率的提高，需要提高单位面积重量，存在使过滤器滤材的压力损失增大的问题。
专利文献2中提出了一种过滤器，其包含含有纤维直径为0.001μm～1μm的纤维且进行了电荷处理(驻极体处理)的聚酰胺酰亚胺纤维的不织布。专利文献2中记载了通过对包含极细纤维的滤材进一步进行驻极体处理，可显著地提高捕集效率。然而，作为驻极体处理的方法，有利用电晕放电的驻极体化、利用高压水流冲击的驻极体化等方法，但极细纤维由于每1条的力学强度低，因此存在由于进行驻极体加工时的电晕放电而极细纤维受到损伤，无法获得良好的捕集性能的问题。进而，在形成不织布制片材后必须实施驻极体加工，因此存在加工成本增大的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2005-218909号公报
专利文献2：日本专利特开2008-682号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的课题在于解决所述问题且提供一种可利用更简单的步骤制造、且灰尘的捕集效率高、压力损失低的过滤器滤材。
解决问题的技术手段
本发明者等人为了解决所述课题而重复进行了努力研究。结果发现关于包含对特定的材料进行静电纺丝而获得的极细纤维的纤维结构体，不实施驻极体处理而具有优异的带电性。而且，发现所述纤维结构体可适合用作灰尘的捕集效率高、压力损失低的过滤器滤材，从而完成了本发明。
本发明具有以下构成。
[1]一种过滤器滤材，其包含进行了静电纺丝的极细纤维，且所述过滤器滤材的特征在于所述极细纤维在分子内具有多个酯键。
[2]根据[1]所述的过滤器滤材，其中所述极细纤维的平均纤维直径为10nm～5000nm的范围内。
[3]根据[1]或[2]所述的过滤器滤材，其中所述极细纤维的玻璃化转变温度为20℃以上。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的过滤器滤材，其中所述极细纤维为包含聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯的极细纤维。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的过滤器滤材，其中所述极细纤维包含电荷稳定剂。
[6]一种过滤器滤材用纤维结构体的制造方法，其包括：制备使在分子内具有多个酯键的树脂分散或溶解于溶媒中而成的纺丝溶液的步骤；以及
通过对所述纺丝溶液进行静电纺丝，而获得包含极细纤维的纤维结构体的步骤。
[7]根据[6]所述的制造方法，其中所述在分子内具有多个酯键的树脂的玻璃化转变温度为20℃以上。
[8]根据[6]或[7]所述的制造方法，其中所述在分子内具有多个酯键的树脂为聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
发明的效果
根据具有以上的构成的本发明，可提供一种灰尘的捕集效率高、压力损失低的过滤器滤材。尤其，可提供一种适合于吸尘器或空气净化机等家电用空气过滤器、建筑空调用空气过滤器、产业用的中、高性能过滤器、洁净室用的高效空气微粒(High EfficiencyParticulate Air，HEPA)过滤器或超低渗透空气(Ultra Low Penetration Air，ULPA)过滤器的过滤器滤材。
附图说明
[图1]是表示关于实施例1～实施例4、比较例1～比较例2的过滤器滤材的压力损失与捕集效率的关系的图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
本发明的过滤器滤材包含进行了静电纺丝的极细纤维，且所述过滤器滤材的特征在于所述极细纤维在分子内具有多个酯键。通过对在分子内具有多个酯键的树脂进行静电纺丝而获得的极细纤维即便不进行驻极体处理也具有优异的带电性，包含所述纤维的过滤器滤材通过利用致密的矩阵的物理性捕集以及利用优异的带电性的电气捕集，可显著地提高过滤器性能。
作为构成极细纤维的树脂，只要在分子内具有多个酯键，则并无特别限定，优选为将包含至少一个酯键的重复单元作为主成分。作为所述树脂，例如可例示聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二酯、聚己内酯等脂肪族聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯等芳香族聚酯树脂、聚丙烯酸甲酯等丙烯酸酯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯聚合物、以及它们的共聚物等。这些在分子内具有多个酯键的树脂可使用一种，也可混合使用两种以上。混合使用时的混合率并无特别限定，可鉴于所要求的牵丝性或分散性、所得的极细纤维的物性而适宜设定。并不拘束于特定的理论，但认为在分子内具有多个酯键的树脂利用静电纺丝过程中的电荷捕捉稳定性与极性基的配向的协同效应而具有优异的带电性且带电荷。通过对在分子内具有多个酯键的树脂进行静电纺丝而获得的所述特性在现有技术中未预测到，是本发明中发现的预想之外的新颖的效果。
作为构成极细纤维的树脂的重量平均分子量，并无特别限定，优选为10,000～10,000,000的范围内，更优选为50,000～5,000,000的范围内，进而优选为100,000～1，000,000。若重量平均分子量为10,000以上，则极细纤维的纤维形成性优异，玻璃化转变温度变高，因此优选，若为10,000,000以下，则溶解性或热塑性优异，加工变得容易，因此优选。
作为极细纤维的玻璃化转变温度，并无特别限定，就滤材的捕集效率的稳定性的观点而言，优选为20℃以上，更优选为50℃以上，进而优选为100℃以上。认为若使用玻璃化转变温度为20℃以上的树脂作为材料来进行静电纺丝，则可获得带电性优异的不织布，可获得捕集效率的稳定性优异的过滤器滤材。再者，极细纤维的玻璃化转变温度例如可使用示差扫描热量计并在将升温速度设为10℃/min时的基准变化的温度下进行测定。作为玻璃化转变温度为20℃以上的树脂，例如可列举：聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚乙醇酸、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。
极细纤维可为结晶性，也可为非晶性。在为结晶性的情况下，其结晶化度优选为20％以上，更优选为30％以上，进而优选为40％以上。若结晶化度为20％以上，则可提高滤材的捕集效率的稳定性，并且极细纤维的力学强度变高，对过滤器的加工性提高，因此优选。极细纤维的结晶化度例如可通过如下方式获得，即，利用X射线绕射法而获得的绕射图表中的结晶部的面积的总和除以结晶部及非晶部的面积的总和，使所述值乘以100。在极细纤维为非晶性的情况下，极细纤维具有柔软性，可抑制褶裥加工时的极细纤维的断裂。
极细纤维的平均纤维直径并无特别限定，优选为10nm～5000nm的范围内。若平均纤维直径为10nm以上，则每1条纤维的强度变大，可抑制由对过滤器的加工时等的破裂所引起的性能下降、或者减少灰尘所引起的过滤器滤材的堵塞，因此优选。另外，若为5000nm以下，则纤维的比表面积变大，可获得低压力损失且高捕集效率的过滤器，因此优选。就所述观点而言，极细纤维的平均纤维直径更优选为20nm～2000nm的范围内，进而优选为50nn～1000nm的范围内。纤维直径的分布并无特别限定，优选为CV值为50％以下，更优选为30％以下。若CV值为50％以下，则在用作过滤器的情况下，捕集效率与压力损失的平衡优异，若CV值为30％以下，则两者的平衡变得更良好，因此优选。另外，进行了静电纺丝的纤维的长度并无特别限定，就起毛等观点而言，优选为连续纤维。
包含所述极细纤维的纤维结构体的单位面积重量并无特别限定，优选为0.01g/m2～10g/m2的范围内。若单位面积重量为0.01g/m2以上，则在将极细纤维的层叠体用作过滤器滤材的情况下，可获得良好的捕集效率，因此优选，若为10g/m2以下，则可降低压力损失，因此优选。就所述观点而言，极细纤维的纤维结构体的单位面积重量更优选为0.05g/m2～8g/m2的范围内，进而优选为0.1g/m2～5g/m2的范围内。包含本发明的极细纤维的纤维结构体具有优异的带电性，因此即便使用单位面积重量低的纤维，也可实现高捕集效率。
本发明的过滤器滤材的灰尘的初期捕集效率并无特别限定，优选为60％以上，更优选为80％以上，进而优选为90％以上。另外，初期压力损失并无特别限定，优选为200Pa以下，更优选为100Pa以下。此处，初期捕集效率及初期压力损失是使粒径：0.07μm(个数中央直径)、粒子浓度：10mg/m3～25mg/m3)以测定流速5.3cm/sec通过样品时的测定值。初期捕集效率与初期压力损失可适宜变更极细纤维的平均纤维直径或单位面积重量而进行调整。尤其，在用作吸尘器或空气净化机、建筑空调用空气过滤器的情况下，初期捕集效率与初期压力损失优选为60％以上且60Pa以下，更优选为80％以上且40Pa以下，进而优选为90％以上且25Pa以下。
本发明的过滤器滤材的捕集效率的维持率并无特别限定，优选为70％以上，更优选为80％以上，进而优选为90％以上。此处，所谓捕集效率的维持率定义为在灰尘的负荷试验中将捕集效率的最低时的值除以初期的捕集效率的值并乘以100而得的值。
极细纤维可无规地配置，也可一维或二维地排列。在无规配置的情况下，力学强度等特性各向同性地显现，在一维或二维地排列的情况下，各种特性各向异性地显现。另外，极细纤维的表面结构并无特别限定，可为平滑结构，也可为凹凸结构。在平滑结构的情况下，就纤维的强度变高的方面而言优选，在凹凸结构的情况下，就纤维的比表面积变高的方面而言优选。
本发明的过滤器滤材只要包含所述极细纤维，则并无特别限定，可与其他片状原材料层叠一体化，也可为在包含极细纤维的层的单面或两面上层叠有选自由不织布、织布、网及通气性膜所组成的群组中的至少一种的层的两层或三层以上的层叠体。通过设为两层以上的层叠体，过滤器滤材的力学强度提高，可提供加工性优异的过滤器滤材，因此优选。在包含极细纤维的层的两面上层叠不织布、织布、网或通气性膜的情况下，极细纤维层不会在表面露出，由此极细纤维层不易破裂，因此优选。
层叠的不织布、织布、网或通气性膜的原材料并无特别限定，例如可列举：聚乙烯及聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乳酸及聚丁二酸丁二酯等聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚氨基甲酸酯、聚偏二氟乙烯及聚四氟乙烯等氟系树脂、聚砜、聚醚砜、乙酸纤维素等，就与包含极细纤维的层的剥离性、加工性、耐热性、耐化学品性等的观点而言，优选为聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂，进而优选为聚酯系树脂。层叠的不织布、织布、网或通气性膜的构成并无特别限定，可为包含一种的单层品，也可为包含两种以上的多层品，可根据其功能或效果适宜选择。
制作极细纤维的层叠体的方法并无特别限定，可例示在不织布、织布、网或通气性膜上对极细纤维直接进行静电纺丝的方法；将包含利用静电纺丝而获得的极细纤维的层在其后的步骤中层叠于不织布、织布、网或通气性膜上而进行一体化的方法。一体化的方法并无特别限定，可采用利用加热的平滑辊或压花辊的热压接、利用热熔剂或化学接着剂的接着、利用循环热风或辐射热的热接着等，但就抑制一体化引起的包含极细纤维的层的物性下降的观点而言，其中优选为利用循环热风或辐射热的热处理。在利用平滑辊或压花辊的热压接的情况下，包含极细纤维的层熔融膜化，或者在压花点周边部分发生破裂等受到很多损伤，在用作过滤器滤材的情况下，容易产生性能下降，即由于熔融膜化而通气、通液性下降，或者由于破裂而捕集特性下降等。另外，在利用热熔剂或化学接着剂的接着的情况下，有时由于该成分，包含极细纤维的层的纤维间空隙被填满而容易产生性能下降，或者由于该成分的熔出而过滤器滤材的使用环境有限。另一方面，在通过利用循环热风或辐射热的热处理进行一体化的情况下，对于包含极细纤维的层的损伤几乎不存在，且可以以充分的层间剥离强度进行一体化，因此优选。在通过利用循环热风或辐射热的热处理进行一体化的情况下，并无特别限定，但优选为使用包含热熔合性复合纤维的不织布或层叠体。热熔合性复合纤维例如可例示将低熔点成分与高熔点成分复合而成的复合纤维，作为高熔点成分，可例示聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、尼龙6、尼龙6，6、聚-L-乳酸等，作为低熔点成分，可例示低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯共聚物、聚-DL-乳酸、聚丙烯共聚物、聚丙烯等。复合纤维的高熔点成分与低熔点成分的熔点差并无特别限定，但为了使热熔合的加工温度范围广，优选为15℃以上，更优选为30℃以上。复合的形态并无特别限定，可采用公知的同心鞘芯型、偏心鞘芯型、并列型、海岛型、放射状型等复合形态。
包含极细纤维的纤维结构体并无特别限定，但也可与其他纤维原材料混纤。作为混纤的纤维原材料的材料，例如可列举：聚乙烯醇、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、纤维素、纤维素衍生物、甲壳质、脱乙酰壳多糖、胶原蛋白及它们的共聚物等高分子材料、氧化铝、氧化硅、二氧化钛、氧化锆、羟基磷灰石等无机材料等。纤维原材料的平均纤维直径并无特别限定，可与本发明的极细纤维为相同程度，也可不同。混纤的纤维原材料的材料或纤维直径可根据功能或效果而适宜选择。作为使极细纤维与其他纤维原材料混纤的方法，并无特别限定，可例示同时对极细纤维与其他纤维原材料进行静电纺丝的方法、使极细纤维与其他纤维原材料分散于水等中并进行抄纸的方法等。
本发明的过滤器滤材可进一步进行驻极体加工。若进行驻极体加工，则可进一步提高包含极细纤维的过滤器滤材的性能。作为驻极体加工方法，例如可例示利用电晕放电的驻极体加工。
本发明的过滤器滤材只要为不显著损及本发明的效果的范围内，则也可根据目的实施制电加工、防水加工、亲水加工、抗菌加工、紫外线吸收加工、近红外吸收加工、防污加工等。
<静电纺丝法>
所谓静电纺丝法为如下方法：喷出纺丝溶液且使电场作用，对喷出的纺丝溶液进行纤维化，于收集器上获得纤维的方法。例如，可列举自喷嘴挤出纺丝溶液且使电场作用并进行纺丝的方法；使纺丝溶液起泡且使电场作用并进行纺丝的方法；将纺丝溶液导出至圆筒状电极的表面且使电场作用并进行纺丝的方法等。
作为纺丝溶液，若为具有牵丝性者，则并无特别限定，可使用使树脂分散于溶媒中者、使树脂溶解于溶媒中者、利用热或激光照射使树脂熔融者等。
作为使树脂分散或溶解的溶媒，例如可列举：水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲苯、二甲苯、吡啶、甲酸、乙酸、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、1，1，2，2-四氯乙烷、1，1，1，3，3，3-六氟异丙醇、三氟乙酸及它们的混合物等。混合使用时的混合率并无特别限定，可鉴于所要求的牵丝性或分散性、所得的纤维的物性适宜设定。
以提高静电纺丝的稳定性或纤维形成性为目的，也可在纺丝溶液中进一步含有表面活性剂。表面活性剂例如可列举十二烷基硫酸钠等阴离子性表面活性剂、溴化四丁基铵等阳离子表面活性剂、聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯等非离子性表面活性剂等。表面活性剂的浓度相对于纺丝溶液而言优选为5重量％以下的范围内。若为5重量％以下，则可获得与使用相符的效果的提高，因此优选。在使耐候性提高且用作过滤器的情况下，进而就驻极体性能的提高或带电性的稳定化的目的而言，优选为包含选自由受阻胺系化合物所组成的群组中的至少一种作为电荷稳定剂。作为受阻胺系化合物，可例示聚[(6-(1，1，3，3-四甲基丁基)亚氨基-1，3，5-三嗪-2，4-二基)((2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基)六亚甲基((2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基)](巴斯夫(BASF)公司制造、奇玛斯布(Chimassorb)944)、丁二酸二甲基-1-(2-羟基乙基)-4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶缩聚物(巴斯夫(BASF)公司制造、帝奴彬(TINUVIN)622)、2-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-2-正丁基丙二酸双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)(巴斯夫(BASF)公司制造、帝奴彬(TINUVIN)144)等。电荷稳定剂的浓度并无特别限定，相对于在分子内具有多个酯键的树脂而优选为0.1重量％～10重量％的范围内。若为0.1重量％以上，则可长期间稳定地维持极细纤维所带的电荷，因此优选，若为10重量％以下，则可获得与使用相符的效果，因此优选。
只要为不显著损及本发明的效果的范围内，则也可包含所述以外的成分作为纺丝溶液的成分。
纺丝溶液的制备方法并无特别限定，可列举搅拌或超声波处理等方法。另外，混合的顺序也无特别限定，可同时混合，也可逐次混合。利用搅拌制备纺丝溶液时的搅拌时间只要树脂均匀地溶解或分散于溶媒中，则并无特别限定，例如可搅拌1小时～24小时左右。
为了利用静电纺丝获得纤维，优选为将纺丝溶液的粘度制备为10cP～10,000cP的范围内，更优选为50cP～8,000cP的范围内。若粘度为10cP以上，则可获得用以形成纤维的牵丝性，若为10,000cP以下，则喷出纺丝溶液变得容易。若粘度为50cP～8,000cP的范围内，则可在广泛的纺丝条件范围内获得良好的牵丝性，因此更优选。纺丝溶液的粘度可通过适宜变更树脂的分子量、浓度或溶媒的种类或混合率来进行调整。
关于纺丝溶液的温度，也可在常温下纺丝，还可进行加热、冷却而进行纺丝。作为喷出纺丝溶液的方法，例如可列举使用泵将填充于注射器中的纺丝溶液自喷嘴喷出的方法等。作为喷嘴的内径，并无特别限定，优选为0.1mm～1.5mm的范围内。另外，作为喷出量，并无特别限定，优选为0.1mL/hr～10mL/hr。
作为使电场作用的方法，只要可在喷嘴与收集器中形成电场，则并无特别限定，例如可对喷嘴施加高电压，并对收集器进行接地。施加的电压只要形成纤维，则并无特别限定，优选为5kV～100kV的范围内。另外，喷嘴与收集器的距离只要形成纤维，则并无特别限定，优选为5cm～50cm的范围内。收集器只要为可捕集进行了纺丝的纤维者，则其原材料或形状等并无特别限定。作为收集器的原材料，适合使用金属等导电性材料。作为收集器的形状，并无特别限定，例如可列举平板状、轴状、传送带状等。若收集器为平板状，则可以以片状捕集纤维结构体，若为轴状，则可以以管状捕集纤维结构体。若为传送带状，则可连续地制造以片状捕集的纤维结构体。
实施例
下述实施例仅以例示为目的。本发明的范围并不限定于本实施例。
以下示出实施例中示出的物性值的测定方法及定义。
<平均纤维直径>
使用日立股份有限公司制造的扫描式电子显微镜(SU-8000)，以5000倍～30000倍观察利用静电纺丝而获得的极细纤维结构体的表面，使用图像解析软件测定纤维50条的直径，将纤维50条的纤维直径的平均值设为平均纤维直径。
<过滤器性能>
使用TSI公司制造的过滤器效率自动检测装置(型号(Model)8130)，测定使NaCl(粒径：0.07μm(个数中央直径)、粒子浓度：10mg/m3～25mg/m3)以测定流速5.3cm/sec通过样品时的压力损失及捕集效率。
<带电电位>
将在聚对苯二甲酸乙二酯制不织布上层叠有进行了静电纺丝的极细纤维结构体的过滤器滤材用不织布的上下利用氧化铝板夹持，去除表面电荷。继而，利用日本斯美高(SIMCO JAPAN)制造的静电测定器(FMX-003)测定去除了表面电荷的过滤器滤材用不织布的极细纤维结构体侧的表面。
[实施例1]
制备包含奈琪沃克(NatureWorks)制造的聚乳酸(6060D)11重量份、二甲基甲酰胺44.5重量份、二氯甲烷44.5重量份的纺丝溶液。继而，利用注射器泵以2.0mL/hr将纺丝溶液供给至内径0.22mm的喷嘴中，并且向喷嘴施加32.5kV的电压，对包含聚乳酸的极细纤维进行静电纺丝。将喷嘴与接地的收集器之间的距离设为22.5cm。变更配置于喷嘴与收集器之间的聚对苯二甲酸乙二酯制不织布的送给速度，制作包含聚乳酸的极细纤维的纤维结构体的单位面积重量不同的过滤器滤材。
包含聚乳酸的极细纤维的平均纤维直径为300nm。
[实施例2]
制备包含中兴纺制造的聚对苯二甲酸乙二酯15重量份、三氟乙酸42.5重量份、二氯甲烷42.5重量份的纺丝溶液。继而，利用注射器泵以1.0mL/hr将纺丝溶液供给至内径0.22mm的喷嘴中，并且向喷嘴施加16kV的电压，对包含聚对苯二甲酸乙二酯的极细纤维进行静电纺丝。将喷嘴与接地的收集器之间的距离设为20cm。变更配置于喷嘴与收集器之间的聚对苯二甲酸乙二酯制不织布的送给速度，制作包含聚对苯二甲酸乙二酯的极细纤维的纤维结构体的单位面积重量不同的过滤器滤材。
包含聚对苯二甲酸乙二酯的极细纤维的平均纤维直径为860nm。
[实施例3]
制备包含台湾化学纤维制造的聚碳酸酯(AC3800)15重量份、1，1，2，2-四氯乙烷42.5重量份、二氯甲烷42.5重量份、溴化四丁基铵0.05重量份的纺丝溶液。继而，利用注射器泵以2.0mL/hr将纺丝溶液供给至内径0.22mm的喷嘴中，并且向喷嘴施加25kV的电压，对包含聚碳酸酯的极细纤维进行静电纺丝。将喷嘴与接地的收集器之间的距离设为20cm。变更配置于喷嘴与收集器之间的聚对苯二甲酸乙二酯制不织布的送给速度，制作包含聚碳酸酯的极细纤维的纤维结构体的单位面积重量不同的过滤器滤材。
包含聚碳酸酯的极细纤维的平均纤维直径为830nm。
[实施例4]
制备包含奥德里奇(ALDRICH)公司制造的聚甲基丙烯酸甲酯12重量份、N，N-二甲基甲酰胺88重量份、十二烷基硫酸钠0.05重量份的纺丝溶液。继而，利用注射器泵以2.0mL/hr将纺丝溶液供给至内径0.22mm的喷嘴中，并且向喷嘴施加30kV的电压，对包含聚甲基丙烯酸甲酯的极细纤维进行静电纺丝。将喷嘴与接地的收集器之间的距离设为20cm。变更配置于喷嘴与收集器之间的聚对苯二甲酸乙二酯制不织布的送给速度，制作包含聚甲基丙烯酸甲酯的极细纤维的纤维结构体的单位面积重量不同的过滤器滤材。
包含聚甲基丙烯酸甲酯的极细纤维的平均纤维直径为820nm。
[比较例1]
制备包含阿科玛(ARKEMA)公司制造的聚偏二氟乙烯(科纳(Kynar)3120-50)20重量份、二甲基乙酰胺48重量份、丙酮32重量份的纺丝溶液。继而，利用注射器泵以1.0mL/hr将纺丝溶液供给至内径0.22mm的喷嘴中，并且向喷嘴施加25kV的电压，对包含聚偏二氟乙烯的极细纤维进行静电纺丝。将喷嘴与接地的收集器之间的距离设为20cm。变更配置于喷嘴与收集器之间的聚对苯二甲酸乙二酯制不织布的送给速度，制作包含聚偏二氟乙烯的极细纤维的纤维结构体的单位面积重量不同的过滤器滤材。
包含聚偏二氟乙烯的极细纤维的平均纤维直径为250nm。
[比较例2]
制备包含奥德里奇(ALDRICH)公司制造的尼龙6，610重量份、甲酸54重量份、乙酸36重量份的纺丝溶液。继而，利用注射器泵以0.6mL/hr将纺丝溶液供给至内径0.22mm的喷嘴中，并且向喷嘴施加35kV的电压，对包含尼龙6，6的极细纤维进行静电纺丝。将喷嘴与接地的收集器之间的距离设为15cm。变更配置于喷嘴与收集器之间的聚对苯二甲酸乙二酯制不织布的送给速度，制作包含尼龙6，6的极细纤维的纤维结构体的单位面积重量不同的过滤器滤材。
包含尼龙6，6的极细纤维的平均纤维直径为200nm。
关于实施例1～实施例4、比较例1～比较例2的过滤器滤材，将极细纤维的材料、玻璃化转变温度、平均纤维直径、单位面积重量及过滤器性能示于表1中。再者，玻璃化转变温度表示各材料的代表性的值。
[表1]
如表1所示，实施例1～实施例4的过滤器滤材具有带电性，与比较例1～比较例2的过滤器滤材相比，使高捕集效率与低压力损失并存。
关于实施例1～实施例4、比较例1～比较例2的过滤器滤材，将压力损失与捕集效率的关系示于图1中。
如表1及图1所示，本发明的过滤器滤材可使用与从前的极细纤维相同的制造方法制造，另外与从前的过滤器滤材相比，压力损失低，且可提高捕集效率。
[实施例5]
除了在纺丝溶液中添加0.11重量份的奇玛斯布(Chimassorb)944作为电荷稳定剂以外，与实施例1同样地纺丝，而制作聚乳酸极细纤维结构体的单位面积重量为0.5g/m2的过滤器滤材。
在表2中示出将实施例1(极细纤维的单位面积重量为0.5g/m2)与实施例5中所得的过滤器滤材在一般环境下(室温：15℃～40℃、相对湿度：30％～90％)放置90日时的捕集效率的变化。
如表2所示，包含电荷稳定剂的过滤器滤材的捕集效率的下降小，可长期间稳定地维持带电的电荷。
[表2]
初期捕集效率[％] 90日后的捕集效率[％]
实施例1 83.38 48.57
实施例5 88.53 83.38
产业上的可利用性
关于本发明的包含在分子内具有多个酯键的树脂进行了静电纺丝的极细纤维的过滤器滤材，灰尘的捕集效率高，压力损失低，因此可适合用作空气过滤器用滤材或液体过滤器用滤材。尤其，可提供一种适合于吸尘器或空气净化机等家电用空气过滤器、建筑空调用空气过滤器、产业用的中、高性能过滤器、洁净室用的HEPA过滤器或ULPA过滤器的过滤器滤材。

Claims (8)

1.一种过滤器滤材，其包含进行了静电纺丝的极细纤维，且其特征在于所述极细纤维在分子内具有多个酯键。
2.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中所述极细纤维的平均纤维直径为10nm～5000nm的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的过滤器滤材，其中所述极细纤维的玻璃化转变温度为20℃以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器滤材，其中所述极细纤维为包含聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯的极细纤维。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器滤材，其中所述极细纤维包含电荷稳定剂。
6.一种过滤器滤材用纤维结构体的制造方法，其包括：制备使在分子内具有多个酯键的树脂分散或溶解于溶媒中而成的纺丝溶液的步骤；以及
通过对所述纺丝溶液进行静电纺丝，而获得包含极细纤维的纤维结构体的步骤。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其中所述在分子内具有多个酯键的树脂的玻璃化转变温度为20℃以上。
8.根据权利要求6或7所述的制造方法，其中所述在分子内具有多个酯键的树脂为聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
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