CN110430931A - 带电过滤材料以及带电过滤材料的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供过滤性能优异的带电过滤材料以及带电过滤材料的制造方法。本发明是具备细纤维层和支撑纤维层层压一体化而成的带电层压体的带电过滤材料，尽管细纤维层的构成纤维的中值纤维直径小于2.1μm、且基重小于10g/m2，但风速为10cm/s时的压力损失为24Pa以下，并且风速为10cm/s时的粒径为0.3～0.5μm的粒子的捕集效率为76％以上，是一种压力损失和捕集效率两者间的平衡优异的带电过滤材料。另外，由于本发明所涉及的带电过滤材料的制造方法具有将细纤维织物和支撑织物层压一体化而制备层压体的工序，因此，细纤维织物能够在被支撑织物补强的状态下，提供给极性液体带电方法。其结果，能够制造压力损失和捕集效率两者间的平衡优异的带电过滤材料。

Description

带电过滤材料以及带电过滤材料的制造方法
技术领域
本发明涉及一种带电过滤材料以及带电过滤材料的制造方法。
背景技术
在以往的过滤材料中，期望一种粒子(例如，大气中所含的粒子或者从打印机等OA设备所排出的粒子等)的捕集效率高、且压力损失低的材料。但是，由于压力损失和捕集效率一般处于无法两立的关系，因此在为了使捕集效率提高而减小过滤材料的构成纤维直径的情况下，压力损失有上升的倾向，在为了使压力损失降低而减轻过滤材料的基重(单位面积重量，以下同样)的情况下，捕集效率有下降的倾向。
因此，期望一种压力损失和捕集效率两者间的平衡优异的过滤材料(以下，有时称为过滤性能优异的过滤材料)。
为了实现过滤性能优异的过滤材料，正在探讨具备带电的织物(例如，无纺布、纺织品、编织物等)的带电过滤材料。
作为能够使织物带电的方法，已知的有使高电压作用于织物而带电的方法(电晕带电方法)、通过相互摩擦而使能够带电的两种以上的纤维摩擦带电的方法(摩擦带电方法)、或者在向织物赋予极性液体后，通过该极性液体向织物施加力而带电的方法(极性液体带电方法)等。在这些带电方法中，作为能够使织物的构成纤维整体均匀带电，并能够进一步提高织物的带电性能的带电方法，已知的有极性液体带电方法。
直接使用如上所述的带电的织物，或者，在与纺粘无纺布等的支撑体层压一体化的状态下使用，作为具备来自织物的纤维层的带电过滤材料。作为这样的带电过滤材料，例如已知以下的现有技术。
日本特许公开2002-001020号公报(专利文献1)：公开了作为能够提供给极性液体带电方法的织物，能够采用基重为5～60g/m2的织物，另外，能够采用由平均纤维直径为5μm以下的纤维构成的织物。而且，在实施例中公开了通过极性液体带电方法使由基重为20g/m2、平均纤维直径为1.6μm的纤维构成的熔喷无纺布带电而成的带电过滤材料。
此外，在专利文献1中，公开了通过热熔树脂或者超声波能够将极性液体带电的织物和支撑体层压一体化。
日本特许公开2003-205210号公报(专利文献2)：公开了通过极性液体带电方法使由基重为41g/m2、平均纤维直径为5μm的纤维构成的熔喷无纺布带电而成的带电过滤材料。
此外，在专利文献2中，公开了如下内容：通过将织物与支撑体一起搬送的同时施加超声波振动，能够进行极性液体带电的同时使织物和支撑体熔接而层压一体化。
日本特许公开2004-066026号公报(专利文献3)：作为能够提供给极性液体带电方法的织物，公开了能够采用基重为5～100g/m2的织物，另外，能够采用由平均纤维直径为1～20μm的纤维构成的织物。而且，在实施例中公开了通过极性液体带电方法使由基重为40g/m2、平均纤维直径为2.9μm的纤维构成的熔喷无纺布带电而成的带电过滤材料。
此外，在专利文献3中，公开了能够层压织物和支撑体并进行极性液体带电。
现有技术
专利文献
专利文献1：日本特许公开2002-001020号公报；
专利文献2：日本特许公开2003-205210号公报；
专利文献3：日本特许公开2004-066026号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本申请的发明人基于上述见解，为了提供过滤性能优异的过滤材料(带电过滤材料)，研究了将构成纤维的中值纤维直径为2.5μm、且基重为13g/m2的织物提供给极性液体带电。然而，如上所述制备的带电过滤材料的过滤性能无法令人满意。
因此，本申请的发明人以提高过滤性能为目的，进而研究了将构成纤维的中值纤维直径更小，并且基重更小的织物提供给极性液体带电。但是，无法提供这样的带电过滤材料。
即，由于纤维直径小且基重小的织物的强度、结构稳定性等差，因此在向织物赋予极性液体的工序、通过极性液体向织物施加力的工序、或者，从织物除去极性液体的工序等这样的极性液体带电方法所涉及的施加力的各工序中，织物上会产生裂纹、和/或者织物大幅度收缩或者伸长从而产生大的变形。其结果，无法制备过滤材料。
该问题是在将中值纤维直径小于2.5μm、且基重小于13g/m2的织物提供给极性液体带电的情况时而产生的特异性情况，是现有技术没有公开的新的问题。
此外，本申请的发明人为了解决上述问题，参考专利文献2的公开内容，研究了将织物与支撑体一起搬送并施加超声波振动，将织物提供给极性液体带电方法，并且使织物和支撑体熔接而层压一体化进行了研究。另外，参考专利文献3的公开内容，研究了在将织物和支撑体层压的状态下提供给极性液体带电方法。
但是，在任一研究中，在极性液体带电方法所涉及的各工序中，由于向自由状态的织物施加各种力，因此，仍然存在织物上产生裂纹和大的变形的问题。
因此，要求实现过滤性能优异的带电过滤材料，其具备中值纤维直径小于2.5μm、且基重小于13g/m2的带电的织物(来自织物的纤维层)。
本发明的目的在于提供一种过滤性能优异的带电过滤材料，该带电过滤材料具备中值纤维直径小于2.5μm，并且基重小于13g/m2的带电的纤维层。
解决课题的手段
本发明所涉及的技术方案1为一种带电过滤材料，其具备带电层压体，所述带电层压体由细纤维层和支撑纤维层层压一体化而构成，其中，所述细纤维层的构成纤维的中值纤维直径小于2.5μm，且基重小于13g/m2；其中，风速为10cm/s时的压力损失为24Pa以下，并且风速为10cm/s时的粒径为0.3～0.5μm的粒子的捕集效率为76％以上。
另外，本发明所涉及的技术方案2为一种具备带电层压体的带电过滤材料的制造方法，其具有：制备细纤维织物的工序，其中，所述细纤维织物的构成纤维的中值纤维直径小于2.5μm，且基重小于13g/m2；以及制备支撑织物的工序；以及制备层压体的工序，在所述工序中，将所述细纤维织物和所述支撑织物层压一体化而制备所述层压体；以及以及使所述层压体带电的工序，在所述工序中，通过向所述层压体赋予极性液体，并通过该极性液体向所述层压体施加力，然后，从所述层压体除去所述极性液体从而使所述层压体带电。
发明效果
本发明提供一种带电过滤材料，其具备带电层压体，所述带电层压体通过将细纤维层和支撑纤维层层压一体化而构成，其中，所述细纤维层的构成纤维的中值纤维直径小于2.5μm，且基重小于13g/m2。
本发明所涉及的带电过滤材料尽管具备构成纤维的中值纤维直径小、且基重小的细纤维层，然而，却是一种压力损失和捕集效率两者间的平衡优异的带电过滤材料，其中，当风速为10cm/s时的压力损失为24Pa以下，并且风速为10cm/s时的粒径为0.3～0.5μm的粒子的捕集效率为76％以上。
另外，由于本发明所涉及的带电过滤材料的制造方法具有将构成纤维的中值纤维直径小于2.5μm、且基重小于13g/m2的细纤维织物与支撑织物层压一体化而制备层压体的工序，因此，细纤维织物能够在被支撑织物补强的状态下，提供给极性液体带电方法。
因此，在极性液体带电方法所涉及的各工序中，由于在被支撑织物补强的状态下向细纤维织物施加各种力，因此能够防止在织物上产生裂纹或者大的变形的问题的发生。
其结果是，能够制造风速为10cm/s时的压力损失为24Pa以下，并且风速为10cm/s时的粒径为0.3～0.5μm的粒子的捕集效率为76％以上的压力损失和捕集效率两者间的平衡优异的带电过滤材料。
具体实施方式
在本发明中，为了提供过滤性能优异的带电过滤材料，例如可以适当地选择以下构成等的各种构成。
本发明的带电过滤材料具备细纤维层和支撑纤维层。
细纤维层中的构成纤维的中值纤维直径小于2.5μm。该中值纤维直径越小，带电过滤材料的捕集效率越有提高的倾向，但中值纤维直径过小时，带电过滤材料的压力损失有可能变得过高。为了能够提供防止带电过滤材料的压力损失过高的压力损失低的过滤性能优异的带电过滤材料而适当制备，细纤维层中的构成纤维的中值纤维直径优选为1.0μm以上且2.1μm以下，细纤维层中的构成纤维的中值纤维直径可以为1.1μm～2μm，可以为1.2μm～1.9μm，可以为1.4μm～1.7μm。
此外，中值纤维直径可以通过以下的方法算出。
(中值纤维直径的计算方法)
在织物的1000倍电子显微镜照片中，分别测定拍摄的各纤维的纤维直径，按照从纤维直径小的纤维到纤维直径大的纤维的顺序排列各纤维的纤维直径的值时，将成为中间值的纤维的纤维直径作为中值纤维直径。
即，在测定的纤维的根数为奇数(2n+1，n为自然数)的情况下，按照从纤维直径小的纤维到纤维直径大的纤维的顺序排列各纤维的纤维直径时，将第n+1根纤维的纤维直径作为中值纤维直径。例如，在所排列的各纤维的纤维直径为(1.1μm、2.1μm、4.1μm)的情况下，该中值纤维直径为2.1μm。另外，在测定的纤维的根数为偶数(2n、n为自然数)的情况下，按照从纤维直径小的纤维到纤维直径大的纤维的顺序排列各纤维的纤维直径时，将第n根纤维的纤维直径和第n+1根纤维的纤维直径的平均值作为中值纤维直径。例如，在所排列的各纤维的纤维直径为(1.1μm、1.9μm、2.3μm、4.1μm)的情况下，该中值纤维直径为2.1μm。
此外，在纤维的横截面的形状为非圆形的情况下，将具有与横截面的面积相同的面积的圆的直径视为纤维直径。
另外，细纤维层的平均纤维直径越小，带电过滤材料的捕集效率越有提高的倾向，但是，平均纤维直径过小时，带电过滤材料的压力损失有可能变得过高。因此，细纤维层中的构成纤维的平均纤维直径可以适当调整，但优选大于1μm，可以为1.2μm～1.9μm，可以为1.4μm～1.7μm。上限值可以适当地选择，但优选为2.1μm以下。
这里所说的平均纤维直径是指，在织物的1000倍电子显微镜照片中，分别测定拍摄的各纤维的纤维直径而得到的各纤维直径的算术平均值。
此外，通过后述的静电纺丝法所制备的无纺布的纤维直径分布为尖锐形的分布。因此，对于某静电纺丝无纺布，其中值纤维直径和其平均纤维直径的值有成为相同的值的倾向。另一方面，通过熔喷法制备的无纺布的纤维直径分布为阔幅的分布。因此，对于某些熔喷无纺布，其中值纤维直径和其平均纤维直径的值有成为大不相同的值的倾向。具体而言，将构成该熔喷无纺布的纤维的中值纤维直径的值与其平均纤维直径的值进行比较时，存在中值纤维直径的值比平均纤维直径的值小的倾向。
构成细纤维层的纤维的纤维长度也没有特别限定，但是，可以存在短纤维、长纤维、或者具有实质上难以测定的程度的纤维长度的连续纤维中的任一种、或者存在上述纤维长度的两种以上的纤维。
由于在构成细纤维层的纤维具有连续长度的情况下，细纤维层的刚性容易提高，因此能够提供强度优异的带电过滤材料，所以优选。因此，特别优选构成细纤维层的纤维仅由具有连续长度的纤维构成。此外，具有连续长度的纤维可以使用熔喷法或者纺粘法等的直接纺丝法来制备。
细纤维层的构成纤维例如为具备聚烯烃树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、用氰基或者氟或者氯等卤素取代烃的一部分而成的结构的聚烯烃树脂等)、苯乙烯树脂、聚醚树脂(聚醚醚酮、聚缩醛、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、环氧树脂、改性聚苯醚、芳香族聚醚酮等)、聚酯树脂(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、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯、全芳香族聚酯树脂、不饱和聚酯树脂等)、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰胺树脂(例如，芳香族聚酰胺树脂、芳香族聚醚酰胺树脂、尼龙树脂等)、具有腈基的树脂(例如，聚丙烯腈等)、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚砜树脂(聚砜、聚醚砜等)、氟树脂(聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等)、纤维素树脂、聚苯并咪唑树脂、丙烯酸树脂(例如，与丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯等共聚而成的聚丙烯腈树脂、与丙烯腈和氯乙烯或者偏二氯乙烯共聚而成的改性聚丙烯腈纤维等)等的公知的树脂的纤维。
特别是，如果细纤维层的构成纤维含有体积电阻率为1014Ω·cm以上的树脂(更优选仅由体积电阻率为1014Ω·cm以上的树脂构成)时，在后述的极性液体带电方法中，由于能够增加细纤维层的带电量，因此能够提供过滤性能优异的带电过滤材料，所以优选。作为体积电阻率为1014Ω·cm以上的树脂，例如可以列举聚烯烃树脂(例如，聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚甲基戊烯树脂、聚苯乙烯树脂等)、聚四氟乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等。
这些树脂可以是由直链状聚合物或者支链状聚合物中的任一种构成的树脂，另外，树脂也可以是嵌段共聚物或者无规共聚物。另外，树脂的立体结构、结晶性的有无可以是任意的。进而，也可以是两种以上的树脂混合而成的树脂。
此外，为了能够提供增加细纤维层的带电量的过滤性能优异的带电过滤材料，优选在细纤维层的构成纤维中含有的树脂(特别是体积电阻率为1014Ω·cm以上的树脂)中混合带电助剂。
作为带电助剂，例如可以添加选自受阻胺类化合物、脂肪族金属盐(例如硬脂酸的镁盐、硬脂酸的铝盐等)、不饱和羧酸改性高分子中的一种或者两种以上的化合物作为添加剂。在这些一系列的添加剂中，优选添加受阻胺类化合物，作为其具体例，例如，可以列举：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}}、琥珀酸二甲酯-1-(2-羟基乙基)-4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶缩聚物、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)等。
带电助剂相对于树脂的质量的添加质量没有特别限定，但如果带电助剂的添加质量过少，则细纤维层的带电效果有可能小于期待的带电效果。另外，如果带电助剂的添加质量过多，则细纤维层的强度有可能变差。因此，相对于100％树脂的质量，带电助剂的添加质量优选为0.01质量％～5质量％。
细纤维层的构成纤维例如可以通过熔融纺丝法、干式纺丝法、湿式纺丝法、直接纺丝法(熔喷法、纺粘法、静电纺丝法、使用离心力进行纺丝的方法、使用日本特许公开2011-012372号公报等中记载的伴随气流进行纺丝的方法、日本特许公开2005-264374号公报等中记载的中和纺丝法等)、通过从复合纤维中除去一种以上的树脂成分来提取具有小纤维直径的纤维的方法等公知的方法得到。
特别是，细纤维层优选为来自使用直接纺丝法制备的织物的纤维层，使得尽管纤维直径小、且基重小，但是由于纤维均匀地分散存在，所以是能够提高带电过滤材料的过滤性能的细纤维层。作为能够提供这样的细纤维层的织物，可以适当地采用熔喷无纺布。
细纤维层的构成纤维可以由一种树脂构成，也可以由两种以上的树脂构成。作为由两种以上的树脂构成的纤维，例如可以是通常被称为复合纤维的芯鞘型、海岛型、并列型、橙型、双金属型等方式。
细纤维层也可以含有两种以上的纤维作为构成纤维。例如，当细纤维层除构成骨架的纤维以外还含有粘接纤维的情况下，通过由粘接纤维使构成骨架的纤维彼此粘接一体化，从而能够抑制细纤维层的结构意外地变化、或者纤维从带电过滤材料脱离，能够防止带电过滤材料的过滤性能意外地降低。粘接纤维的种类可以适当地选择，例如，可以采用芯鞘型粘接纤维、并列型粘接纤维、或者全熔融型粘接纤维。另外，细纤维层除了粘接纤维以外，还可以含有通过加热形成卷曲的潜在卷曲纤维等。
另外，细纤维层作为构成纤维，横截面的形状除了大致圆形的纤维或者椭圆形等的纤维以外，还可以含有异形截面纤维。此外，作为异形截面纤维，可以例示具有三角形形状等的多边形形状、Y字形形状等的字母文字形状、不定形形状、多叶形状、星形形状等的符号形状、或者结合这些形状的两个以上而成的形状等的纤维截面的纤维。
细纤维层可以通过构成纤维彼此缠结而构成，也可以通过构成纤维的一部分熔融，而使构成纤维彼此熔融一体化而构成，或者，通过粘合剂将构成纤维彼此粘接一体化而构成。
特别是，在通过构成纤维的一部分熔融而使构成纤维彼此熔融一体化的情况下，能够防止因粘合剂的存在而引起的压力损失的上升，能够抑制细纤维层的结构意外地变化、或者纤维从带电过滤材料脱离，能够防止带电过滤材料的过滤性能降低，因此优选。
这样的构成纤维的一部分熔融、而使构成纤维彼此熔融一体化的细纤维层可以使用熔喷法或者纺粘法等直接纺丝法来制备。
细纤维层的基重小于13g/m2。基重越小越能够降低带电过滤材料的压力损失，但基重过小时，带电过滤材料的捕集效率有可能过度降低。因此，细纤维层的基重大于0g/m2，其范围可以为3g/m2～10g/m2，可以为4g/m2～9g/m2，可以为5g/m2～8g/m2。
此外，带电过滤材料中的细纤维层的基重可以通过以下的方法算出。
(细纤维层的基重的计算方法)
在能够从带电过滤材料容易地分离细纤维层的情况下，测量通过分离而取得的细纤维层的重量，通过换算为所取得的细纤维层中的面积最大的表面(主表面)每1m2的重量，从而算出细纤维层的基重(g/m2)。
另外，在不能容易地从带电过滤材料分离细纤维层的情况下，首先测量带电过滤材料的重量(A)。接着，从带电过滤材料上除去细纤维层，测量剩下的结构物的重量(B)。然后，通过从重量A减去重量B获得的值，从而算出细纤维层的重量。
通过将这样算出的细纤维层的重量换算为带电过滤材料中的面积最大的表面(主表面)每1m2的重量，从而算出细纤维层的基重(g/m2)。
细纤维层的厚度可以适当地选择，可以为0.01mm～1mm，可以为0.02mm～0.5mm，可以为0.03mm～0.3mm。
此外，细纤维层的厚度可以通过以下的方法算出。
(细纤维层的厚度的计算方法)
在能够从带电过滤材料容易地分离细纤维层的情况下，使用高精度数字长度测量仪测定从通过分离而取得的细纤维层的主表面朝向另一个主表面，向主表面上施加20g/cm2的负荷时的两个主表面间的长度，将该长度作为细纤维层的厚度(mm)。
另外，在不能容易地从带电过滤材料分离细纤维层的情况下，首先，用高精度数字长度测量仪测定从带电过滤材料的主表面朝向另一个主表面，向主表面上施加20g/cm2的负荷时的两个主表面间的长度，将该长度作为带电过滤材料的厚度(A)。接着，在从带电过滤材料上除去细纤维层之后，用高精度数字长度测量仪测定从剩下的结构物的主表面朝向另一个主表面，向主表面上施加20g/cm2的负荷时的两主表面间的长度，将该长度作为结构物的厚度(B)。
然后，将从厚度A减去厚度B后的剩余值作为细纤维层的厚度(mm)。
支撑纤维层是主要起到支撑细纤维层的作用的纤维层。为了能够支撑细纤维层，例如，其为刚性或者断裂强度比细纤维层强的纤维层、且与细纤维层相比，是构成纤维的纤维直径大的纤维层等，在后述的将层压体提供给极性液体带电方法时，优选具备能够防止细纤维层上产生裂纹或者大的变形的构成。
支撑纤维层的构成可以从与上述细纤维层可采用的构成相同的构成中适当地选择，以便能够提供过滤性能优异的带电过滤材料。
特别是，在支撑纤维层的构成纤维含有聚酯树脂的情况(更优选仅由聚酯树脂构成的情况)、纺粘无纺布那样的具有连续长度的纤维彼此进行纤维粘接而成的纤维层的情况(更优选为纺粘无纺布的情况)、而且在含有异形截面纤维的情况(更优选为构成纤维仅为异形截面纤维的情况)下，由于具有刚性优异的支撑纤维层，所以能够更牢固地支撑细纤维层，从而在后述的将层压体提供给极性液体带电方法时，能够防止细纤维层上产生裂纹或者大的变形。其结果，能够提供过滤性能优异的带电过滤材料，所以优选。因此，支撑纤维层优选为具有异形横截面的聚酯纺粘无纺布。
另外，如果支撑纤维层的构成纤维含有聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(更优选构成纤维仅为聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维)时，则如后所述，细纤维层和支撑纤维层的层压一体化有效地进行，在后述的将层压体提供给极性液体带电方法时，能够防止细纤维层上产生裂纹或者大的变形。其结果，能够提供过滤性能优异的带电过滤材料，因此优选。
支撑纤维层可以通过使构成纤维彼此缠结而构成，也可以通过使构成纤维的一部分熔融而一体化构成，或者通过利用粘合剂使构成纤维彼此粘接一体化而构成。
特别是，在构成纤维的一部分熔融而一体化的情况下，能够防止因为粘合剂的存在引起的压力损失的上升，能够抑制支撑纤维层的结构意外地变化、或者纤维从带电过滤材料脱离，能够防止带电过滤材料的过滤性能降低，因此优选。
这样的构成纤维的一部分熔融而一体化的支撑纤维层可以使用熔喷法、纺粘法等的直接纺丝法来制备。
支撑纤维层中的构成纤维的细度、支撑纤维层的基重、厚度可以适当地选择，细度的值越小，带电过滤材料的捕集效率越有提高的倾向，但细度的值过小时，带电过滤材料的压力损失有可能变得过高。因此，支撑纤维层中的构成纤维的细度可以为1dtex～100dtex，可以为2dtex～50dtex，可以为3dtex～30dtex。此外，细度的下限值可以适当地选择，但实际上是大于0.1dtex的值。
支撑纤维层的基重可以适当地选择，基重越小越能够降低带电过滤材料的压力损失，但基重过小时，带电过滤材料的捕集效率有可能过度降低。因此，支持纤维层的基重比0g/m2重，其范围可以为20g/m2～200g/m2，可以为30g/m2～150g/m2，可以为40g/m2～100g/m2。
此外，带电过滤材料中的支撑纤维层的基重可以通过以下的方法算出。
(支撑纤维层的基重的计算方法)
在能够容易地从带电过滤材料分离支撑纤维层的情况下，测量通过分离而取得的支撑纤维层的重量，换算为所取得的支撑纤维层中的面积最大的表面(主表面)每1m2的重量，由此算出支撑纤维层的基重(g/m2)。
另外，在不能容易地从带电过滤材料分离支撑纤维层的情况下，从带电过滤材料除去支撑纤维层以外的结构物。从这样获得的支撑纤维层按照与上述同样的方法算出基重。
支撑纤维层的厚度可以适当地选择，可以为0.1mm～2mm，可以为0.15mm～1.5mm，可以为0.2mm～1mm。
此外，支撑纤维层的厚度可以通过以下的方法算出。
(支撑纤维层的厚度的计算方法)
在能够容易地从带电过滤材料分离支撑纤维层的情况下，使用高精度数字长度测量仪测定从通过分离而取得的支撑纤维层的主表面朝向另一个主表面，向主表面上施加20g/cm2的负荷时的两个主表面间的长度，将该长度作为支撑纤维层的厚度(mm)。
另外，在不能容易地从带电过滤材料分离支撑纤维层的情况下，从带电过滤材料除去支撑纤维层以外的结构物。从这样获得的支撑纤维层按照与上述同样的方法算出厚度。
另外，例如在干式无纺布、湿式无纺布等的制造工序中赋予油剂、分散剂或者表面活性剂等而制造的纤维、织物中，在其纤维表面附着有油剂、分散剂或者表面活性剂等的残留物。当通过提供这样的纤维或者织物而构成的层压体提供给本发明所涉及的极性液体带电方法时，则由于残留物从纤维或者织物向极性液体溶出，因此层压体的带电大幅度变差，有可能无法提供满足本申请发明规定的压力损失和捕集效率的带电过滤材料。
因此，细纤维层和/或者支撑纤维层优选由纤维或者织物(例如，使用熔喷法或者纺粘法等的直接纺丝法制备的纤维或者织物)构成，所述纤维或者织物是不在制造工序中赋予可能成为向极性液体溶出残留物的油剂、分散剂或者表面活性剂等而制造的。
如果上述的细纤维层和/或者支撑纤维层仅由构成纤维构成，则具有能够提供压力损失低的带电过滤材料的倾向，因此优选，但是，细纤维层和/或者支撑纤维层除了构成纤维以外，还可以含有功能性粒子、粘合剂、颜料等。
作为功能性粒子，例如可以列举：放射性物质吸附剂(例如：沸石、活性炭、亚铁氰化铁(普鲁士蓝)等)、抗菌剂、抗病毒剂、抗霉剂、催化剂(例如氧化钛、二氧化锰或者载铂氧化铝等)、调湿剂(例如硅胶、硅胶微胶囊等)、活性炭、炭黑等脱臭剂、色素、磷酸系阻燃剂、氢氧化铝等阻燃剂、除臭剂、防虫剂、杀菌剂、芳香剂、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂等粒子。
此外，如上所述，功能性粒子或者颜料可以以吸附或者粘接在细纤维层和/或者支持纤维层上的方式存在，也可以是捏合到构成细纤维层和/或者支持纤维层的纤维中的方式。
在本发明中，细纤维层和支撑纤维层层压一体化是指，通过粘合剂、粘接纤维等使两层粘接一体化，或者通过热封、超声波熔接等或者按压加热辊等，使构成细纤维层的纤维和/或者构成支撑纤维层的纤维熔融粘接，从而两层间熔融一体化等，而不是指纤维层和支撑纤维层仅仅重合。
在细纤维层和支撑纤维层通过粘合剂层压一体化的情况下，粘合剂的赋予量可以适当地选择，可以为1g/m2～30g/m2，可以为2g/m2～20g/m2，可以为3g/m2～15g/m2。
由于细纤维织物与支撑织物的层间的透气性被粘合剂等粘接成分堵塞，使得能够防止带电过滤材料的压力损失上升，因此优选构成细纤维层的纤维和/或者构成支撑纤维层的纤维熔融粘接，从而两层间熔融一体化。
特别是，从能够提供压力损失降低的带电过滤材料的观点出发，优选在两层间存在部分熔融一体化的部分，而不是层压部分的整个表面熔融一体化，并且该熔融一体化部分以大致均匀地存在于层压部分中的方式构成细纤维层和支撑纤维层层压一体化。这样的层压一体化方式例如可以通过提供给超声波层压装置(PINSONIC装置)而获得。
本发明的带电过滤材料具备细纤维层和支撑纤维层层压一体化而成的带电层压体。此外，细纤维层或者支撑纤维层中的任一层、或者细纤维层和支撑纤维层的双方都可以带电，但是，从能够提供过滤性能优异的带电过滤材料的观点出发，优选细纤维层和支撑纤维层的双方都带电(层压体带电)。带电过滤材料中的带电方式可以适当地选择，但从能够提供过滤性能优异的带电过滤材料的观点出发，优选提供给极性液体带电方法而成的带电方式。提供给极性液体带电方法而成的带电过滤材料的过滤性能优异的理由尚未完全明确。但是，由于无论是带电过滤材料的内部还是外部，构成带电过滤材料的纤维的表面整体均匀带电，另外，由于成为电荷在每根纤维的纤维表面上极化的带电方式，因此认为是带电量多的带电方式。
具有上述构成的带电层压体能够以单体作为带电过滤材料使用，但也可以是具备预过滤层、后过滤层、新的支撑基材等的其他的透气性部件与层压体仅层压的方式的带电过滤材料、与层压体层压一体化的方式的带电过滤材料等。
此时，透气性部件的形态可以适当地选择，例如，可以使用无纺布、纺织品、编织物等织物、多孔膜等。通气性部件的带电的有无可以适当地选择，但为了能够提高最终获得的带电过滤材料的过滤性能，优选具备带电的通气性部件。
本发明的带电过滤材料在风速为10cm/s时的压力损失为24Pa以下，并且风速为10cm/s时的粒径为0.3～0.5μm的粒子的捕集效率为76％以上。
带电过滤材料的捕集效率优选为80％以上，优选为85％以上，优选为90％以上，优选为95％以上。另外，压力损失优选为20Pa以下。
此外，带电过滤材料的压力损失和捕集效率可以通过以下的方法算出。此外，以带电过滤材料的来自支撑纤维层的纤维层侧面对测定装置的上游侧的方式设置带电过滤材料。
(压力损失和捕集效率的计算方法)
是指在试验管道中设置过滤器并通过计数法算出的值。即，将平面状的织物(在测定对象为具备褶皱形状的情况下，将弯折形状拉伸而成为平面状)设置在有效开口面积0.04m2的试验管道的支架上后，将粒径为0.3～0.5μm的大气尘埃(大气尘数：U)提供给织物的上游侧，用颗粒计数器(RION公司制：形式KC-22B)测定以面风速为10cm/s使空气通过时的下游侧的粒径为0.3～0.5μm的大气尘埃数(D)，将由下式算出的值作为捕集效率(％)。
捕集效率(％)＝[1-(D/U)]×100
另外，压力损失是指上述捕集效率测定时的织物的初期的压力损失(Pa)。
从要求过滤性能优异的带电过滤材料的观点出发，优选由压力损失和捕集效率算出的QF值为0.12以上的带电过滤材料，优选为0.13以上的带电过滤材料，优选为0.14以上的带电过滤材料，优选为0.15以上的带电过滤材料，优选为0.16以上的带电过滤材料。QF值越大，带电过滤材料的压力损失和捕集效率间的平衡越优异。
此外，QF值可以通过以下的方法计算。
(QF值的计算方法)
通过将带电滤材的捕集效率E(％)和压力损失ΔP(Pa)代入下式(其中"ln"为自然对数)来算出。
QF值＝[{-ln(1-E/100)}/ΔP]
本发明的带电过滤材料可以以平面状使用，但也可以是褶皱形状或者卷绕形状。
此时，当将仅由来自细纤维层的纤维层和来自支撑纤维层的纤维层所构成的带电过滤材料加工成褶皱形状时，则通过对在带电过滤材料表面上露出的支撑纤维层直接形成褶皱峰或者谷那样的折痕，能够提供形状保持性优异且具有所希望的形状的褶皱形状的带电过滤材料，因此优选。特别是在支撑纤维层为来自纺粘的纤维层的情况下，具有有效地发挥的倾向，因此优选。
褶皱的山形的形状可以适当地选择，褶皱的山形高度可以为3mm～100mm，可以为5mm～80mm，可以为10mm～60mm。另外，褶皱的山形的顶点之间的间隔可以为1mm～25mm，可以为2mm～20mm，可以为3mm～15mm。
带电过滤材料的形状可以适当地选择，例如可以是杯型等成型为特定形状的带电过滤材料、也可以是根据收纳的过滤器边框的形状切取加工的带电过滤材料、或者是在周围设置有边缘带的褶皱形状的带电过滤材料。
如上所述制备的带电过滤材料和具备过滤器边框或者边缘带而构成的过滤器单元，优选以带电过滤材料的支撑纤维层露出到过滤对象物一侧的方式构成并使用。通过使用这样的过滤器单元，能够利用支承纤维层捕集过滤对象物中的粗粒子，能够利用细纤维层选择性地捕集未能被支承纤维层捕集的细小颗粒。其结果，能够实现抑制由带电过滤材料的堵塞引起的压力损失的上升的过滤寿命长的过滤器单元。
接着，对本发明所涉及的带电过滤材料的制造方法进行说明。
本制造方法主要包括：
(1)制备构成纤维的中值纤维直径小于2.5μm、基重小于13g/m2的细纤维织物的工序；以及
(2)制备支撑织物的工序；以及
(3)将细纤维织物和支撑织物层压一体化，从而制备层压体的工序；以及
(4)通过向层压体赋予极性液体，并通过该极性液体向层压体施加力，然后从层压体中除去极性液体，从而使层压体带电的工序。
首先，对(1)制备构成纤维的中值纤维直径小于2.5μm、基重小于13g/m2的细纤维织物的工序进行说明。
在构成纤维的中值纤维直径小于2.5μm、基重小于13g/m2的细纤维织物为纺织品或者编织物的情况下，可以通过纺织或者编织纤维来制备细纤维织物。
在细纤维织物为无纺布的情况下，作为无纺布的制备方法，可以使用例示的能够制备细纤维层的构成纤维的各种纤维的制造方法。另外，可以通过将制备的纤维提供给例如干式法、湿式法来制备纤维网，并使制备的纤维网的构成纤维缠结和/或者一体化来制备细纤维织物。
或者，也可以使用直接纺丝法，在进行纺丝时并捕集纤维来制备纤维网或者无纺布。此外，从下述观点出发，即，尽管纤维直径小、且基重小，但由于纤维均匀地分散存在，因此可以制备能够提高带电过滤材料的过滤性能的细纤维织物，优选使用直接纺丝法制备细纤维织物。另外，如果使用熔喷法或者纺粘法制备层压体时，则可以减少工序数、并防止残留物从极性液体中溶出，因此优选。
作为使构成纤维网的纤维彼此缠结和/或者一体化的方法，例如可以列举：利用针或者水流进行缠结的方法、将纤维网提供给加热处理等而利用粘合剂或者粘接纤维使构成纤维彼此粘接一体化或者熔融一体化的方法等。
除了纤维网以外，也可以将无纺布等织物提供给加热处理，加热处理的方法可以适当地选择，例如，可以使用利用压延辊进行加热加压的方法、利用热风干燥机进行加热的方法、在无压下照射红外线而使纤维中所含的热塑性树脂熔融的方法等。
接着，对(2)制备支撑织物的工序进行说明。
可以适当地选择支撑织物的制造方法，作为其方法，可以使用例示的能够制备细纤维层的构成纤维的各种纤维的制造方法、上述(1)的工序中例示的方法等。
此外，由于支撑纤维层具有优异的刚性，所以能够更牢固地支撑细纤维层，从而当将层压体提供给极性液体带电方法时，能够防止细纤维层上产生裂纹或者大的变形，其结果，从能够提供过滤性能优异的带电过滤材料的观点出发，优选使用直接纺丝法(特别是纺粘法)来制备支撑织物。
接着，对(3)将细纤维织物和支撑织物层压一体化，从而制备层压体的工序进行说明。
将细纤维织物和支撑织物层压一体化而制备层压体的方法，可以采用在细纤维层和支撑纤维层的层压一体化方式的项目中说明的方法。
作为具体例，可以采用如下方法：通过将仅层压在一起的细纤维织物和支撑织物提供给例如烘箱干燥机、远红外线加热器、干热干燥机等的加热机，或者通过使粘结成分(粘合剂粒子或者蛛网状粘接纤维网等)介于细纤维织物和支撑织物之间的状态下提供给加热机，从而将粘接成分加热至玻璃化转变温度或者熔点以上，使两层间熔融一体化。
另外，从具有能够防止细纤维层和支撑纤维层的层间部分的通气阻力降低的倾向的观点出发，例如优选通过提供给热封装置或者超声波熔接装置、按压加热辊等，使细纤维织物的构成纤维和/或者支撑织物的构成纤维熔融粘接，从而能够使两层间熔融一体化的方法。
特别是，通过提供给超声波层压装置(PINSONIC装置)，在两层间存在部分熔融一体化的部分，而不是层压部分的整个表面熔融一体化，并且该熔融一体化部分以大致均匀地存在于层压部分中，从而能够提供压力损失更低的带电过滤材料。
最后，对(4)通过向层压体赋予极性液体，并通过该极性液体向层压体施加力，然后从层压体中除去极性液体，从而使层压体带电的工序进行说明。
所使用的极性液体的种类可以适当地选择，以便能够提供本发明所涉及的带电过滤材料，例如，可以单独或者作为混合液使用纯水(相当于经过蒸馏、离子交换的二次蒸馏水)等极性液体。另外，向层压体赋予极性液体的温度可以适当地选择，温度可以在20±5℃的范围。
另外，使用的极性液体的电导率为5μS/cm(Micro Siemens per centimeter)以下时，通过提供给本发明所涉及的极性液体带电方法，能够有效地提高层压体的带电量，能够实现满足本申请发明规定的压力损失和捕集效率的带电过滤材料。
对层压体赋予极性液体的方法可以适当地选择，例如，可以列举对层压体喷雾极性液体的方法、赋予极性液体的液滴的方法、将层压体浸渍在极性液体中的方法、以极性液体通过层压体的方式进行处理的方法等。
通过极性液体向层压体施加力的方法，可以通过向上述的层压体赋予极性液体来施加力，例如，可以列举对赋予了极性液体的层压体施加超声波的方法、对赋予了极性液体的层压体施加振动的方法、通过从赋予了极性液体的层压体中抽吸或者吹飞极性液体来施加力的方法等。
从层压体中除去极性液体的方法，可以通过从赋予了上述极性液体的层压体中抽吸或者吹飞极性液体进行除去，例如，可以列举：通过提供到加热机从层压体中加热除去极性液体的方法、通过施加风力或者超声波从层压体中除去极性液体的方法、通过在室温环境下或者减压环境下放置从层压体中蒸发除去极性液体的方法等。
通过经由上述制造工序可以制造带电层压体。带电层压体可以直接用作带电过滤材料，也可以通过提供给如下的各种二次工序来制造带电过滤材料；其中，二次工序例如：除了带电层压体以外，进而设置其他的透气性部件的工序；以及向带电层压体赋予功能性粒子、粘合剂、颜料等的工序；以及将带电层压体加工成褶皱形状、卷绕形状的工序；以及将带电层压体成型为杯形等特定形状，或者根据收纳过滤器的边框的形状进行切取加工的工序、以及在褶皱形状的带电层压体的周围设置边缘带的工序等。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行具体说明，但这些实施例并不限定本发明的范围。
实施例1
(细纤维织物的制备方法)
相对于体积电阻率值为1016(Ω·cm)左右的市售的聚丙烯树脂100质量份，混合作为带电助剂的市售的受阻胺光稳定剂4质量份，使用熔喷法进行纺丝，制备了具有以下构成的熔喷无纺布。
构成纤维的树脂：聚丙烯树脂
纤维截面形状：圆形
中值纤维直径：1.44μm
基重：7g/m2
厚度：0.07mm
风速为10cm/s时的压力损失：12.5Pa
此外，熔喷无纺布的压力损失(Pa)通过向(压力损失和捕集效率的计算方法)的项目中说明的计算方法提供熔喷无纺布而求出。
(支撑织物的制备方法)
准备了具有以下构成的纺粘无纺布。
构成纤维的树脂：聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂
纤维截面形状：从中心部分突出两个以上的Y字形状的突起的异形截面形状
细度：16dtex
基重：60g/m2
厚度：0.42mm
风速为10cm/s时的压力损失：1.5Pa
此外，纺粘无纺布的压力损失(Pa)通过向(压力损失和捕集效率的计算方法)项目中说明的计算方法提供纺粘无纺布而求出。
(层压体的制备方法)
使纺粘无纺布的主表面与熔喷无纺布的主表面接触，在仅使它们重叠的状态下，提供给超声波层压装置(PINSONIC装置)(Horn压：1.8～2.1kgf/cm2)。
然后，通过对仅使它们重叠的状态的熔喷无纺布和纺粘无纺布的主表面的一部分施加超声波，使构成熔喷无纺布的聚丙烯纤维熔融，与纺粘无纺布熔融粘接，从而制备了将纺粘无纺布和熔喷无纺布层压一体化而成的层压体。此外，熔融粘接的部分的面积为该主表面的面积的1.5％，熔融粘接的部分在该主表面上大致均匀地分散存在。
通过将如上述而制备的熔喷无纺布单体以及层压体(在本段落中，统称为织物)提供给以下的确认方法以及测定方法，确认了织物中有无裂纹，并测定了伸长率。
(裂纹有无的确认方法)
将织物提供给后述的(带电层压体的制备方法)。然后，通过目视观察提供给(带电层压体的制备方法)后的织物的主表面，确认有无裂纹。
(织物的伸长率的测定方法)
测定了提供给后述的(带电层压体的制备方法)之前的织物中的主表面上的一个方向的长度(A0)、以及主表面上的与该一个方向成直角的方向的长度(B0)。然后，再次测定了提供给(带电层压体的制备方法)之后的织物中的该主表面上的一个方向的长度(A1)、以及主表面上的与该一个方向成直角的方向的长度(B1)。
通过将测定的A0和A1以及B0和B1的各测定值代入以下的数学式中，计算出织物的伸长率(％)。
此外，伸长率(％)的值为0％的情况时，意味着在提供给(带电层压体的制备方法)前后，织物没有发生变形。另外，伸长率(％)的值越大于0，意味着通过提供给(带电层压体的制备方法)，织物的伸长越大，织物产生的变形大。
伸长率(％)＝{100×(A1-A0)/A0+100×(B1-B0)/B0}/2
另外，由于伸长率(％)超过3％的熔喷无纺布的变形大，因此即使提供给专利文献2、专利文献3所公开的带电过滤材料的制造方法，也不能制备出带电过滤材料。
(带电层压体的制备方法)
将层压体搬送到被保持为作为极性液体的电导率为3.2(μS/cm)、且温度被保持在20±5℃的范围的纯水(相当于经过蒸馏、离子交换的二次蒸馏水)的浴槽内，使其吸附纯水，并且通过向层压体施加频率为20kHz的超声波，通过纯水对层压体施加力。
接着，通过将施加了超声波的层压体提供给传送式干燥机，在80℃下干燥，除去层压体中所含的纯水，从而制备带电层压体。
将这样制备的带电层压体以原样的状态作为带电过滤材料，测定并算出带电过滤材料的捕集效率(％)、压力损失(Pa)以及QF值。
此外，制备的带电过滤材料具有来自熔喷无纺布的细纤维层和来自纺粘无纺布的支撑纤维层层压一体化而成的构成。
(实施例2～6、比较例1～6)
改变带电过滤材料的制备中使用的熔喷无纺布的基重和中值纤维直径，除此以外，其他以与实施例1同样的方法制备了带电过滤材料。
此外，制备的各带电过滤材料具有来自熔喷无纺布的细纤维层和来自纺粘无纺布的支撑纤维层层压一体化而成的构成。
将如上所述而制备的实施例以及比较例的带电过滤材料的构成和测定结果汇总于表1～表4。
此外，由于在熔喷无纺布单体或者带电过滤材料(带电层压体)的主表面上存在裂纹的情况下，无法测定织物的主表面上的长度，因此无法算出伸长率(％)。对于无法算出伸长率(％)的情况，在表中用-记号记载。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
实施例7
不混合带电助剂而仅使用聚丙烯树脂制备熔喷无纺布，除此以外，其他以与实施例2同样的方法制备了带电过滤材料。
此外，制备的带电过滤材料具有来自熔喷无纺布的细纤维层和来自纺粘无纺布的支撑纤维层层压一体化而成的构成。
(比较例7)
代替上述(带电层压体的制备方法)项目中说明的带电方法，通过将实施例2中制备的层压体提供给电晕放电处理(直流电压：15kV)，而制备带电层压体。
将这样制备的带电层压体以原样的状态作为带电过滤材料。
此外，制备的带电过滤材料具有来自熔喷无纺布的细纤维层和来自纺粘无纺布的支撑纤维层层压一体化而成的构成。
(比较例8)
改变了带电过滤材料的制备中使用的熔喷无纺布的基重和中值纤维直径，除此以外，其他以与比较例7同样的方法制备了带电过滤材料。
此外，制备的各带电过滤材料具有来自熔喷无纺布的细纤维层和来自纺粘无纺布的支撑纤维层层压一体化而成的构成。
将如上所述而制备的实施例和比较例的带电过滤材料的构成和测定结果汇总于表5以及表6。
[表5]
[表6]
(实施例8～10)
改变了熔喷无纺布的基重和中值纤维直径，除此以外，其他以与实施例1同样的方法制备了带电过滤材料。
此外，制备的各带电过滤材料具有来自熔喷无纺布的细纤维层和来自纺粘无纺布的支撑纤维层层压一体化而成的构成。
将如上所述而制备的实施例的带电过滤材料的构成和测定结果汇总于表7以及表8。
[表7]
[表8]
从表1～表8的结果，判明了以下情况。
即使将中值纤维直径为2.5μm以上，和/或者基重为13g/m2以上的熔喷无纺布以单体直接提供给本发明所涉及的带电工序中，在其主表面也不会产生裂纹，进而熔喷无纺布也没有产生大的变形。另一方面，如果将中值纤维直径小于2.5μm、基重小于13g/m2的熔喷无纺布以单体直接供给本发明的带电工序，则在其主表面产生裂纹，或者熔喷无纺布产生大的变形。因此，只要采用专利文献2、专利文献3等公开的带电过滤材料的制造方法，就不能提供具备来自本熔喷无纺布的细纤维层的带电过滤材料。
由以上可知，就现有技术而言，其不能提供具备本发明规定的细纤维层的构成(中值纤维直径小于2.5μm，基重小于13g/m2)，并且满足本申请发明规定的过滤性能(压力损失为24Pa以下，并且捕集效率为76％以上)的过滤性能优异的带电过滤材料。
与此相对，实施例的带电过滤材料为具备本发明规定的细纤维层的构成(中值纤维直径小于2.5μm，基重小于13g/m2)，并且满足本申请发明规定的过滤性能(压力损失为24Pa以下，并且捕集效率为76％以上)的过滤性能优异的带电过滤材料。
另外，由表3以及表4的结果，判明了以下情况。
已经判明在具备中值纤维直径相同的细纤维层的带电过滤材料中，存在一个带电过滤材料的QF值能够特异性升高的细纤维层的基重范围。具体而言，在表3以及表4的结果中判明，在基重为3g/m2以上且小于10g/m2的范围(特别是基重为3g/m2～7g/m2的范围，进而基重为5g/m2～7g/m2的范围)内，QF值特异性升高。
即，发现了带电过滤材料的过滤性能与基重没有单纯的比例关系，存在能够特异性提高过滤性能的基重范围的新的见解。
因此，具备与上述特异性上升的范围相关的基重的本发明的带电过滤材料是过滤性能更优异的带电过滤材料。
因此，具备与上述特定上升范围相关的基重的本发明的带电过滤介质是具有更优异的过滤性能的带电过滤介质。
进而，由表5以及表6的结果，判明了以下情况。
由实施例2与实施例7的比较结果可知，由于具备含有带电助剂的细纤维层的带电过滤材料的捕集效率优异，因此为过滤性能更优异的带电过滤材料。
由实施例2与比较例7以及比较例8的比较结果可知，提供给极性液体带电方法而成的带电过滤材料满足本发明规定的捕集效率和压力损失，而提供给电晕带电方法而成的带电过滤材料不满足本发明规定的捕集效率和压力损失。另外，作为应特别注意的点，实施例2的带电过滤材料与提供给电晕带电方法的比较例7以及比较例8的带电过滤材料相比，是QF值为两倍以上的过滤性能优异的带电过滤材料。
因此，提供给极性液体带电方法而成的本发明的带电过滤材料是过滤性能更优异的带电过滤材料。
另外，根据本发明的制造方法，如上所述，可以制备满足本发明的实施例的带电过滤材料。作为该理由，是由于本发明的制造方法具有将细纤维织物和支撑织物层压一体化而成的层压体提供给极性液体带电方法的工序。
即，这是因为，细纤维织物能够在被支撑织物补强的状态下提供给极性液体带电方法，并且能够通过防止细纤维织物产生裂纹或者大的变形来制备带电过滤材料。
此外，将各实施例中制备的带电过滤材料加工成褶皱形状时，结果可以提供具有形状保持性优异且具有所希望的形状的褶皱形状的带电过滤材料。而且，通过使用具有该褶皱形状的带电过滤材料，能够提供具备过滤器边框或者边缘带等而构成的过滤器单元。这样制备的过滤器单元特别是在将加工成褶皱形状的带电过滤材料中的来自熔喷无纺布的支撑纤维层露出到过滤对象物侧的状态下使用时，特别是由于抑制了因带电过滤材料的堵塞引起的压力损失的上升，所以为过滤寿命长的过滤器单元。
另外，根据接下来说明的参考例1～参考例3的结果，判明了以下情况。
(参考例1)
准备实施例1中使用的层压体。此外，将该层压体提供给上述(压力损失和捕集效率的计算方法)而算出的捕集效率为16.1％，压力损失为17.8Pa，QF值为0.010。
作为极性液体，使用温度被保持在20±5℃的范围的纯水(相当于经过蒸馏、离子交换的二次蒸馏水，电导率：1.0μS/cm)，并且通过将层压体浸渍在充满该极性液体的浴槽内，使层压体上吸附该极性液体，并且通过向层压体施加压力辊，从而通过该极性液体向层压体施加力。
接着，通过将层压体在50℃气氛下干燥，除去层压体中含有的纯水，从而制备带电层压体。
将这样制备的带电层压体提供给上述(压力损失和捕集效率的计算方法)中，算出的捕集效率为52.2％，压力损失为20.7Pa，QF值为0.036。
(参考例2)
作为极性液体，使用相对于温度被保持在20±5℃的范围的纯水(相当于经过蒸馏、离子交换的二次蒸馏水，电导率：1.0μS/cm)100质量％，混合表面活性剂(主成分：C9-11Alcohol ethoxylate(CAS Registry Number.：68439-46-3))4质量％而成的温度被保持在20±5℃的范围的混合液(电导率：7.3μS/cm)，除此以外，其他以与参考例1同样的方法制备带电层压体。
将这样制备的带电层压体提供给上述(压力损失和捕集效率的计算方法)中，算出的捕集效率为9.6％，压力损失为30.5Pa，QF值为0.003。
(参考例3)
作为极性液体，使用相对于温度被保持在20±5℃的范围的纯水(相当于经过蒸馏、离子交换的二次蒸馏水，电导率：1.0μS/cm)100质量％，混合表面活性剂(主成分：C9-11Alcohol ethoxylate(CAS Registry Number.：68439-46-3))1.5质量％而成的温度被保持在20±5℃的范围的混合液(电导率：3.2μS/cm)，除此以外，其他以与参考例1同样的方法制备带电层压体。
将这样制备的带电层压体提供给上述(压力损失和捕集效率的计算方法)中，算出的捕集效率为24.0％，压力损失为24.5Pa，QF值为0.011。
比较参考例1～3中制备的各带电层压体的结果，使用电导率高的极性液体(例如，电导率高于5μS/cm的极性液体)而制备的带电层压体与使用电导率低的极性液体(例如，电导率为5μS/cm以下的极性液体)而制备的带电层压体相比，其捕集效率大幅度降低，并且其压力损失大幅度上升。由此可知，在使用电导率高的极性液体(例如，电导率高于5μS/cm的极性液体)的情况下，难以实现满足本申请发明规定的压力损失和捕集效率的带电过滤材料。
进一步，比较参考例1～3中制备的各带电层压体的结果，使用被残留物污染的极性液体而制备的带电层压体与仅使用纯水作为极性液体而制备的带电层压体相比，其捕集效率大幅度降低，并且其压力损失大幅度上升。由此可知，在使用被残留物污染的极性液体的情况下，难以实现满足本申请发明规定的压力损失以及捕集效率的带电过滤材料。因此，即使将在制造工序中赋予油剂、分散剂或者表面活性剂等而成的、例如具备干式无纺布或者湿式无纺布等的层压体提供给极性液体来制备带电过滤材料，由于使用的极性液体被从该层压体溶出的残留物(油剂、分散剂或者表面活性剂等)污染，因此认为难以实现满足本申请发明规定的压力损失和捕集效率的带电过滤材料。
根据以上的结果，以下被认为是实施例的带电过滤材料作为满足本申请发明规定的压力损失和捕集效率的一个理由。
实施例中使用的层压体仅由细纤维层和支撑纤维层构成，所述细纤维层和支撑纤维层由在制造工序中没有赋予可能成为向极性液体溶出残留物的油剂、分散剂或者表面活性剂等而制造的纤维、织物等(例如，使用熔喷法、纺粘法等的直接纺丝法制备的纤维、织物等)构成，由此可以实现满足本申请发明规定的压力损失和捕集效率的带电过滤材料。进而，认为通过将实施例中使用的层压体提供给使用电导率低的极性液体(例如，电导率为5μS/cm以下的极性液体)的极性液体带电方法，能够实现满足本申请发明规定的压力损失以及捕集效率的带电过滤材料。
产业上的利用可能性
本发明的带电过滤材料，例如，可以在食品或者医疗品的生产工厂用途、精密设备的制造工厂用途、农作物的室内栽培设施用途、一般家庭用途或者办公楼等的产业设施用途、空气净化器用途或者OA设备用途等电气化制品用途、汽车或者飞机等各种车辆用途中，适合用作气体过滤器或者液体过滤器。
另外，通过本发明的带电过滤材料的制造方法，能够制造适合用于上述各种用途的带电过滤材料。

Claims (2)

1.一种带电过滤材料，其具备：
带电层压体，所述带电层压体由细纤维层和支撑纤维层层压一体化而构成，其中，所述细纤维层的构成纤维的中值纤维直径小于2.5μm，且基重小于13g/m2；
其中，风速为10cm/s时的压力损失为24Pa以下，并且风速为10cm/s时的粒径为0.3～0.5μm的粒子的捕集效率为76％以上。
2.一种具备带电层压体的带电过滤材料的制造方法，其具有：
制备细纤维织物的工序，其中，所述细纤维织物的构成纤维的中值纤维直径小于2.5μm，且基重小于13g/m2；
制备支撑织物的工序；
制备层压体的工序，在所述工序中，将所述细纤维织物和所述支撑织物层压一体化而制备所述层压体；以及
使所述层压体带电的工序，在所述工序中，通过向所述层压体赋予极性液体，并通过该极性液体向所述层压体施加力，然后，从所述层压体除去所述极性液体从而使所述层压体带电。
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