CN110709551B - 长纤维无纺布和使用该长纤维无纺布的过滤器增强材料 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种长纤维无纺布，所述长纤维无纺布具有适用于过滤器增强材料的打褶性能以及具有满足褶形状保持性能的刚性。所述长纤维无纺布包含双折射率(Δn)为0.005‑0.020并且平均纤维直径为30μm‑60μm的纤维，并且所述长纤维无纺布的单位面积的质量为50g/m2‑120g/m2，根据JIS L1096(2010)8.22.1方法A的在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯刚度的平均值为100mg‑200mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯刚度/在CD方向上的Gurley抗弯刚度的值小于或等于3.0。

Description

长纤维无纺布和使用该长纤维无纺布的过滤器增强材料
技术领域
本发明涉及适用于过滤器增强材料的长纤维无纺布。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯长纤维无纺布具有良好的动态物理性质，还具有透气性和透水性，并且用于多种应用。然而，当将聚对苯二甲酸乙二醇酯长纤维无纺布用作用于成型体的材料时，对于此布来说难以在宽温度范围内符合模具比如不均匀模具以及难以以多种形状成型。
作为用于空气净化器或汽车的舱室过滤器，通常使用折叠过滤器(pleatedfilter)以改善除尘性能、除臭性能等。当使用无纺布作为过滤器用增强材料时，所使用的无纺布需要具有能够打褶为具有任意数量的褶和褶之间具有任意间距的性能。另外，为了避免发生在实际使用期间的过滤器褶之间的接触或紧密接触，过滤器需要有具有褶形状保持性能的刚性，并且作为增强材料的无纺布也需要具有刚性。也就是说，作为增强材料的无纺布需要同时具有打褶(pleating)性能和褶形状保持性能。
作为用作过滤器用增强材料的无纺布，提出了使用在鞘成分中设置有低熔点树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯系芯-鞘复合纤维的短纤维无纺布和其中混合有低熔点树脂纤维的长纤维无纺布(参见例如专利文献1至2)。尽管这些无纺布同时具有打褶性能和褶形状保持性能，但是其制造相关的成本高。
另一方面，提出了使用聚对苯二甲酸乙二醇酯长纤维无纺布的过滤器增强材料，其改善了过滤器的褶形状保持性能和耐久性(参见例如专利文献3)。尽管增加了基重量(basis weight amount)以提高刚性并且确保了形状保持性能，但是过滤器单元由于厚度的增加而具有增加的压力损失和差的打褶性能。
引用清单
专利文献
专利文献1：日本专利公开号：2008-231597
专利文献2：日本专利公开号：2000-199164
专利文献3：日本专利公开号：2011-000536
发明概述
技术问题
鉴于上述情形完成了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种具有适用于过滤器增强材料的打褶性能以及具有满足褶形状保持性能的刚性的长纤维无纺布。
问题的解决方案
由于为了解决上述问题的细致研究，本发明人最终完成了本发明。具体地，本发明如下：
1.一种长纤维无纺布，所述长纤维无纺布包含双折射率(Δn)大于或等于0.005且小于或等于0.020并且平均纤维直径大于或等于30μm且小于或等于60μm的纤维，所述长纤维无纺布的基重量大于或等于50g/m2且小于或等于120g/m2，根据JIS L1096(2010)8.22.1方法A的在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值大于或等于100mg且小于或等于200mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值小于或等于3.0。
2.根据上述1所述的长纤维无纺布，其中构成所述长纤维无纺布的所述纤维是由含有作为主要组分的聚对苯二甲酸乙二醇酯和大于或等于0.02质量％且小于或等于5质量％的与其混合的热塑性聚苯乙烯系共聚物的树脂制成的单一纤维。
3.根据上述2所述的长纤维无纺布，其中所述热塑性聚苯乙烯系共聚物的玻璃化转变点温度为100至160℃。
4.一种过滤器增强材料，所述过滤器增强材料使用根据上述1至3中任一项所述的长纤维无纺布。
5.一种折叠过滤器，所述折叠过滤器使用根据上述4所述的过滤器增强材料。
发明的有益效果
根据本发明，利用上述配置，得到了适用于过滤器增强材料的长纤维无纺布，其打褶性能出色，具有在实际使用的情况下不太可能造成褶之间的紧密接触的刚性，并且褶形状保持性能出色。另外，因为该长纤维无纺布由具有单一组分的纤维制成，所以可以提供以低廉成本制造的长纤维无纺布。
实施方案描述
在下文中，将详细描述本发明的长纤维无纺布。
构成本发明的长纤维无纺布的纤维的双折射率(Δn)大于或等于0.005且小于或等于0.020，优选地大于或等于0.007且小于或等于0.019，更优选地大于或等于0.008且小于或等于0.017，并且进一步优选地大于或等于0.009且小于或等于0.015。当双折射率(Δn)小于0.005时，长纤维无纺布具有出色的打褶性能，但是由于纤维的形变而具有降低的刚性。因此，当实际使用长纤维无纺布作为过滤器增强材料时，可能发生褶之间的接触或紧密接触。当双折射率(Δn)大于0.020时，长纤维无纺布具有提高的刚性，并且可以作为形状保持性能出色的过滤器增强材料，但是难以将长纤维无纺布打褶为具有任意数量的褶和其间的任意间距。
构成本发明的长纤维无纺布的纤维的平均纤维直径大于或等于30μm且小于或等于60μm，并且长纤维无纺布的基重量大于或等于50g/m2且小于或等于120g/m2。尽管构成长纤维无纺布的纤维的平均纤维直径和长纤维无纺布的基重量的组合没有特别限制，但是优选的是在减小基重量时增大平均纤维直径以及在增大基重量时减小平均纤维直径。具体地，当基重量大于或等于50g/m2且小于或等于70g/m2时，平均纤维直径优选地大于或等于50μm且小于或等于60μm；当基重量大于或等于70g/m2且小于或等于90g/m2时，平均纤维直径优选地大于或等于40μm且小于或等于50μm；并且当基重量大于或等于90g/m2且小于或等于120g/m2时，平均纤维直径优选地大于或等于30μm且小于或等于40μm。
本发明的长纤维无纺布的根据JIS L1096(2010)8.22.1方法A的在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值大于或等于100mg且小于或等于200mg，优选地大于或等于110mg且小于或等于190mg，并且更优选地大于或等于120mg且小于或等于180mg。当在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值小于100mg时，在实际使用长纤维无纺布作为过滤器增强材料时可能发生褶之间的接触或紧密接触。当在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值大于200mg时，在实际使用长纤维无纺布作为过滤器增强材料时难以将长纤维无纺布打褶为具有任意数量的褶且褶之间具有任意间距。
另外，当在MD方向上的Gurley抗弯度大于250mg时，在实际使用长纤维无纺布作为过滤器增强材料时难以将长纤维无纺布打褶为具有任意数量的褶且褶之间具有任意间距，因此这不是优选的。
应注意，长纤维无纺布的“MD方向”意指在制造长纤维无纺布的过程中在制造装置中的作业的方向，并且长纤维无纺布的“CD方向”意指在制造长纤维无纺布的过程中与在制造装置中的作业垂直的宽度方向。
对于本发明的长纤维无纺布极其重要的是根据JIS L1096(2010)8.22.1方法A的在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值小于或等于3.0，优选地小于或等于2.0，并且更优选地小于或等于1.5。当在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值大于3.0时，在实际使用长纤维无纺布作为过滤器增强材料时难以将长纤维无纺布打褶为具有任意数量的褶且褶之间具有任意间距。尽管在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值的下限值没有特别限制，但是在长纤维无纺布中该值通常大于或等于1.0。
构成本发明的长纤维无纺布的纤维优选为由含有作为主要组分的聚对苯二甲酸乙二醇酯和与其混合的热塑性聚苯乙烯系共聚物的树脂制成的单一纤维。相对于100质量％的作为主要组分的聚对苯二甲酸乙二醇酯，热塑性聚苯乙烯系共聚物的混合量优选地大于或等于0.02质量％且小于或等于5质量％，更优选地大于或等于0.1质量％且小于或等于3质量％，并且进一步优选地大于或等于0.3质量％且小于或等于1质量％。通过将混合量设定为大于或等于0.02质量％获得上述混合物的效果。尽管热塑性聚苯乙烯系共聚物的混合量的上限没有特别限制，但是如果其过量混合的话，则纤维由于聚对苯二甲酸乙二醇酯和热塑性聚苯乙烯系共聚物之间的拉伸性差异而断裂，造成可操作性变差。因此，热塑性聚苯乙烯系共聚物的混合量优选地小于或等于5质量％。
应注意，“单一纤维”意指它们不是复合纤维，比如芯-鞘型复合纤维、并排(side-by-side)型复合纤维等。
与诸如聚乙烯和聚丙烯的树脂相比，聚对苯二甲酸乙二醇酯在机械强度、耐热性、形状保持性能等方面更出色。为了有效地展现这样的效果，当考虑热塑性聚苯乙烯系共聚物的混合量时，相对于100质量％的整个长纤维无纺布，在用于构成本发明的长纤维无纺布的纤维的树脂中作为主要组分的聚对苯二甲酸乙二醇酯的含量优选地大于或等于90质量％且小于或等于99.8质量％，更优选地大于或等于93质量％且小于或等于99.5质量％，并且进一步优选地大于或等于94质量％且小于或等于98质量％。应注意，除了聚对苯二甲酸乙二醇酯以外，还可以共混其他聚酯树脂，比如聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯，只要其含量小于或等于10质量％即可。
用于本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度优选地大于或等于0.3dl/g，更优选地大于或等于0.4dl/g，进一步优选地大于或等于0.5dl/g，并且最优选地大于或等于0.55dl/g。通过将聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度设定为大于或等于0.3dl/g，树脂不太可能会热劣化，并且长纤维无纺布可以具有改善的耐久性。
用于本发明的热塑性聚苯乙烯系共聚物的玻璃化转变点温度优选地大于或等于100℃且小于或等于160℃，更优选地大于或等于110℃且小于或等于155℃，并且进一步优选地大于或等于120℃且小于或等于150℃。另外，热塑性聚苯乙烯系共聚物优选地在聚对苯二甲酸乙二醇酯中不相容。当热塑性聚苯乙烯系共聚物的玻璃化转变点温度高于聚对苯二甲酸乙二醇酯的玻璃化转变点温度并且大于或等于100℃时，可以抑制构成长纤维无纺布的纤维的结晶。作为其效果，例如，通过在之后描述的平面约束(planar constraint)下施加热量，纤维可以彼此粘结并且可以进一步加工成由于抑制的热收缩而具有较小尺寸变化的长纤维无纺布。另一方面，当考虑纺丝生产率时，玻璃化转变点温度优选地小于或等于160℃。玻璃化转变点温度是根据JIS K7122(1987)通过以20℃/分钟的升温速率测量得到的值。
尽管用于本发明的热塑性聚苯乙烯系共聚物没有特别限制，只要其玻璃化转变点温度大于或等于100℃且小于或等于160℃即可，但是其优选为例如苯乙烯-共轭二烯嵌段共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物或苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物。在这些共聚物中，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物或苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物是更优选的，并且苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物是进一步优选的。苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物的实例包括苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐共聚物。可以单独地或组合地含有这些共聚物。可商购的产品的实例包括由Rohm GmbH&Co.KG生产的PLEXIGLASHW55，其是特别优选的，因为其以少的添加量展现出出色的效果。
本发明的长纤维无纺布优选为平面约束长纤维无纺布，尤其是平面约束纺粘无纺布。平面约束是将纤维网在厚度方向上平面地夹住并且在其上平面地施加压力。平面约束可以例如通过以下方式进行：将整片的纤维网压制在扁平轧辊和片状体比如毡带、橡胶带或钢带之间。另外，尽管在本发明中在平面约束下对进行了临时压缩接合的纤维网进行永久压缩接合(热固性的)，但是这不同于在扁平轧辊和雕刻轧辊之间或在雕刻轧辊之间进行压缩接合的部分压缩接合以及在扁平轧辊之间进行压缩接合的线型压缩接合。在部分压缩接合的情况下，纤维是部分固定的，因此应力集中于压缩接合的部分上，并且得到难以打褶的长纤维无纺布。此外，在线型压缩接合的情况下，纤维过度地完全压缩接合，因此纤维发生形变，并且得到具有低的抗弯度和高的压力损失的长纤维无纺布。另一方面，当在平面约束下进行压缩接合时，可以抑制纤维网在面内方向上的热收缩。结果，在得到的平面约束长纤维无纺布中，纤维在整个片上彼此固定，同时被抑制发生形变。因此，平面约束长纤维无纺布具有出色的抗弯度。
本发明的长纤维无纺布优选为不进行机械交织的长纤维无纺布。在进行机械交织的长纤维无纺布的情况下，难以锐利地将长纤维无纺布打褶，这不是优选的。此外，在由短纤维制成的无纺布的情况下，发生由于纤维滑动等造成的局部形变，并且难以将无纺布打褶为具有相等的在褶之间的间距。
接下来，将描述用于制造本发明的长纤维无纺布的方法。
用于制造本发明的长纤维无纺布的方法包括：以小于或等于200的卷取速度(take-up velocity)与放出线速度(discharge linear velocity)之间的比率(在下文中称为“拉伸比”)进行纺丝的步骤，和对在纺丝后得到的纤维网进行临时压缩接合，然后在平面约束下进行永久压缩接合的步骤。
首先，根据常规方法，将预定量的聚对苯二甲酸乙二醇酯和热塑性聚苯乙烯系共聚物共混并且干燥，之后使用熔融纺丝机进行纺丝。
在本发明中，优选的是将拉伸比设定为小于或等于200以得到具有合适的双折射率(Δn)的长纤维无纺布。当拉伸比大于200时，构成长纤维无纺布的纤维的结晶度变高，并且得到难以打褶的长纤维无纺布。拉伸比更优选地小于或等于175，并且进一步优选地小于或等于150。
通过以下等式提供拉伸比：
(卷取速度与放出线速度之间的比率)
拉伸比(ψ)＝卷取速度(Vs)/放出线速度(V0)
(放出线速度)
放出线速度(V0)＝单孔放出量(Q)/喷丝头孔横截面积(Da)。
尽管其他纺丝条件没有特别限制，但是优选的是从喷丝头纺纱，以0.3至2.0kg/cm2的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器，并且拉伸纱线。此外，通过将供应干燥空气的压力控制在上述范围内，可以容易地将卷曲速度控制在所需范围内，并且可以适当地干燥纱线。
然后，将放出的纱线冷却，并且将纱线的纤维在位于下方的输送机上打开并收集。由此，可以得到纤维网(长纤维羊毛状物(fleece))。此时，可以通过以适当的间距和角度以峰和谷的形状布置打开用夹具(opening jig)来控制纤维网中的纤维在纵向和横向上的对齐。具体地，优选的是将峰和谷的顶端的角度设定在120至150°的范围内。通过将该角度调整在上述范围内，可以将在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值设定为小于或等于3.0，由此得到在打褶性能方面出色的长纤维无纺布。
根据通常的用于制造纺粘无纺布的方法，对得到的纤维网进行压花(embossing)等，其在扁平轧辊和雕刻轧辊之间或在雕刻轧辊之间进行局部压缩接合。然而，因为如在本发明中通过以低纺丝速度纺丝得到的纤维网具有低的取向并且可能会收缩，所以当对纤维网进行压花等时，发生诸如宽度收缩和起皱的问题。在本发明中，如下所述，进行临时压缩接合，然后在平面约束下进行永久压缩接合，这可以容易地抑制宽度收缩和起皱的发生。
临时压缩接合是通过在厚度方向上对纤维网施加压力将其压缩接合。进行临时压缩接合以使得容易进行在永久压缩接合中的平面约束。例如，可以使用包括两个扁平轧辊的一对临时热压缩接合轧辊在大于或等于60℃且小于或等于140℃的每个扁平轧辊的表面温度和大于或等于5kN/m且小于或等于30kN/m的加压压力下进行热压缩接合。每个扁平轧辊的表面温度更优选地大于或等于70℃且小于或等于120℃，并且加压压力更优选地大于或等于7kN/m且小于或等于20kN/m。
此外，为了更容易的永久压缩接合，可以对进行了临时压缩接合的纤维网进行含水处理，由此将水通过喷雾器喷洒在纤维网上，使得纤维网的水含量大于或等于1质量％且小于或等于30质量％。
然后，进行永久压缩接合。永久压缩接合是在平面约束下将进行了临时压缩接合的纤维网热固并且压缩接合。如上所述，平面约束优选地使用扁平轧辊和片状体比如毡带、橡胶带或钢带进行。在这些带中，毡带是特别优选的，因为其表面是纤维状的并且其容易在面内方向上约束纤维网。因为纤维网被片状体约束，所以解决了诸如宽度收缩和起皱的问题。此外，当在平面约束下进行永久压缩接合时，纤维被固定在整个片材上。由此，抑制了纤维的形变，并且可以得到出色的抗弯度。
热固化和平面约束优选地在大于或等于120℃且小于或等于180℃的轧辊的表面温度、在大于或等于10kPa且小于或等于400kPa的加压压力、大于或等于3秒且小于或等于30秒的加工时间和大于或等于1m/分钟且小于或等于30m/分钟的加工速度的条件下进行。
通过将轧辊的表面温度优选地设定为大于或等于120℃，容易地进行压缩接合。轧辊的表面温度更优选地大于或等于130℃。另一方面，通过将轧辊的表面温度优选地设定为小于或等于180℃，抑制了过度的压缩接合。轧辊的表面温度更优选地小于或等于160℃。
通过将加压压力优选地设定为大于或等于10kPa，容易地进行平面约束。加压压力更优选地大于或等于30kPa，进一步优选地大于或等于50kPa，特别优选地大于或等于100kPa，并且最优选地大于或等于200kPa。另一方面，通过将加压压力优选地设定为小于或等于400kPa，抑制了过度的压缩接合。加压压力更优选地小于或等于350kPa，并且进一步优选地小于或等于300kPa。
通过将加工时间优选地设定为大于或等于3秒，容易地进行压缩接合。加工时间更优选地大于或等于5秒。另一方面，通过将加工时间优选地设定为小于或等于30秒，抑制了过度的压缩接合。加工时间更优选地小于或等于20秒。
通过将加工速度优选地设定为大于或等于1m/分钟，抑制了过度的压缩接合。加工速度更优选地大于或等于5m/分钟。另一方面，通过将加工速度优选地设定为小于或等于30m/分钟，容易地进行压缩接合。加工速度更优选地小于或等于20m/分钟。
如上所述得到的本发明的长纤维无纺布适用于在打褶性能和褶形状保持性能方面出色的过滤器增强材料。
实施例
在下文中，将基于实施例更详细地描述本发明。应注意，本发明不受以下实施例限制，并且还可以通过在符合上文和下文描述的主旨的范围内进行改变来实施。任何这样的改变都被涵盖在本发明的技术范围内。
<特性粘度>
首先，称取0.1g的聚对苯二甲酸乙二醇酯并且将其溶解于25ml的苯酚和四氯乙烷的混合溶剂(60/40(质量比))中。在30℃使用奥斯特瓦尔德(Ostwald)粘度计测量特性粘度三次，并确定其平均值。
<玻璃化转变点温度>
根据JIS K7122(1987)，使用差示扫描量热计(DSC，由TA Instruments，Inc.制造的“Q100”)，以20℃/分钟的升温速率，在氮流中确定热塑性聚苯乙烯系共聚物的玻璃化转变点温度。
<基重量>
根据JIS L1913(2010)6.2，测量基重量，即，每单位面积的质量。
<平均纤维直径>
选择长纤维无纺布的样品中的五个任意位置，使用光学显微镜测量每个单纤维的直径，测量n＝20次，并确定其平均值。
<双折射率>(Δn)
选择长纤维无纺布的样品中的五个任意位置，使用NIKON偏光显微镜OPTIPHOT-POL读取纤维直径和相位延迟(retardation)，并确定双折射率(Δn)。
<抗弯度>
根据JIS L1096(2010)8.22.1方法A(Gurley法)，样品具有25mm的宽度和89mm的长度，将负荷设定为5g，并且在长纤维无纺布中的MD方向和CD方向的每个中选择五个任意位置。在每个方向上，测量抗弯度，并将其平均值定义为测量值。
<打褶性能的评价：易打褶性>
在长纤维无纺布中，使用往复式打褶机以70褶/分钟折叠200个褶，其中褶高度设定为30mm并且打褶后即刻的温度设定为50℃，并且将在得到从打褶开始的第五个褶时的褶角度定义为指标。
A：小于或等于10°
B：大于10°且小于或等于15°
C：大于15°且小于或等于20°
<打褶性能的平价：褶之间的紧密接触>
在尺寸为150cm乘150cm的长纤维无纺布中，制作25个褶的单元，其中褶高度设定为30mm。然后，以1m/秒至4m/秒的平面风速将空气吹过长纤维无纺布，并且目视检查在哪个风速范围内褶彼此紧密接触。
应注意，使用纤维直径大致为1μm的PP熔喷无纺布(基重量：20g/m2)和低熔点粘性无纺布(由Kureha Tech制造的DYNAC)的复合物作为过滤材料。
A：大于或等于3m/秒的平面风速
B：大于或等于2m/秒且小于3m/秒的平面风速
C：大于或等于1m/秒且小于2m/秒的平面风速
(实施例1)
使用长纤维无纺布纺丝装置在285℃的纺丝温度和3.5g/分钟的单孔放出量下从孔径为0.45mm的喷丝头对树脂进行纺丝，所述树脂含有特性粘度为0.63的聚对苯二甲酸乙二醇酯和与其混合的0.40质量％的由Rohm GmbH&Co.KG生产的PLEXIGLAS HW55(在下文中称为“HW55”)，其为玻璃化转变点温度为122℃的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐共聚物。此外，以125kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器，并且一步拉伸树脂。将打开用夹具以峰和谷的形状交替地布置为具有130°的角度，并且将树脂的纤维在位于下方的输送机上打开并且收集。由此，得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为2401m/分钟。
使用包括两个扁平轧辊的一对临时热压缩接合轧辊、在80℃的每个扁平轧辊的表面温度和8kN/m的加压压力下对所得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合。然后，使用毛毡压延机，在145℃的轧辊的表面温度，在300kPa的加压压力、9.3秒的加工时间和8.4m/分钟的加工速度的条件下，在平面约束下对长纤维羊毛状物进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
所得到的长纤维无纺布的基重量为94g/m2，纤维直径为37μm，双折射率为0.0098，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为152mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.22。
(实施例2)
除了以75kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器以外，在与实施例1中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为1777m/分钟。
如实施例1中那样，对得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为93g/m2，纤维直径为43μm，双折射率为0.005，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为132mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为0.58。
(实施例3)
除了将树脂以4.2g/分钟的单孔放出量从喷丝头进行纺丝，并且以185kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器以外，在与实施例1中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为3139m/分钟。
如实施例1中那样，对所得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为90g/m2，纤维直径为35μm，双折射率为0.0152，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为198mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.58。
(实施例4)
除了以150kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器以外，在与实施例3中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为2609m/分钟。
如实施例1中那样，对得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为71g/m2，纤维直径为39μm，双折射率为0.0091，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为133mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.90。
(实施例5)
除了以210kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器以外，在与实施例3中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为3587m/分钟。
如实施例1中那样，对得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为60g/m2，纤维直径为33μm，双折射率为0.019，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为109mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.61。
(实施例6)
将树脂以3.5g/分钟的单孔放出量从孔径为0.55mm的喷丝头进行纺丝。以75kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器，并且一步拉伸树脂。将树脂的纤维在位于下方的输送机上打开并且收集。由此，得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为1777m/分钟。
如实施例1中那样，对得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为60g/m2，纤维直径为43μm，双折射率为0.005，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为111mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.19。
(实施例7)
除了将打开用夹具以峰和谷的形状交替地布置为具有145°的角度以外，在与实施例1中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为2401m/分钟。
如实施例1中那样，对所得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为90g/m2，纤维直径为37μm，双折射率为0.010，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为129mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.50。
(实施例8)
除了将打开用夹具以峰和谷的形状交替地布置为具有120°的角度以外，在与实施例1中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为2401m/分钟。
如实施例1中那样，对所得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为91g/m2，纤维直径为38μm，双折射率为0.011，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为159mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.19。
(比较例1)
将树脂在285℃的纺丝温度和4.2g/分钟的单孔放出量下从孔径为0.47mm的喷丝头进行纺丝。以185kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器，并且一步拉伸树脂。将打开用夹具以峰和谷的形状交替地布置为具有130°的角度，并且将树脂的纤维在位于下方的输送机上打开并且收集。由此，得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为3139m/分钟。
如实施例1中那样，对所得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为91g/m2，纤维直径为35μm，双折射率为0.022，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为255mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为2.69。
(比较例2)
除了将树脂以3.5g/分钟的单孔放出量从喷丝头进行纺丝，并且以75kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器以外，在与实施例1中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为1777m/分钟。
如实施例1中那样，对所得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为51g/m2，纤维直径为43μm，双折射率为0.010，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为40mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为0.62。
(比较例3)
除了将树脂以1.55g/分钟的单孔放出量从喷丝头进行纺丝，并且以75kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器以外，在与实施例1中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为1856m/分钟。
如实施例1中那样，对所得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为70g/m2，纤维直径为28μm，双折射率为0.020，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为64mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.44。
(比较例4)
除了将树脂以4.2g/分钟的单孔放出量从喷丝头进行纺丝，并且以220kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器以外，在与实施例1中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为3589m/分钟。
如实施例1中那样，对所得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为61g/m2，纤维直径为32μm，双折射率为0.021，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为131mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为3.08。
(比较例5)
除了将打开用夹具以峰和谷的形状交替地布置为具有160°的角度以外，在与实施例1中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为2400m/分钟。
如实施例1中那样，对得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为90g/m2，纤维直径为38μm，双折射率为0.010，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为132mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为3.19。
(比较例6)
使用长纤维无纺布纺丝装置，将特性粘度为0.63的聚对苯二甲酸乙二醇酯在285℃的纺丝温度和0.9g/分钟的单孔放出量下从孔径为0.23mm的喷丝头进行纺丝。此外，以100kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器，并且一步拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯。将打开用夹具以峰和谷的形状交替地布置为具有130°的角度，并且将纤维在位于下方的输送机上打开并且收集。由此，得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为2217m/分钟。
如实施例1中那样，对所得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为200g/m2，纤维直径为19.4μm，双折射率为0.019，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为1694mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.21。
(比较例7)
除了混合0.40质量％的HW55(其为玻璃化转变点温度为122℃的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐共聚物)以外，在与比较例6中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为2234m/分钟。
如实施例1中那样，对所得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为200g/m2，纤维直径为19.3μm，双折射率为0.019，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为1656mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.31。
(比较例8)
除了以60kPa的压力(喷射压力)将干燥空气供应至喷射器以外，在与比较例7中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为1700m/分钟。
如实施例1中那样，对得到的长纤维羊毛状物进行临时压缩接合，然后使用毛毡压延机在平面约束下进行永久压缩接合。由此，得到长纤维无纺布。
得到的长纤维无纺布的基重量为200g/m2，纤维直径为22.3μm，双折射率为0.011，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为1785mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.16。
(比较例9)
除了得到的长纤维无纺布的基重量为92g/m2以外，在与比较例7中的条件相同的条件下得到长纤维羊毛状物。由纤维直径计算的纺丝速度为2234m/分钟。长纤维无纺布的纤维直径为19.4μm，双折射率为0.019，在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值为87mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值为1.22。
Figure BDA0002300747570000181
Figure BDA0002300747570000191
如表1所示，实施例1至8中得到的长纤维无纺布在打褶性能和褶形状保持性能方面出色。
与此相比，如表2所示，比较例1中得到的长纤维无纺布的在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值大于200mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值大于2.0。因此，其具有非常差的打褶性能。
尽管比较例2中得到的长纤维无纺布具有非常出色的打褶性能，但是其具有特别低的在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值，因此容易出现褶之间的紧密接触。
尽管比较例3和9中得到的长纤维无纺布具有出色的打褶性能，但是它们具有特别低的在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值，因此容易出现褶之间的紧密接触。
因为比较例4和5中得到的长纤维无纺布的在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值大于3.0，所以它们具有极差的打褶性能，并且不可能将它们打褶为具有任意数量的褶且褶之间具有任意间距。
因为比较例6、7和8中得到的长纤维无纺布的基重量高并且在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值大于200mg，所以它们具有极差的打褶性能，并且不可能将它们打褶为具有任意数量的褶且褶之间具有任意间距。
工业实用性
本发明中得到的长纤维无纺布是适用于过滤器增强材料的长纤维无纺布，其打褶性能出色，具有在实际使用的情况下不太可能造成褶之间的紧密接触的刚性，并且褶形状保持性能出色。另外，因为该长纤维无纺布由具有单一组分的纤维制成，所以可以提供以低廉成本制造的长纤维无纺布，对工业界作出突出贡献。

Claims (3)

1.一种长纤维无纺布，所述长纤维无纺布包含双折射率(Δn)大于或等于0.005且小于或等于0.020并且平均纤维直径大于或等于30μm且小于或等于60μm的纤维，所述长纤维无纺布的基重量大于或等于50g/m2且小于或等于120g/m2，根据JIS L1096(2010)8.22.1方法A的在MD方向和CD方向上的Gurley抗弯度的平均值大于或等于100mg且小于或等于200mg，并且在MD方向上的Gurley抗弯度/在CD方向上的Gurley抗弯度的值小于或等于3.0，
其中构成所述长纤维无纺布的所述纤维是由含有作为主要组分的聚对苯二甲酸乙二醇酯以及大于或等于0.02质量％且小于或等于5质量％的与所述聚对苯二甲酸乙二醇酯混合的热塑性聚苯乙烯系共聚物的树脂制成的单一纤维，并且所述热塑性聚苯乙烯系共聚物的玻璃化转变点温度为100至160℃。
2.一种过滤器增强材料，所述过滤器增强材料使用根据权利要求1所述的长纤维无纺布。
3.一种折叠过滤器，所述折叠过滤器使用根据权利要求2所述的过滤器增强材料。
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