CN114423894A - 无纺布、无纺布制造方法及过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用作过滤器时，过滤精确度及过滤寿命优异的无纺布及无纺布制造方法、以及过滤器。无纺布(10)由在0.10μm以上且5.00μm以下的范围内的纤维(11)形成。无纺布(10)包括粗层部(12)及密层部(14)。粗层部(12)的孔隙率Pc为至少90％，且平均孔径Dc在0.5μm以上且50μm以下的范围内。密层部(14)的孔隙率Pd为至少70％，且孔径的分布的相对标准偏差为20％以下。

Description

无纺布、无纺布制造方法及过滤器
技术领域
本发明涉及一种无纺布、无纺布制造方法及过滤器。
背景技术
已知有由纤维形成的无纺布。作为纤维，例如除了有具有数nm以上且小于1000nm的奈米级直径的所谓的奈米纤维及具有数μm以上且小于1000μm的微米级直径的所谓的微米纤维，还有具有10-1μm以上且小于数μm的主要为次微米级直径的所谓的次微米纤维。
具备由这种无纺布等纤维构成的层的纤维结构体使用于过滤器等。例如，作为使用由平均纤维直径为数μm的纤维形成的无纺布的例子，专利文献1公开有一种包括分别由具有特定平均孔径等的3种无纺布构成的过滤层的筒状过滤器。
作为制造次微米纤维等纤维及由这种纤维形成的无纺布的方法已知有静电纺丝法。静电纺丝法还称作electrospinning等，例如使用具有喷嘴、收集器及电源的静电纺丝装置(还称作静电纺丝装置)而进行。在一般静电纺丝装置中，通过电源向喷嘴与收集器之间施加电压，例如使喷嘴带负电，并使收集器带正电。
在施加电压的状态下，从喷嘴喷出作为原料的溶液时，在喷嘴的前端的开口形成由称作泰勒锥的溶液构成的圆锥状的突起。逐渐增加施加电压，若库仑力大于溶液的表面张力，则溶液从泰勒锥的前端飞出而形成纺丝射流。纺丝射流通过库仑力移动至收集器，并在收集器上作为纤维被捕集，在收集器上形成由纤维构成的无纺布。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-236986号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
关于专利文献1所公开的筒状过滤器，使用了将按照JIS Z 8901的试验用粉体(JIS11种类、直径为约1～4μm的关东壤土(烧成品))分散到水中的试验用悬浮液的过滤精确度及过滤寿命分别为特定值，且适合从液体去除如上述粉体之类的固体的用途。
无纺布的孔隙率高时，使用了无纺布的过滤器中过滤寿命随此得到提高。然而，使用于上述筒状过滤器的无纺布并非孔隙率高至90％以上的无纺布。并且，上述筒状过滤器中，为了实现过滤精确度，需要使用准备3种3张无纺布之后，使彼此相互连接卷绕而作为过滤层的无纺布。因此，若是能够用作由更简单结构实现优异的过滤精确度，且过滤寿命更优异的过滤器的无纺布，则从成本及性能的观点考虑，能够期待用途的进一步拓展。
因此，本发明的目的在于，提供一种用作过滤器时，过滤精确度及过滤寿命优异的无纺布、无纺布制造方法及过滤器。
用于解决技术课题的手段
本发明的无纺布，由平均直径在0.10μm以上且5.00μm以下的范围内的纤维构成。无纺布包括孔隙率相互不同的粗层部及密层部。粗层部的孔隙率Pc为至少90％，且平均孔径Dc在0.5μm以上且50μm以下的范围内。密层部的孔隙率Pd为至少70％，且孔径的分布的相对标准偏差为20％以下。粗层部的孔隙率Pc与密层部的孔隙率Pd满足Pc＞Pd的关系，且粗层部的平均孔径Dc与密层部的平均孔径Dd满足Dc＞Dd的关系。
密层部优选具有纤维彼此熔合的熔合点，且熔合点的个数是500个/mm2以上。
粗层部侧表面的临界润湿表面张力优选为70mN/m以上。
纤维优选由纤维素类聚合物形成。并且，纤维优选由纤维素酰化物形成。
粗层部中，纤维优选由三乙酸纤维素或二乙酸纤维素形成。密层部中，纤维优选由乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素形成。
纤维优选为连续纤维。
优选粗层部与密层部连续且是一体。
并且，本发明的无纺布制造方法中，向在溶剂中溶解有纤维材料的溶液与收集器之间施加电压，并在所述收集器的表面捕集通过从喷嘴喷出所述溶液而形成的纤维。无纺布制造方法具备第1捕集工序、第2捕集工序、张力赋予工序及加热工序。第1捕集工序捕集作为溶液使用第1溶液而形成的纤维来形成第1层材料。第2捕集工序在第1捕集工序之后，捕集作为溶液使用与第1溶液不同的第2溶液而形成的纤维来形成第2层材料。张力赋予工序向包含第1层材料及第2层材料的无纺布材料的面内方向赋予张力。加热工序中，以由第1层材料形成第1层的方式和/或以由第2层材料形成第2层的方式对赋予了张力的无纺布材料进行加热。
纤维材料优选为纤维素类聚合物。并且，纤维材料优选由纤维素酰化物形成。
第1溶液中，纤维材料优选为三乙酸纤维素或二乙酸纤维素。第2溶液中，纤维材料优选为乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素。
优选第1溶液中，纤维材料是三乙酸纤维素，且第2溶液中，纤维材料是乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素。
溶剂优选为2种以上化合物的混合物。
溶剂优选含有二氯甲烷和甲醇。
优选包括基于皂化的亲水化工序。
并且，本发明的过滤器中，使用上述中的任一个所述的无纺布，且一个表面为粗层部，另一个表面为密层部。
发明效果
根据本发明，能够提供一种用作过滤器时，过滤精确度及过滤寿命优异的无纺布、无纺布制造方法及过滤器。
附图说明
图1是一实施方式的无纺布的一部分的示意立体图。
图2是示意地表示无纺布的一例的结构的剖视图。
图3是无纺布制造设备的示意图。
图4是使用1个无纺布制造装置的例子的示意图。
图5是使用2个无纺布制造装置的例子的示意图。
具体实施方式
图1所示的本实施方式的无纺布10由纤维11形成。无纺布10中，作为存在空气的部分形成有多个作为通过纤维11划定的空间区域的空隙13。如上述，无纺布10在内部包含空气。另外，图1中为了避免图式的复杂，在无纺布10的厚度方向Z上仅描画其中，一个表面(以下称作第1表面)10A侧的一部分。因此，无纺布10成为纤维11在厚度方向Z上的图1的下侧进一步层叠多个的结构。而且，无纺布10在厚度方向Z上，具备空隙13的形状等相互不同的粗层部及密层部2个层部。在本实施方式中，粗层部与密层部无间断地连续，无纺布10成一体。
多个空隙13在无纺布10的厚度方向Z上连通的情况下，形成沿无纺布10的厚度方向Z贯通的空孔。例如将无纺布10利用于过滤器时，该空孔作为过滤器的孔发挥作用。并且，在空隙13中还有未形成有空孔，且在厚度方向Z上不贯通，例如作为由纤维11封闭的空间区域而存在的空间区域。该空间区域在将无纺布10利用为过滤器时，也具有对特定大小等物质进行捕捉并分级的功能等。
无纺布10只要包含纤维11即可，除纤维11还可以具备原料所不同的其他纤维。图1中，将第1表面10A描画成沿XY平面的状态，且将与XY平面正交的Z设为无纺布10的厚度方向。
如图2所示，无纺布10在厚度方向Z上，包括孔隙率相互不同的粗层部12及密层部14至少2个层部。孔隙率是指包含无纺布的空气的体积比例。粗层部12与密层部14的孔隙率虽相互不同，但粗层部12与密层部14无间断地连续。因此，认为无纺布10为一体，在粗层部12与密层部14的边界部16存在两者所混合的部分。
纤维11的直径D1大致形成为恒定(图1)。直径D1的平均值(以下称作平均直径)Df(单位为μm)在0.10μm以上且5.00μm以下的范围内。平均直径Df为0.10μm以上，由此与小于0.10μm的情况相比，抑制纤维片的脱离。抑制纤维片的脱离是指，抑制纤维片从无纺布10脱离，抑制纤维片的脱离与作为无纺布10的优异的耐久性有关。
另一方面，平均直径Df为5.00μm以下，由此相比大于5.00μm的情况，无纺布10整体的孔隙率变得更大，利用于过滤器时的过滤处理量增加，提高过滤寿命。提高过滤寿命是指每单位时间的处理量大和/或通过持续抑制了堵塞的状态，且经长时间维持恒定的过滤性能等，整体来看可过滤处理量大。并且，通过孔隙率更加增大，例如用作吸音材料或隔热材时的吸音性能或隔热性能增加。并且，平均直径Df为5.00μm以下，由此与大于5.00μm的情况相比，即使无纺布10的孔隙率相同，也变得更柔软，从而扩大用途。纤维11的平均直径更优选在0.15μm以上且4.00μm以下的范围内，进一步优选在0.20μm以上且3.00μm以下的范围内。
平均直径Df能够通过从利用扫描型电子显微镜拍摄的图像测量100条纤维11的直径，并计算平均值而求出。
并且，纤维11优选为连续纤维。连续纤维是指纤维的轴向的长度与纤维的直径的比即纵横尺寸比为100以上的纤维。本实施方式的纤维11为基本连续纤维，通过所连续的纤维11沿厚度方向折叠而形成无纺布10。基本连续纤维是指并非所有的纤维11的纵横尺寸比为100以上，在纤维11中也有存在纵横尺寸比100以下的短纤维的情况，但纤维11的大部分为纵横尺寸比100以上的较长地连续的纤维。
在无纺布10中，粗层部12的孔隙率Pc至少为90％，即90％以上。如上，包含孔隙率Pc非常高的部分的无纺布10与不包含孔隙率Pc非常高的部分的情况相比，用作过滤器时的过滤寿命得到提高。并且，无纺布10包含孔隙率Pc为90％以上的部分时，内部含有大量空气且柔软。如上，含有大量空气，因此与不包含孔隙率Pc为90％以上的部分的情况相比，有广泛的用途。例如，示出优异的吸音性能及隔热性能，因此能够用作吸音材及隔热材。
粗层部12的孔隙率Pc为99.8％以下，则确保作为无纺布10的更高的耐久性，因此优选。粗层部12的孔隙率Pc更优选在90％以上且99.8％以下的范围内，进一步优选在95％以上且99.6％以下的范围内，尤其优选在97％以上且99.4％以下的范围内。
在无纺布10中，密层部14的孔隙率Pd至少为70％，即70％以上。其中，粗层部12的孔隙率Pc和密层部14的孔隙率Pd满足Pc＞Pd的关系。在无纺布10中，通过与粗层部12组合的密层部14具有这种特定孔隙率Pd，提高用作过滤器时的过滤精确度及过滤寿命。过滤精确度是阻断特定大小的固体的尺度，另外还包括尺寸分离性能优异。另外，将无纺布10用作过滤器时，例如所过滤的液体通过粗层部12。
密层部14的孔隙率Pd为99.8％以下，则确保作为无纺布10的更高的耐久性，因此优选。密层部14的孔隙率Pd更优选在70％以上且99.8％以下的范围内，进一步优选在80％以上且99.6％以下的范围内，尤其优选在90％以上且99.4％以下的范围内。
在无纺布10的粗层部12或密层部14的各个孔隙率(单位为％)，将称量设为W(单位为g/m2)，将厚度设为H(单位为mm)，将纤维11的比重设为ρ1(单位为kg/m3)时，能够通过[1-{(W/1000)/(H/1000)}/ρ1]×100求出。称量W使用将无纺布10的粗层部12或密层部14分别切成5cm×5cm，利用电子天平(Mettler Toledo International Inc.制)测量质量，并按每1m2换算其测量值而得到的值。在本例中，厚度H通过非接触激光位移计(KeyenceCorporation制LK-H025)测量。
在无纺布10中，纤维11彼此缠绕而成为一体。在粗层部12与密层部14的边界部16中，两者所混合的部分中，存在形成粗层部12的纤维11和形成密层部14的纤维11缠绕的部分。
粗层部12中，优选纤维11在厚度方向Z重叠的部分和/或在无纺布10的面方向(XY平面内)上接触的部分不接着(非接着)，在本例中也设为如此。其中，接着的部位可为一部分，即使接着的情况下，其接着力也为极弱的力，抑制在能够容易剥离的程度。
密层部14中，具有纤维11在厚度方向Z重叠的部分、和/或在无纺布10的面方向(XY平面内)上接触的部分不接着的(非接着)部分及纤维11彼此接着的部分。其中，即使接着的情况下，其接着力也可以较小地抑制成以极弱的力就能够容易剥离的程度。
接着例如通过由热引起的纤维11彼此的熔合来进行。此时，密层部14具有纤维11彼此所熔合的熔合点。密层部14中的熔合点的个数优选为500个/mm2以上。通过个数为500个/mm2以上，纤维形成网目状结构而纤维间隔不易变动，且孔径均匀性和膜强度优异。尤其，将与粗层部12组合的无纺布10使用于过滤器时，自无纺布的纤维脱落的抑制性优异。并且，从维持开口率的原因考虑，优选为50000个/mm2以下。更优选在1000个/mm2以上且30000个/mm2以下的范围内，进一步优选在1500个/mm2以上且15000个/mm2以下的范围内，尤其优选在2000个/mm2以上且10000个/mm2以下的范围内。
另外，关于密层部14中的熔合点的个数，能够通过从由扫描型电子显微镜摄像的图像测定特定范围内的熔合点的个数，并计算每1mm2的平均熔合点的个数来求出。
如上，在无纺布10中，由于纤维11彼此适当地具有缠绕的状态或一部分接着的状态等，因此具备高孔隙率，将无纺布10用作过滤器时，过滤精确度和过滤寿命优异。过滤精确度中，尤其尺寸分离性能优异，例如不会使大于密层部14的平均孔径的物质透过，而使小于密层部14的平均孔径的物质透过的性能高。
并且，无纺布10变形自如，因此，例如用作滤材、隔热材料或吸音材料时，加工等的自由度大。将纤维11例如设为0.10μm以上且5.00μm以下的较小的直径时，还能够通过对局部赋予张力而撕裂。因此，作业性也优异。
无纺布10的厚度并无特别限定，如后述，能够根据纤维11的堆叠量或加热工序的条件等调整，可根据处理场景和/或用途等适当设定。无纺布10的厚度是粗层部12的厚度与密层部14的厚度的总计，各自的厚度根据各自的部分中的纤维11的堆叠量或加热工序的条件等调整。并且，如图2所示，无纺布10的厚度或各层部的厚度是使密层部14侧在下方，且使粗层部12侧在上方，并在大致水平放置的状态下所测量的值。
无纺布10的厚度能够根据用途来适当设定。例如，在处理场景中的作业性及耐久性等处理性(处理)的观点上，例如优选在100μm以上且100000μm以下的范围内。并且，用作过滤器或其他用途时，为了直接使用1片，可设为较厚(例如在2000μm以上且100000μm以下的范围内等)，为了在重叠的状态下使用，可设为较薄(例如在200μm以上且1000μm以下的范围内等)。另外，在本例中，设为4000μm。如上述，无纺布10在厚度上具有较大的自由度，同时孔隙率高，且过滤精确度及过滤寿命优异。并且，由于包含大量空气，因此柔软，且加工用途广泛。
各层部的厚度也能够根据用途来适当设定。例如，从兼顾过滤器的节省尺寸化和高精确度尺寸分离的观点考虑，密层部14优选在10μm以上且1000μm以下的范围内。并且，从过滤器的节省尺寸化和过滤寿命的观点考虑，粗层部12优选在100μm以上且10000μm以下的范围内。
各层部的单位面积重量能够根据用途来适当设定。例如，从纤维彼此的接着观点考虑，密层部14优选在2g/m2以上且100g/m2以下的范围内。并且，从操作性的观点考虑，粗层部12优选在10g/m2以上且500g/m2以下的范围内。
其中，在无纺布10中，将形成有多个空隙13的粗层部12或密层部14的各自的平均孔径设为Dc或Dd。粗层部12的平均孔径Dc在0.5μm以上且50μm以下的范围内。平均孔径Dc更优选在2μm以上且30μm以下的范围内，进一步优选在4μm以上且20μm以下的范围内。密层部14的平均孔径Dd也在0.5μm以上且50μm以下的范围内。平均孔径Dd更优选在2μm以上且30μm以下的范围内，进一步优选在4μm以上且20μm以下的范围内。其中，在无纺布10中，粗层部12的平均孔径Dc与密层部14的平均孔径Dd满足Dc＞Dd的关系。
平均孔径Dc或平均孔径Dd能够分别利用以下方法求出。首先，由无纺布10切成5cm正方形(5cm×5cm)而设为样品。将该样品浸渍于表面张力为15.3mN/m且为液体的GALWICK(1,1,2,3,3,3-六氟丙烯、POROUS MATERIAL公司制)之后，使用Perm-Porometer(细孔径分布测量器)(POROUS MATERIAL公司制)，且利用泡点法测量，由此获得平均孔径Dc或平均孔径Dd。
密层部14中，孔径的分布的相对标准偏差((标准偏差/平均值)×100)为20％以下。相对标准偏差还称作变异系数(CV、Coefficient of Variation)。由利用彼尔姆气孔计所输出的孔径的分布或分布曲线来计算孔径的分布的相对标准偏差。密层部14的孔径均匀，且如所述具有高孔隙率，因此例如用作过滤器时，过滤精确度及过滤寿命优异，尤其尺寸分离性能高。孔径的标准偏差更优选为15％以下，进一步优选为10％以下，如此抑制为越小越优选。
无纺布10中，作为厚度方向Z的表面的粗层部12侧表面12A(图2)的临界润湿表面张力(CWST、Critical Wettable Surface Tension)优选为70mN/m以上。CWST用作表示多孔体的润湿性的指标。关于CWST，在日本特开平01-249063号公报中有记载。通过表面12A的CWST为70mN/m以上，在将无纺布10用作过滤器时，由于过滤速度优异，过滤有效面积变宽，因此优选。表面12A的CWST更优选为70mN/m以上，进一步优选为78mN/m以上，尤其优选为80mN/m以上。
例如形成无纺布10的纤维11由纤维素类聚合物形成时，如后述，能够通过对无纺布10赋予亲水性等方法调整CWST。为了将CWST设在上述范围内，例如在亲水化工序，可以调整亲水性的赋予程度。
纤维11由树脂(聚合物)形成。作为聚合物，使用通过溶解于溶剂而能够制成溶液的聚合物。聚合物优选为通过溶解于有机溶剂而能够制成溶液的聚合物。例如，可举出聚甲基丙烯酸甲酯(以下称作PMMA)、纤维素类聚合物、聚酯、聚胺酯、弹性体等。其中，如后述，能够利用皂化处理来赋予亲水性等，因此优选使用纤维素类聚合物。本例中，例如使用纤维素类聚合物15(参考图3)。
纤维素类聚合物15优选为纤维素酰化物。因此，纤维11优选由纤维素酰化物形成。纤维素酰化物是由酰基取代构成纤维素的羟基的氢原子的一部分或全部的纤维素酯。纤维素酰化物优选为选自包含三乙酸纤维素(TAC、Triacetylcellulose)、二乙酸纤维素(DAC、diacetyl cellulose)、乙酸丙酸纤维素(CAP、Cellulose Acetate Propionate)及乙酸丁酸纤维素(CAB、cellulose acetate butyrate)的群组中的任一种。
粗层部12与密层部14优选由不同的材料形成。粗层部12中，纤维11优选由三乙酸纤维素或二乙酸纤维素形成。密层部14中，纤维11优选由乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素形成。其原因为，通过分别使用这些化合物，容易发现如上述的粗层部12或密层部14的空隙结构。
如上述，根据上述结构，无纺布10包含粗层部12及密层部14的特定层部，因此，例如将无纺布10作为过滤器时，过滤寿命长，且过滤精确度高。无纺布10包含具有90％以上的高孔隙率的层部，因此作为过滤器时，可过滤的水溶液的量多，且过滤寿命长。并且，无纺布10包含大量的空气，隔热性能、吸音性能及通风性能优异。因此，例如在对底板、墙壁及顶棚用隔热建筑材料、及车辆用隔热部件等的利用、作为住宅用、车辆用或电器用吸音材料的利用以及对需要通风性的部分的基于层叠的使用等中也优选。
另外，无纺布10包含具有特定孔径的分布的相对标准偏差的值的层部，因此在过滤精确度中，不仅阻断特定大小以上的物质，还使更多的特定大小以下的物质通过，因此尺寸分离性能高。因此，除了作为用于从固体和液体的混合物(固体液体混合物)分离或去除目标物质的过滤器优选，还作为对特定尺寸的固体进行分级的过滤器有效。
通过以上，无纺布10例如能够尤其优选地使用的过滤器为存在混入异物(污染物)的担忧而要求高精度的分离性能的食品(包含饮料)用、医疗用、超纯水用或高纯度药液用过滤器。孔隙率高，由此优点还有不易堵塞，且压力损失小。具体而言，可举出从饮料去除微粒子和/或微生物的去除用过滤器、工业用纯水的预处理过过滤滤器、或从血液或唾液等体液捕集特定细胞的检查用过滤器等。作为检查用过滤器，例如有血糖值检查、尿糖检查、生活习惯病检查、基因检查、肿瘤标记物检查或血液检查等检查用过滤器等。作为利用尺寸分离性能的用途，可举出细胞浓缩或蛋白质浓缩，在这种用途中也能够优选地利用。
制造无纺布10时，首先通过例如图3所示的无纺布制造设备20形成无纺布材料10a。无纺布制造设备20是用于利用静电纺丝法进行纤维11a及纤维11b的形成及成为无纺布10的材料的无纺布材料10a的制造的无纺布制造设备。纤维11a形成密层部件14a，纤维11b形成粗层部件12a。无纺布制造设备20具备溶液制备部21及无纺布制造装置22。另外，无纺布制造装置22的详细内容示于另一图式，在图4或图5中，仅图示无纺布制造装置22的一部分。
无纺布材料10a具备密层部件14a及粗层部件12a。密层部件14a及粗层部件12a通过在形成无纺布材料10a之后经过张力赋予工序及加热工序，分别成为密层部14及粗层部12。利用无纺布制造设备20首先形成作为第1层材料的密层部件14a或粗层部件12a(第1捕集工序)，继续在所形成的密层部件14a或粗层部件12a上形成作为第2层材料的粗层部件12a或密层部件14a(第2捕集工序)，由此形成无纺布材料10a。可以首先形成密层部件14a及粗层部件12a中的任一个，但是为了较高地确保粗层部的孔隙率，优选首先形成密层部件14a。本实施方式中，首先形成密层部件14a。
为了形成由密层部件14a及粗层部件12a构成的无纺布材料10a，利用无纺布制造设备20。如上，只要能够通过第1捕集工序及第2捕集工序依次形成各层部件，则方法并无限定。例如，可举出利用具有1个喷嘴单元42的无纺布制造装置22间歇地制造的方法、或利用具有2个喷嘴单元42a及42b的无纺布制造装置22a连续制造的方法等。
首先，对使用具有1个喷嘴单元42的无纺布制造装置22的方法进行说明。如图3或图4所示，在使用具有1个喷嘴单元42的无纺布制造装置22的方法中，在无纺布制造设备20及无纺布制造装置22中，利用切换部23将形成密层部14的纤维素类聚合物15a(第1溶液)送到溶液制备部21，由此形成密层部件14a。之后，将形成有密层部件14a的收集器配置于规定位置，利用切换部23进行切换，以将形成粗层部12的纤维素类聚合物15b(第2溶液)送到溶液制备部21，且对形成有密层部件14a的支撑体28形成粗层部件12a。如上，通过再次在密层部件14a形成粗层部件12a，来形成无纺布材料10a。
另外，纤维素类聚合物15为纤维素类聚合物15a与15b的总称。因此，溶液25在形成密层部件14a时包含纤维素类聚合物15a，在形成粗层部件12a时包含纤维素类聚合物15b。并且，纤维11包含形成密层部件14a的纤维11a及形成粗层部件12a的纤维11b，纤维11为该些的总称。
在无纺布制造设备20中，溶液制备部21是用于制备形成纤维11的溶液25的溶液制备部。溶液制备部21中，通过将作为成为纤维11的纤维材料的纤维素类聚合物15溶解于溶剂26而制备溶液25。该溶液25从后述的各个喷嘴27a～27c喷出，且在支撑体28上形成纤维11。并且，在之后的说明中，不区分喷嘴27a、喷嘴27b及喷嘴27c时，记载为喷嘴27。
将溶剂26的蒸发速度设为V(单位为ml/s、毫升/秒钟)时，蒸发速度V和形成在支撑体28上的纤维11的平均直径Df满足1≤V/Df≤10。更优选为2≤V/Df≤9，进一步优选为3≤V/Df≤8。V/Df通过调整蒸发速度V和平均直径Df中的至少一者而设为上述范围。
蒸发速度V由下述式(1)求出。C为溶液25的浓度(单位为％)。将纤维材料的质量设为M1，将溶剂的质量设为M2时，由{M1/(M1+M2)}×100的计算式求出浓度C。本例中，M1为纤维素类聚合物15的质量，M2为溶剂26的质量。Q为溶液25从喷嘴27喷出的喷出量(每1小时喷出的体积，单位为ml/h、毫升/小时)。ρ2为溶液25的密度(单位为g/ml)。因此，关于蒸发速度V，能够通过增减浓度C、喷出量Q及密度ρ2中的至少任一个而进行调整。并且，也能够通过调整溶剂26的处方(例如，将溶剂26设为多种成分的混合物时的成分比例等)来调整蒸发速度V。并且，通过增减喷出量Q、浓度C、后述的施加电压及从喷嘴27至支撑体28的距离L中的至少任一个，能够调整平均直径Df。另外，本例中，将作为喷嘴27与支撑体28之间的空间的纺丝空间的温度设为大致25℃，因此蒸发速度V在与纺丝空间的温度大致相同的25℃下求出。
V＝{(1-0.01C)×Q×10-3}/(3600×ρ2) (1)
溶剂26可由1种化合物构成，也可由2种以上化合物构成。其中，溶剂26除了溶解纤维材料的观点之外，还具有调整蒸发速度V的功能，因此在调整蒸发速度V的观点上，优选为由2种以上化合物构成的混合物。本例的溶剂26也设为混合物，且含有2种以上化合物。例如，作为第1化合物26a使用二氯甲烷，作为第2化合物26b使用甲醇。另外，除了第1化合物26a及第2化合物26b之外，也可以使用与第1化合物26a及第2化合物26b不同的其他化合物作为第3化合物、第4化合物、……，由3种以上的化合物构成溶剂26。
溶剂26的沸点优选为90℃以下。另外，溶剂26为2种以上化合物的混合物时，将质量比例最多的化合物的沸点视为溶剂26的沸点。另外，溶剂26为3种以上化合物的混合物，且质量比例最多的化合物有多个时，将这些中沸点最高的化合物的沸点视为溶剂26的沸点。例如，在如溶剂26为化合物a、化合物b及化合物c的混合物，且(化合物a的质量):(化合物b的质量):(化合物c的质量)＝40:40:20那样，质量比例最多的化合物为化合物a和化合物b这2个时，将化合物a与化合物b中沸点高的一者的沸点视为溶剂26的沸点。溶剂26优选为有机化合物，即是有机溶剂。
作为纤维素类聚合物15使用纤维素酰化物时，溶剂26能够使用甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、苯甲醇、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、己烷、环己烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯啶酮、二乙醚、二口咢烷、四氢呋喃和/或1-甲氧基-2-丙醇等。
溶剂26可以单独使用，也可以混合2种以上使用，但从控制纤维直径的原因考虑，优选为2种以上的2种以上化合物的混合物。溶剂26优选含有二氯甲烷和甲醇。溶剂26通过至少含有该2个化合物，使用纤维素类聚合物15时，调整蒸发速度V，适当地进行纺丝，从而适当地形成纤维11。
并且，作为纤维材料，使用PMMA时，溶剂26能够使用甲醇、二氯甲烷、氯仿、甲苯、丙酮和/或四氢呋喃等。这些也可单独使用，也可以混合使用2种以上。
支撑体28上的纤维11的含水率优选为3.0％以上、即至少为3.0％。含水率更优选在3.0％以上且10.0％以下的范围内，进一步优选在4.0％以上且9.0％以下的范围内，尤其优选在5.0％以上且8.0％以下的范围内。
在本例中，无纺布制造设备20具备连接溶液制备部21及无纺布制造装置22的管路33a～33c，无纺布制造装置22具有配置成相互分离的状态的喷嘴27a～27c。管路33a～33c是用于引导溶液25的管路。管路33a连接溶液制备部21与喷嘴27a，管路33b连接溶液制备部21与喷嘴27b，管路33c连接溶液制备部21与喷嘴27c。由此，从喷嘴27a～27c分别喷出溶液25。分别从喷嘴27a～27c喷出的溶液25形成纤维11。另外，在之后的说明中，不区分管路33a、管路33b及管路33c时记载为管路33。
本例中，纤维11的捕集及堆积(以下将这些总称为累积)与无纺布材料10a的支撑中使用长条的支撑体28，使该支撑体28沿长边方向移动。使用其他图式对支撑体28的详细内容进行后述，图3中的横方向为支撑体28的宽度方向，图3的纸面深度方向为支撑体28的移动方向。喷嘴27a～27c依次沿支撑体28的宽度方向排列配置。本例中，将喷嘴27设为3条，但喷嘴27的条数并不限定于此。另外，在管路33a～33c分别设有将溶液25送到喷嘴27的泵38。通过改变泵38的转速，调整从喷嘴27a～27c喷出的溶液25的各喷出量。
通过保持部件41保持喷嘴27a～27c。通过该保持部件41和喷嘴27构成无纺布制造装置22的喷嘴单元42。
参考图4对无纺布制造装置22进行说明。图4中示出从图3的喷嘴27a侧观察的情况，关于喷嘴27仅图示喷嘴27a。无纺布制造装置22具备腔室45、所述喷嘴单元42、累积部50及电源51等。
腔室45例如收容有喷嘴单元42及累积部50的一部分等。腔室45可密闭地构成，由此防止溶剂气体泄漏到外部。溶剂气体是溶液25的溶剂26汽化而成的溶剂气体。
腔室45具备调整内部的相对湿度(以下简称为湿度)的湿度调整机构45a。湿度调整机构45a将已调整湿度的气体(例如空气)送到腔室45，并回收腔室45内的氛围之后，再次调整湿度后送到腔室45。如上调整腔室45的内部的湿度。该湿度调整为了调整所述纺丝空间的湿度而进行。即、腔室45将纺丝空间与外部空间隔离，还具有调整纺丝空间的湿度的功能。其中，纺丝空间的湿度的调整并不限定于使用腔室45的本例的方法。例如，可以通过在腔室45内划定纺丝空间的腔室调整纺丝空间的湿度。
纺丝空间的湿度优选为10％以上且30％以下。另外，只要湿度在该范围内，则在纤维11的形成及无纺布材料10a的制造中发生变化也无妨。纺丝空间的湿度更优选在15％以上且25％以下的范围内。
喷嘴单元42配置在腔室45内的上部。喷嘴27的喷出溶液25的前端朝向配置在图4中的喷嘴27的下方的收集器52。溶液25从形成在喷嘴27的前端的开口(以下称作前端开口)喷出时，在前端开口通过溶液25形成大致圆锥状的泰勒锥53。
累积部50配置在喷嘴27的下方。累积部50具有收集器52、收集器旋转部56、支撑体供给部57及支撑体卷取部58。收集器52吸引从喷嘴27排出的溶液25，并且是用于捕集所形成的纤维11而作为无纺布材料10a的一部分的收集器，在本实施方式中，在后述的支撑体28上首先捕集作为第1层材料的密层部件14a，之后，在第1层材料上捕集作为第2层材料的粗层部件12a。
收集器52由以金属制带状物形成为环状的环形带构成。收集器52只要由通过电源51施加电压而带电的原材料形成即可，例如设为不锈钢制。收集器旋转部56由一对辊61、62及马达60等构成。收集器52水平挂设于一对辊61、62。在其中，一个辊61的轴上连接有配置在腔室45外的马达60，并使辊61以既定速度旋转。收集器52通过该旋转移动，而在辊61与辊62之间进行循环。本实施方式中，收集器52的移动速度例如设为0.2m/min，但并不限定于此。
在收集器52通过支撑体供给部57供给带状的例如由铝片构成的支撑体28。支撑体28是用于累积纤维11而获得无纺布材料10a的支撑体。支撑体供给部57具有送出轴57a。在送出轴57a安装支撑体辊63。支撑体辊63构成为支撑体28卷取在卷心64上。支撑体卷取部58具有卷取轴67。卷取轴67通过马达(未图示)旋转，在将要设置的卷心68上卷取形成有无纺布材料10a的支撑体28。如上述，该无纺布制造装置22具有形成纤维11的功能及形成无纺布材料10a的功能。另外，支撑体28可以载置于收集器52上并通过收集器52的移动而移动。
另外，可通过在收集器52上直接累积纤维11而形成无纺布材料10a，但根据形成收集器52的原材料或收集器52的表面状态等，有时存在无纺布材料10a粘附而不易将其剥离的情况。因此，优选如本实施方式，将无纺布材料10a不易粘附的支撑体28引导至收集器52上，且在该支撑体28上累积纤维11。
电源51是向喷嘴27及收集器52施加电压，由此，使喷嘴27带第1极性，使收集器52带与第1极性相反极性的第2极性的电压施加部。通过通过带电的喷嘴27内，溶液25带电，且以帯电的状态从喷嘴27喷出。另外，本例中，使保持部件41与喷嘴27导通，并将电源51连接于保持部件41，由此经由保持部件41向喷嘴27施加电压，但向喷嘴27施加电压的方法并不限定于此。例如，可通过在各个喷嘴27连接电源51而向各喷嘴27施加电压。本实施方式中，使喷嘴27带正(+)电，使收集器52带负(-)电，但喷嘴27与收集器52的极性也可相反。另外，也可使收集器52侧接地而将电位设为0。通过帯电，溶液25从泰勒锥53作为纺丝射流69朝向收集器52喷出。另外，本例中，通过向喷嘴27施加电压使溶液25帯电，但也可使溶液25在管路33中帯电，且向喷嘴27引导带电的状态下的溶液25。
喷嘴27与收集器52的距离L根据纤维素类聚合物15与溶剂26的种类或溶液25中的溶剂26的质量比例等不同，但优选在30mm以上且500mm以下的范围内，本实施方式中，例如设为150mm。
向喷嘴27及收集器52施加的电压(施加电压)优选为5kV以上且200kV以下。在更细地形成纤维11的观点上，施加电压在该范围内越高越优选。本实施方式中，例如设为40kV。
另外，粗层部件12a在形成于收集器52或支撑体28上的密层部件14a上捕集纤维11b，而不在收集器52或支撑体28上捕集纤维11b，因此静电纺丝中的施加电压等条件可以与捕集形成密层部14的纤维11a的情况不同。
利用如上无纺布制造设备20，并使用形成密层部件14a的纤维素类聚合物15a，首先在收集器52或支撑体28的表面形成纤维11a。将形成密层部件14a的纤维11a在传送方向上以成所期望长度形成于支撑体28上之后，将形成有该密层部件14a的支撑体28配置于无纺布制造装置22的收集器52所移动的上游侧。具体而言，例如形成密层部件14a之后，逆转传送方向，且在所期望距离中，使收集器52或支撑体28返回并配置于收集器52的移动方向的上游侧。之后，切换部23将纤维素类聚合物15切换为纤维素类聚合物15b之后，再次使用相同的无纺布制造设备20来形成纤维11b。
接着，如图5所示，对使用具有2个喷嘴单元42a和喷嘴单元42b的无纺布制造装置22a的方法进行说明。将2个喷嘴单元42a和喷嘴单元42b沿收集器52的传送方向并列设置。通过传送方向正前方的喷嘴单元42a，将形成密层部件14a的纤维素类聚合物15a(第1溶液)送到溶液制备部21，从而形成密层部件14a(第1捕集工序)。继续利用相比喷嘴单元42a更靠传送方向后部设置的喷嘴单元42b，将形成粗层部12的纤维素类聚合物15b(第2溶液)送到溶液制备部21，从而形成粗层部件12a(第2捕集工序)。纤维11a、纤维11b及无纺布10的形成方法与上述相同。
利用如上无纺布制造设备20的第1捕集工序及第2捕集工序之后，继续进行向包括所形成的密层部件14a(第1层材料)及粗层部件12a(第2层材料)的无纺布材料10a的面内方向赋予张力的张力赋予工序和对赋予了张力的无纺布材料10a进行加热的加热工序。
张力赋予工序是向所获得的无纺布材料10a的面内方向赋予张力的工序。张力赋予工序中，向所获得的无纺布材料10a的面内方向即图1中的XY方向赋予张力。张力的赋予优选在面内方向上均等地赋予。所赋予的张力能够根据用途等适当设定，但优选较小地抑制成在无纺布材料10a不产生褶皱及下垂的程度，且无纺布材料10a的面积(沿XY平面的表面的面积)尽量不变化的程度。
关于张力的赋予方法，只要能够向无纺布材料10a的面内方向均等地赋予张力，则可以是任何方法。具体而言，例如可举出利用按大致等间隔由夹子夹住切割成所期望形状的无纺布材料10a的端部而固定夹子，以使向所获得的无纺布材料10a的面内方向赋予张力的方法等所进行的方法、或者通过框架(框)保持切割成圆形等所期望形状的无纺布材料10a的方法等。框架是向无纺布材料10a赋予张力的张力赋予部件。框架是以无纺布材料10a在中央暴露的状态保持无纺布材料10a的圆形，但张力赋予部件只要是能够赋予不改变无纺布材料10a的面积程度的上述张力的部件，则并不限定于框架。其中，张力赋予部件为了在后述的加热及冷却中更可靠地不生成褶皱及下垂，优选相比保持无纺布材料10a的周围的一部分而保持整个周围。
接着，将赋予了张力的无纺布材料10a作为对象进行加热工序。加热工序是通过对继续赋予有张力的状态下的无纺布材料10a加热，而形成无纺布10的工序。关于加热工序，优选进行如在赋予了张力的状态下加热无纺布10，且密层部14中的熔合点的个数成为上述特定范围内之类的加热工序。通过加热工序，可获得在密层部14中，纤维11b彼此如上述熔合，孔隙率Pd为70％以上，孔径的分布的相对标准偏差为20％以下，且粗层部12的孔隙率Pc与密层部14的孔隙率Pd满足Pc＞Pd的关系，并且粗层部12的平均孔径Dc与密层部14的平均孔径Dd满足Dc＞Dd的关系的无纺布10。
具体而言，加热工序例如利用温度调整装置。温度调整装置具备容纳部、及调整容纳部的温度的温度调整机构。能够将被夹子或框架等保持，且赋予了张力的状态的无纺布材料10a收容于具备温度调整装置的温度调整机构的收容部，并经由收容部加热无纺布材料10a来进行。在赋予了张力的状态下加热无纺布材料10a，在温度上升的无纺布材料10a中使纤维11彼此接着，而获得无纺布10。
加热工序的时间越长，密层部14中的熔合点的个数越多。其中，从抑制过度熔融纤维11的观点考虑，加热工序的时间优选在10秒以上且1200秒以下的范围内，更优选在30秒以上且900秒以下的范围内。加热工序的时间是将无纺布材料10a的温度保持成所设定的温度的时间。
其中，将纤维素类聚合物15的熔点设为Tm(单位为℃)，将玻璃转移点设为Tg(单位为℃)。加热工序优选将无纺布材料10a加热成Tg以上且Tm以下的温度。与加热成小于Tg的温度的情况相比，通过加热成Tg以上的温度，纤维11被软化，纤维11彼此容易熔合(通过熔解而接着)。并且，与加热成高于Tm的温度的情况相比，通过加热成Tm以下的温度，可靠地防止纤维11因过度溶解而成为无空隙的膜状或碳化。
形成密层部14的纤维素类聚合物15a的融点和形成粗层部12的纤维素类聚合物15b的融点优选是指，纤维素类聚合物15a的融点低于纤维素类聚合物15b的融点，且融点之差是10度以上。更优选为20度以上，进一步优选为30度以上。由此，能够更可靠地获得粗层部12的孔隙率Pc至少为90％，且平均孔径Dc在0.5μm以上且50μm以下的范围内，密层部14的孔隙率Pd至少为70％，且孔径的分布的相对标准偏差为20％以下，粗层部的孔隙率Pc与密层部的孔隙率Pd满足Pc＞Pd的关系，且粗层部的平均孔径Dc与密层部的平均孔径Dd满足Dc＞Dd的关系的无纺布10。
优选在加热工序之后，具有冷却工序。即，优选在赋予了张力的状态下对在加热工序中所获得的无纺布10进行冷却(冷却工序)。由此，通过刚进行加热工序之后的状态容易保持无纺布10的规定空孔比例。而且，优选在冷却工序之后释放张力。
通过对如上无纺布材料10a，继续进行张力赋予工序及加热工序，尤其在密层部14中，纤维11b彼此熔合。优选进行如密层部14中的熔合点的个数成为上述特定范围内之类的加热工序。在粗层部12中，通过调整所使用的纤维素类聚合物15b，在该加热工序中纤维11a彼此也可以不熔合。
另外，可以对无纺布材料10a或无纺布10进行亲水化工序。亲水化工序是对无纺布材料10a或无纺布10赋予亲水性的工序。通过对无纺布材料10a或无纺布10，在亲水化工序中赋予亲水性，将无纺布10用作过滤器时，过滤器与水溶液的融合度变得良好，随之提高过滤速度。并且，在亲水性化工序中，通过调整赋予亲水性的程度，能够将CWST设在特定范围内。
关于亲水化工序，可以在张力赋予工序之前对无纺布材料10a进行。并且，可以在加热工序之后对无纺布10进行。
关于亲水化工序，例如无纺布材料10a或无纺布10为纤维素类聚合物时，能够设为对无纺布材料10a或无纺布10的皂化处理工序。通过使皂化液与无纺布材料10a或无纺布10接触而进行皂化处理。因此，具体而言，能够通过在皂化液中浸渍无纺布材料10a或无纺布10或向无纺布材料10a或无纺布10喷吹皂化液等方法进行。
皂化液包含碱。在本实施方式中，碱为氢氧化钾(KOH)，但并不限定于此，可以为氢氧化钠(NaOH)来代替KOH。皂化液除了碱还包含溶剂。作为溶剂包含水及有机溶剂。有机溶剂能够使用选自包含醇类、醚类、酰胺类及亚砜类的群组中的1种或2种以上。作为醇类，优选碳原子数2以上且8以下的醇。作为碳原子数2以上且8以下的醇，例如可举出乙醇、异丙醇、1-丙醇、1-丁醇、己醇、乙二醇、甘油、丙二醇、丁烯二醇或戊四醇等。其中，尤其优选为异丙醇，在本实施方式中也使用了异丙醇。作为醚类，例如可举出二乙醚、二乙二醇、二丙二醇、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚或丙二醇单甲醚等。作为酰胺类，例如可举出N,N-二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺等。作为亚砜类，例如可举出二甲基亚砜等。
对无纺布制造设备20及无纺布制造方法的作用进行说明。通过电源51向喷嘴27及循环移动的收集器52施加电压。由此，喷嘴27带作为第1极性的正电，收集器52带作为第2极性的负电。溶液25从溶液制备部21连续供给至喷嘴27，支撑体28连续供给至移动的收集器52上。溶液25通过通过各个喷嘴27a～27c而带第1极性即正电，且在带电的状态下，从喷嘴27a～27c的各前端开口喷出。
收集器52诱导在带电为第1极性的状态下从前端开口喷出的溶液25。由此，在前端开口形成泰勒锥53，纺丝射流69从该泰勒锥53朝向收集器52喷出。带电为第1极性的纺丝射流69在朝向收集器52的期间，因基于自身的电荷的排斥分裂成更细的直径和/或一边描画螺旋状的轨道一边延伸成更细的直径，并在支撑体28上捕集纤维11。纤维11在极其短的时间内堆积，因此作为无纺布10被捕集。另外，通过增减堆叠量，能够调整无纺布10的厚度。堆叠量的增减例如能够通过调整支撑体28的移动速度而进行。
通过使用特定纤维材料，采用特定无纺布制造方法，形成平均直径Df在0.10μm以上且5.00μm以下的范围内的纤维11，从而容易获得粗层部12中，孔隙率为90％以上，平均孔径DA在0.5μm以上且50μm以下的范围内，或者密层部14中，孔隙率为70％以上，孔径的分布的相对标准偏差抑制到20％以下的无纺布10。另外，为1≤V/Df，由此与V/Df<1的情况相比，纺丝射流69变细，因此溶剂26充分蒸发，成为平均直径Df在上述范围内的纤维11而到达支撑体28。其结果，纤维11在支撑体28上以相互非接着的状态或者即使接着其接着力也极其小的状态堆积。为V/Df≤10，由此与10<V/Df的情况相比，纺丝射流69不成为滚珠(微球)而可靠地形成纤维11并被捕集。不形成滚珠，因此滚珠也不会填充支撑体28上的无纺布10的空隙13。其结果，尤其在粗层部12中，孔隙率可靠地成为90％以上。
纺丝空间调整为10％以上且30％以下的湿度，因此支撑体28上的纤维11的含水率可靠地成为3.0％以上，并且，不会大于10％。支撑体28上的纤维11的含水率为3.0％以上，由此与小于3.0％的情况相比，之后所生成的纺丝射流69更可靠地作为纤维11累积于支撑体28上。认为这是由于捕集到支撑体28上的纤维11通过所含有的水分具有释放电荷的接地功能，因此，之后在纺丝空间内生成的纺丝射流69在抑制了向周边飞散的状态下朝向支撑体28，并成为纤维11而到达。并且，纤维11的含水率为3.0％以上，由此再加上1≤V/Df≤10，从而更可靠地以在粗层部12中为90％以上的孔隙率，且在密层部14为70％以上的孔隙率制造无纺布10。含水率为10％以下，由此与大于10％的情况相比，抑制吸湿的纤维11因自重而变形，从而易将孔隙率维持为较高。
使用沸点为90℃以下的溶剂26，由此与使用沸点高于90℃的溶剂26的情况相比，溶剂26更容易从纺丝射流69蒸发，且抑制过度蒸发。并且，作为溶剂26使用由特定化合物形成的混合物，由此与例如使用了水的情况相比，纺丝射流69在通过已调整湿度的纺丝空间的期间，蒸发适当量的溶剂26，且保持纺丝空间与水分的平衡。其结果，容易使纤维11的干燥程度与含水率平衡。
纤维11形成由特定粗层部12和特定密层部14构成的无纺布10，与支撑体28一同送到支撑体卷取部58。无纺布10在与支撑体28重叠的状态下卷绕于卷心68。从卷取轴67拆卸卷心68之后，从支撑体28分离无纺布10。如上获得的无纺布10为长条，但是在之后例如可切断为所希望的尺寸。
本例中，作为收集器52使用了循环移动的输送带，但收集器并不限定于输送带。例如，收集器可以为固定式的平板，也可设为圆筒状的旋转体。在由平板或圆筒体构成的收集器的情况下，也优选使用支撑体28，以便能够容易从收集器分离无纺布10。另外，使用旋转体时，在旋转体的周面形成由纤维形成的筒状的片材，因此只要在纺丝后从旋转体移除筒状的片材，并切成所希望的大小及形状即可。
上述例中，以使前端开口朝下的姿势配置喷嘴27，且在喷嘴27的下方配置收集器52，由此，向下喷出溶液25。其中，溶液25的喷出方向并不限定于本例。例如，以使前端开口朝上的姿势配置喷嘴27，且在喷嘴27的上方配置收集器52，由此可向上喷出溶液25。
实施例
[实施例1]～[实施例8]
使用片材形成设备20(图3)及温度调节装置制造无纺布10，并设为实施例1～实施例7。即，使用1台无纺布制造设备20，且利用切换部23切换形成密层部14的纤维素类聚合物15a和形成粗层部12的纤维素类聚合物15b，由此制造了包括粗层部12及密层部14的无纺布材料10a。将所制造的无纺布材料10a切割成圆形，利用夹子夹住边缘部的多处，以使不存在褶皱或下垂，将夹子固定于圆形的框架，并对无纺布材料10a赋予了张力(张力赋予工序)。之后，进行加热处理时，通过加热处理装置进行了加热(加热工序)。加热后进行冷却，并进行了各种测量。
所使用的纤维素类聚合物15记载于表1的“材料”栏内。在表1中，在作为聚合物使用的纤维素酰化物中，是三乙酸纤维素时记载为“TAC”，是二乙酸纤维素时记载为“DAC”，是酰基为丙酰基的乙酸丙酸纤维素时记载为“CAP”及是酰基为丁酰基的乙酸丁酸纤维素时记载为“CAB”。另外，各自的材料使用了EASTMAN CHEMICAL公司的乙酸丙酸纤维素和乙酸丁酸纤维素。
溶剂26均如上述，其是二氯甲烷和甲醇的混合物，质量比设为二氯甲烷：甲醇＝87:13。溶液25中的纤维素类聚合物15的浓度均设为8质量％。该浓度是将纤维素类聚合物15的质量设为M1，将溶剂26的质量设为M2时，由{M1/(M1+M2)}×100求出的浓度。
在张力赋予工序后实施加热工序时，在表1的“加热工序”的“有无”栏内记载为“有”。另一方面，未实施加热工序时，记载为“无”。并且，在加热工序中所设定的无纺布材料10a的温度和保持在该温度的时间记载于表1的“加热工序”的“温度”栏和“时间”栏内。
在所获得的无纺布10的粗层部12或密层部14中，关于孔隙率，将利用上述方法所测定的值分别记载于表1的“粗层部”的“孔隙率”栏和“密层部”的“孔隙率”栏内。并且，关于平均直径、平均孔径，也同样地，将利用上述方法所测定的值分别记载于表1的“粗层部”的“平均直径”栏及“平均孔径”栏、和“密层部”的“平均直径”栏及“平均孔径”栏内。并且，关于密层部，利用上述方法测定孔径的分布的相对标准偏差，并记载于表1的“孔径的分布的相对标准偏差CV值”的栏内。
并且，在密层部14中，关于熔合点的个数，将利用上述方法所测定值记载于表1的“熔合点的个数”栏内。未实施加热工序的比较例1时，密层部14的熔合点的个数为67个/mm2。在除了实施加热工序的情况的比较例1之外的情况下，加热工序之后的密层部14的熔合点的个数在2000个/mm2以上且10000个/mm2以内的范围内。
关于所获得的无纺布10，对过滤寿命及过滤精确度进行了评价。作为过滤寿命的评价，测定CWST的值并将结果记载于“CWST”栏内。并且，作为过滤寿命的其他评价，对以下所记载的过滤寿命进行了评价。该过滤寿命的评价方法及评价标准如下。评价结果示于表1。
作为过滤精确度的评价，对尺寸分离性能进行了评价。评价方法及评价标准如以下。评价结果示于表1。
并且，综合“过滤寿命”栏中的评价结果和“尺寸分离性能”栏中的评价结果，在表1中记载了“过滤性能综合评价”。评价方法及评价标准如以下。评价结果示于表1。
1.CWST
使用氯化钙水溶液、氢氧化钠水溶液及水乙醇混合液对CWST进行了测定。在作为呈水平的无纺布10的粗层表面的第1表面10A上，分别静置10滴具有上述不同的表面张力的水溶液，并放置10分钟，10滴中9滴以上润湿时，判断为无纺布10被其表面张力的溶液润湿，10滴中2滴以上未润湿时，判断为无纺布10未被其表面张力的溶液润湿，将经润湿的溶液和未润湿的溶液的表面张力的平均值设为无纺布10的CWST。
2.过滤寿命
将无纺布10安装于不锈钢线架(ADVANTECH JAPAN Co.Ltd.制KS-47)，并使在纯水中分散了0.1质量％的平均粒径10μm的交联丙烯多分散粒子(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制)的水溶液从粗层部12流过而进行了过滤。在不锈钢线架前安装压力表(KEYENCE CORPORATION制)，作为过滤初级压力，对过滤初级压力超过20kPa为止的可过滤处理量进行了测定。由所获得的可过滤处理量，按以下标准对过滤寿命进行了评价。A、B、C为合格，D为不合格。
A；可过滤处理量为250mL以上。
B；可过滤处理量为150mL以上且小于250mL。
C；可过滤处理量为50mL以上且小于150mL。
D；可过滤处理量小于50mL。
3.尺寸分离性能评价
利用粒度分布测定装置(BECKMAN COULTER公司制)，对过滤前和直到超过20kPa为止进行了处理的过滤后的液体的各液的粒度分布进行了测定。由所获得的过滤前后的粒度分布并通过以下式(2)对粒子的透射率进行了计算。
(过滤后的粒子数)/(过滤前的粒子数)×100％(2)
按以下标准对所计算的粒子的透射率进行了评价。A、B、C为合格，D为不合格。
A；大于密层部的平均孔径的粒子的透射率为0％，且小于密层部的平均孔径的粒子的透射率为25％以上。
B；大于密层部的平均孔径的粒子的透射率为0％，且小于密层部的平均孔径的粒子的透射率为15％以上且小于25％。
C；大于密层部的平均孔径的粒子的透射率为0％，且小于密层部的平均孔径的粒子的透射率小于15％。
D；大于密层部的平均孔径的粒子的透射率不为0％。
4.过滤性能综合评价
为了综合评价“CWST”、“过滤寿命”及“尺寸分离性能”，将这些评价中成最低评价的评价设为“过滤性能综合评价”。A和B为合格，C和D为不合格。结果显示于表1的“过滤性能综合评价”栏内。
Figure BDA0003553115810000231
[比较例1]～[比较例4]
除了改变所使用的材料和/或制造方法之外，以与实施例1相同的方式，制作了无纺布10。所使用的聚合物记载于表1的“材料”栏内。在表1中，所使用的聚合物为聚丙烯时记载为“PP”。另外，聚丙烯使用了Exxon Mobil Corporation的聚丙烯。
以与实施例相同的方法及标准对过滤寿命及过滤精确度进行了评价。评价结果示于表1。
符号说明
10-无纺布，10A-第1表面，10a-无纺布材料，11,11a,11b-纤维，12-粗层部，12A-粗层部表面，12a-粗层部件，13-空隙，14-密层部，14a-密层部件，15,15a,15b-纤维素类聚合物，16-边界部，20-无纺布制造设备，21-溶液制备部，22,22a-无纺布制造装置，23-切换部，25-溶液，26-溶剂，26a-第1化合物，26b-第2化合物，27,27a～27c-喷嘴，28-支撑体，33,33a～33c-管路，38-泵，41-保持部件，42,42a,42b-喷嘴单元，45-腔室，45a-湿度调整机构，50-累积部，51-电源，52-收集器，53-泰勒锥，56-收集器旋转部，57-支撑体供给部，57a-送出轴，58-支撑体卷取部，60-马达，61,62-辊，63-支撑体辊，64-卷心，67-卷取轴，68-卷心，69-纺丝射流，D1-直径，Df-平均直径，Dc-粗层部的平均孔径，Dd-密层部的平均孔径，L-距离，Pc-粗层部的孔隙率，Pd-密层部的孔隙率，Z-厚度方向。

Claims (18)

1.一种无纺布，其是由平均直径在0.10μm以上且5.00μm以下的范围内的纤维构成，
所述无纺布包括孔隙率相互不同的粗层部及密层部，
所述粗层部的孔隙率Pc为90％以上，且平均孔径Dc在0.5μm以上且50μm以下的范围内，
所述密层部的孔隙率Pd为70％以上，且孔径的分布的相对标准偏差为20％以下，
所述粗层部的孔隙率Pc与所述密层部的孔隙率Pd满足Pc＞Pd的关系，且所述粗层部的平均孔径Dc与所述密层部的平均孔径Dd满足Dc＞Dd的关系。
2.根据权利要求1所述的无纺布，其中，
所述密层部具有所述纤维彼此熔合的熔合点，且所述熔合点的个数为500个/mm2以上。
3.根据权利要求1或2所述的无纺布，其中，
所述粗层部侧表面的临界润湿表面张力为70mN/m以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无纺布，其中，
所述纤维由纤维素类聚合物形成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的无纺布，其中，
所述纤维由纤维素酰化物形成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的无纺布，其中，
所述粗层部中，所述纤维由三乙酸纤维素或二乙酸纤维素形成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的无纺布，其中，
所述密层部中，所述纤维由乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素形成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的无纺布，其中，
所述纤维是连续纤维。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的无纺布，其中，
所述粗层部与所述密层部连续且是一体。
10.一种无纺布制造方法，其向在溶剂中溶解有纤维材料的溶液与收集器之间施加电压，并将通过从喷嘴喷出所述溶液而形成的纤维捕集到所述收集器的表面，
所述无纺布制造方法具备：
第1捕集工序，捕集作为所述溶液使用第1溶液而形成的纤维来形成第1层材料；
第2捕集工序，接在所述第1捕集工序之后，捕集作为所述溶液使用与第1溶液不同的第2溶液而形成的纤维来形成第2层材料；
张力赋予工序，向包含所述第1层材料及所述第2层材料的无纺布材料的面内方向赋予张力；及
加热工序，以由所述第1层材料形成第1层的方式和/或以由所述第2层材料形成第2层的方式，对赋予了张力的所述无纺布材料进行加热。
11.根据权利要求10所述的无纺布制造方法，其中，
所述纤维材料是纤维素类聚合物。
12.根据权利要求10所述的无纺布制造方法，其中，
所述纤维材料是纤维素酰化物。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的无纺布制造方法，其中，
所述第1溶液中，所述纤维材料是三乙酸纤维素或二乙酸纤维素。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的无纺布制造方法，其中，
所述第2溶液中，所述纤维材料是乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的无纺布制造方法，其中，
所述溶剂是2种以上化合物的混合物。
16.根据权利要求15所述的无纺布制造方法，其中，
所述溶剂含有二氯甲烷及甲醇。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的无纺布制造方法，其包括利用皂化进行的亲水化工序。
18.一种过滤器，该过滤器使用权利要求1至9中任一项所述的无纺布，且该过滤器的一个表面为粗层部，另一个表面为密层部。
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