JP2017166106A - Fiber aggregate, cotton-like material, spun yarn, felt, nonwoven fabric, filter unit, and method for producing filter unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber aggregate having a relatively large surface area per unit volume.SOLUTION: A fiber aggregate according to one embodiment of the present invention is mainly composed of fluororesin fibers. The fluororesin fibers preferably include a fiber having an edge. The fluororesin fibers preferably have a fine fiber structure including knots. The fluororesin fibers are preferably fibers obtained by breaking a stretched polytetrafluoroethylene porous body. The porosity of the fiber aggregate is preferably 80 vol.% or more. A cotton-like material according to another embodiment of the present invention is a cotton-like material using the fiber aggregate. A spun yarn according to another embodiment of the present invention is a spun yarn using the fiber aggregate. Felt according to another embodiment of the present invention is felt using the fiber aggregate. A nonwoven fabric according to another embodiment of the present invention is a nonwoven fabric using the fiber aggregate.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は繊維集合体、綿状体、紡糸、フェルト、不織布、フィルタユニット、及びフィルタユニットの製造方法に関する。   The present invention relates to a fiber assembly, a cotton-like body, spinning, felt, nonwoven fabric, a filter unit, and a method for producing the filter unit.

気体中の微粒子を捕捉するフィルタとして、微細で均一な孔径を有する多孔質膜を用いたフィルタが公知である。   As a filter for capturing fine particles in a gas, a filter using a porous film having a fine and uniform pore diameter is known.

このような多孔質膜を用いたフィルタとしては、厚さ100μm程度の多孔質膜の表面が気体の流れに対して略垂直となるように多孔質膜を配設し、このフィルタを通過する微粒子のうち、粒子径が多孔質膜の孔径より大きい微粒子を捕捉する構成が知られている(特開2004−195349号公報参照)。この従来のフィルタでは、捕捉したい微粒子の粒子径が小さくなると、その粒子径に応じて多孔質膜の孔径を小さくする必要があり、圧力損失が大きくなる。このため、フィルタを通過する気体を高圧化するエネルギーが必要となる。   As a filter using such a porous membrane, the porous membrane is disposed so that the surface of the porous membrane having a thickness of about 100 μm is substantially perpendicular to the gas flow, and the fine particles passing through the filter Among them, a configuration for capturing fine particles having a particle size larger than the pore size of the porous membrane is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-195349). In this conventional filter, when the particle size of the fine particles to be captured is reduced, it is necessary to reduce the pore size of the porous membrane in accordance with the particle size, and the pressure loss is increased. For this reason, energy for increasing the pressure of the gas passing through the filter is required.

そこで、粒子径が小さい微粒子を捕捉でき、かつ圧力損失を低減するフィルタとして、例えばハニカム構造の空洞を設けたフィルタが提案されている(特開2005−46792号公報参照)。この従来のフィルタは、イオン交換樹脂が塗布されたペーパーを用いてハニカム構造を形成している。上記フィルタは、このハニカム構造の空洞に気体を通過させることで上記ペーパーに微粒子を捕捉する。このように構成することで、気体がペーパーを透過しないので、気体の流れに対して略垂直に配設する多孔質膜を用いたフィルタに比べて、圧力損失を低減することができる。   In view of this, as a filter that can capture fine particles having a small particle diameter and reduce pressure loss, for example, a filter having a honeycomb-structure cavity has been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-46792). This conventional filter forms a honeycomb structure using paper coated with an ion exchange resin. The filter captures fine particles in the paper by allowing gas to pass through the cavities of the honeycomb structure. By constituting in this way, since gas does not permeate the paper, pressure loss can be reduced as compared with a filter using a porous membrane arranged substantially perpendicular to the gas flow.

特開2004−195349号公報JP 2004-195349 A 特開2005−46792号JP 2005-46792 A

しかしながら、上記ハニカム構造を有する従来のフィルタにおいても、捕捉したい微粒子の粒子径が100nm以下である場合は、単位体積当たりのフィルタの表面積が不足するためフィルタ長を大きくする必要があり、圧力損失の低減効果が十分ではない。このため、フィルタを通過する気体の高圧化エネルギーが必要となる。   However, even in the conventional filter having the above honeycomb structure, when the particle diameter of the fine particles to be captured is 100 nm or less, the filter surface area per unit volume is insufficient, so the filter length needs to be increased, and the pressure loss Reduction effect is not enough. For this reason, the high pressure energy of the gas which passes a filter is needed.

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、単位体積当たりの表面積が比較的大きい繊維集合体の提供を目的とする。   This invention is made | formed based on the above situations, and aims at provision of the fiber assembly with a comparatively large surface area per unit volume.

本発明の一態様に係る繊維集合体は、フッ素樹脂繊維を主成分とする。   The fiber assembly which concerns on 1 aspect of this invention has a fluororesin fiber as a main component.

本発明の別の一態様に係る綿状体は、当該繊維集合体を用いた綿状体である。   The cotton-like body according to another embodiment of the present invention is a cotton-like body using the fiber assembly.

本発明の別の一態様に係る紡糸は、当該繊維集合体を用いた紡糸である。   The spinning according to another aspect of the present invention is a spinning using the fiber assembly.

本発明の別の一態様に係るフェルトは、当該繊維集合体を用いたフェルトである。   A felt according to another embodiment of the present invention is a felt using the fiber assembly.

本発明の別の一態様に係る不織布は、当該繊維集合体を用いた不織布である。   The nonwoven fabric which concerns on another one aspect | mode of this invention is a nonwoven fabric using the said fiber assembly.

本発明の別の一態様に係るフィルタユニットは、一対の対向するメッシュ状の開口を有するケーシングと、上記ケーシング内に配設される綿状体とを備え、上記綿状体が当該繊維集合体を用いた綿状体である。   A filter unit according to another aspect of the present invention includes a casing having a pair of opposed mesh openings, and a cotton-like body disposed in the casing, and the cotton-like body is the fiber assembly. It is a cotton-like body using.

本発明の別の一態様に係るフィルタユニットの製造方法は、フッ素樹脂フィルムの破砕により繊維集合体を得る工程と、上記繊維集合体をケーシング内に配設する工程とを備える。   The manufacturing method of the filter unit which concerns on another one aspect | mode of this invention comprises the process of obtaining a fiber assembly by crushing a fluororesin film, and the process of arrange | positioning the said fiber assembly in a casing.

本発明の繊維集合体は、単位体積当たりの表面積が比較的大きい。従って、本発明の繊維集合体は、微粒子捕捉フィルタ等に好適に用いることができる。   The fiber assembly of the present invention has a relatively large surface area per unit volume. Therefore, the fiber assembly of the present invention can be suitably used for a fine particle capturing filter and the like.

本発明の一実施形態の繊維集合体を示す写真である。It is a photograph which shows the fiber assembly of one Embodiment of this invention. 延伸PTFE繊維を示す写真である。It is a photograph which shows an expanded PTFE fiber. 2000倍に拡大した延伸PTFE繊維の結節を有する微細繊維構造を示す写真である。It is a photograph which shows the fine fiber structure which has the nodule of the expanded PTFE fiber expanded 2000 times. 本発明の一実施形態のフィルタユニットの模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the filter unit of one Embodiment of this invention. 延伸PTFE多孔質体を破砕している様子を示す写真である。It is a photograph which shows a mode that the expanded PTFE porous body is crushed.

[本発明の実施形態の説明]
本発明の一態様に係る繊維集合体は、フッ素樹脂繊維を主成分とする。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
The fiber assembly which concerns on 1 aspect of this invention has a fluororesin fiber as a main component.

当該繊維集合体は、フッ素樹脂繊維を主成分とするため繊維の強度が比較的大きい。このため、フッ素樹脂繊維の径を比較的小さくすることができるので、当該繊維集合体は、単位体積当たりの表面積を大きくできる。   Since the fiber assembly is mainly composed of fluororesin fibers, the strength of the fibers is relatively high. For this reason, since the diameter of a fluororesin fiber can be made comparatively small, the said fiber assembly can enlarge the surface area per unit volume.

上記フッ素樹脂繊維がエッジのある繊維を含むとよい。このように上記フッ素樹脂繊維にエッジのある繊維を含ませることで、エッジがない場合に比べ繊維自体の表面積をさらに大きくすることができる。   The fluororesin fiber may include an edged fiber. Thus, by including the fiber with an edge in the said fluororesin fiber, the surface area of fiber itself can be further enlarged compared with the case where there is no edge.

上記フッ素樹脂繊維が結節を含む微細繊維構造を有するとよい。このように上記フッ素樹脂繊維を結節を含む微細繊維構造を有するものとすることで、当該繊維集合体の空孔率を高め易くなるため、当該繊維集合体の単位体積当たりの表面積を大きくできる。   The fluororesin fiber may have a fine fiber structure including a nodule. Thus, by making the said fluororesin fiber have the fine fiber structure containing a nodule, since it becomes easy to raise the porosity of the said fiber assembly, the surface area per unit volume of the said fiber assembly can be enlarged.

上記フッ素樹脂繊維が延伸ポリテトラフルオロエチレン多孔質体を破砕した繊維であるとよい。ポリテトラフルオロエチレンを用いた繊維としては、押出及び延伸された繊維や静電紡糸した繊維が挙げられるが、これらの繊維にはエッジが無く、表面積が比較的小さい。これに対し、延伸したポリテトラフルオロエチレン多孔質体を破砕した繊維は、エッジがあり、かつ結節を含む微細繊維構造を有する。また、延伸ポリテトラフルオロエチレン多孔質体を破砕した繊維は、押出及び延伸された繊維された繊維に比べて繊維径が小さく、静電紡糸した繊維に比べて多孔質である。このため、上記フッ素樹脂繊維を延伸ポリテトラフルオロエチレン多孔質体を破砕した繊維とすることで、単位体積当たりの表面積がさらに大きくできる。また、ポリテトラフルオロエチレンは優れた耐薬品性や耐熱性等を有するので、当該繊維集合体が耐候性に優れる。   The fluororesin fiber may be a fiber obtained by crushing a stretched polytetrafluoroethylene porous body. Examples of fibers using polytetrafluoroethylene include extruded and stretched fibers and electrospun fibers, but these fibers have no edges and have a relatively small surface area. In contrast, a fiber obtained by crushing a stretched polytetrafluoroethylene porous body has an edge and a fine fiber structure including a nodule. Further, the fiber obtained by crushing the stretched polytetrafluoroethylene porous body has a smaller fiber diameter than the extruded and stretched fiber, and is more porous than the electrospun fiber. For this reason, the surface area per unit volume can be further increased by using the fluororesin fiber as a fiber obtained by crushing a stretched polytetrafluoroethylene porous body. Moreover, since polytetrafluoroethylene has excellent chemical resistance, heat resistance, and the like, the fiber assembly is excellent in weather resistance.

当該繊維集合体の空孔率としては、80体積%以上が好ましい。このように上記空孔率を上記下限以上とすることで、単位体積当たりの表面積を維持しつつ、気体が通過した際の圧力損失を低減することができる。   The porosity of the fiber assembly is preferably 80% by volume or more. Thus, by making the said porosity into more than the said minimum, the pressure loss at the time of gas passing can be reduced, maintaining the surface area per unit volume.

本発明の別の一態様に係る綿状体は、当該繊維集合体を用いた綿状体である。   The cotton-like body according to another embodiment of the present invention is a cotton-like body using the fiber assembly.

当該綿状体は、当該繊維集合体を用いることで、単位体積当たりの表面積を大きくできる。このため、当該綿状体は、微粒子捕捉フィルタ、吸音材、断熱材、寝具や衣料用羽毛、医療用充填材などに好適に用いることができる。   The cotton-like body can increase the surface area per unit volume by using the fiber assembly. For this reason, the said cotton-like body can be used suitably for a particulate capture filter, a sound absorbing material, a heat insulating material, a bedding, a feather for clothing, a medical filler, and the like.

本発明の別の一態様に係る紡糸は、当該繊維集合体を用いた紡糸である。   The spinning according to another aspect of the present invention is a spinning using the fiber assembly.

当該紡糸は、当該繊維集合体を用いることで、単位体積当たりの表面積を大きくできる。このため、当該紡糸は、医療用等の縫合糸、医療用パッチ、糸巻きフィルタ、防護服などに好適に用いることができる。   The spinning can increase the surface area per unit volume by using the fiber assembly. Therefore, the spinning can be suitably used for medical sutures, medical patches, spool filters, protective clothing, and the like.

本発明の別の一態様に係るフェルトは、当該繊維集合体を用いたフェルトである。   A felt according to another embodiment of the present invention is a felt using the fiber assembly.

当該フェルトは、当該繊維集合体を用いることで、単位体積当たりの表面積を大きくできる。このため、当該フェルトは、微粒子捕捉フィルタ、吸音材、断熱材、医療用充填材などに好適に用いることができる。   The felt can increase the surface area per unit volume by using the fiber assembly. For this reason, the felt can be suitably used for a particulate trapping filter, a sound absorbing material, a heat insulating material, a medical filler, and the like.

本発明の別の一態様に係る不織布は、当該繊維集合体を用いた不織布である。   The nonwoven fabric which concerns on another one aspect | mode of this invention is a nonwoven fabric using the said fiber assembly.

当該不織布は、当該繊維集合体を用いることで、単位体積当たりの表面積を大きくできる。このため、当該不織布は、衣料のテキスタイル、医療用パッチなどに好適に用いることができる。   The said nonwoven fabric can enlarge the surface area per unit volume by using the said fiber assembly. For this reason, the nonwoven fabric can be suitably used for clothing textiles, medical patches, and the like.

本発明の別の一態様に係るフィルタユニットは、一対の対向するメッシュ状の開口を有するケーシングと、上記ケーシング内に配設される綿状体とを備え、上記綿状体が当該綿状体である。   The filter unit which concerns on another one aspect | mode of this invention is equipped with the casing which has a pair of mesh-shaped opening which opposes, and the cotton-like body arrange | positioned in the said casing, The said cotton-like body is the said cotton-like body It is.

当該フィルタユニットは、当該綿状体を用いる。当該綿状体に用いられる当該繊維集合体は、絶縁性が高く静電気を帯びやすいフッ素樹脂繊維を主成分とするため、気体の通過の際に静電気が誘起され、その静電気力により粒子径が100nm以下の微粒子を捕捉できる。そのため、当該繊維集合体は、繊維間の距離を捕捉する粒子径に対し比較的広くすることができるので、圧力損失の上昇を抑えることができる。さらに、当該綿状体は、綿状であるので、表面積が大きく、かつ通過する気体は繊維に衝突しながら蛇行するため、微粒子を効果的に捕捉できる。従って、当該フィルタユニットは、ケーシングの一対の開口間に気体を通過させることで、ケーシング内に配設された当該綿状体により粒子径が100nm以下の微粒子を好適に捕捉することができる。   The said filter unit uses the said cotton-like body. The fiber assembly used for the cotton-like body is mainly composed of fluororesin fibers that have high insulating properties and are easily charged with static electricity, so that static electricity is induced during the passage of gas, and the particle size is 100 nm due to the electrostatic force. The following fine particles can be captured. Therefore, since the fiber assembly can be made relatively wide with respect to the particle diameter for capturing the distance between the fibers, an increase in pressure loss can be suppressed. Further, since the cotton-like body is cotton-like, the surface area is large, and the passing gas meanders while colliding with the fibers, so that the fine particles can be effectively captured. Therefore, the filter unit can appropriately capture fine particles having a particle diameter of 100 nm or less by the cotton-like body disposed in the casing by allowing gas to pass between the pair of openings of the casing.

本発明のさらに別の一態様に係るフィルタユニットの製造方法は、フッ素樹脂フィルムの破砕により繊維集合体を得る工程と、上記繊維集合体をケーシング内に配設する工程とを備える。   The manufacturing method of the filter unit which concerns on another one aspect | mode of this invention comprises the process of obtaining a fiber assembly by crushing a fluororesin film, and the process of arrange | positioning the said fiber assembly in a casing.

当該フィルタユニットの製造方法は、フッ素樹脂フィルムを破砕することで、比較的繊維長の大きいフッ素樹脂繊維を容易に得ることができる。このフッ素樹脂繊維で構成される繊維集合体は、静電気力により粒子径が100nm以下の微粒子を捕捉できるので繊維間の距離を捕捉する粒子径に対し比較的広くすることができる。そのため、当該フィルタユニットの製造方法は、この繊維集合体をケーシング内に配設することで、圧力損失の上昇を抑えつつ、粒子径が100nm以下の微粒子を捕捉することができるフィルタユニットを容易かつ確実に得ることができる。   In the method for manufacturing the filter unit, a fluororesin fiber having a relatively long fiber length can be easily obtained by crushing the fluororesin film. Since the fiber aggregate composed of the fluororesin fibers can capture fine particles having a particle diameter of 100 nm or less by electrostatic force, the distance between the fibers can be made relatively wide. Therefore, the manufacturing method of the filter unit can easily and easily provide a filter unit that can capture fine particles having a particle diameter of 100 nm or less while suppressing an increase in pressure loss by disposing the fiber assembly in the casing. You can definitely get it.

ここで、「繊維集合体」とは、複数の繊維を製織又は製編したものや繊維同士を交絡又は結合したものをいう。「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば含有量が50質量%以上の成分をいう。また、「エッジのある繊維」とは、繊維の長さ方向に垂直な断面が角を持つ繊維を意味する。「結節」とは、繊維を構成するフィブリルが絡み合った際の重なりにより生じる節を意味する。「空孔率」とは、多孔質体の任意方向の断面において空隙の占める面積の割合を意味する。   Here, the “fiber assembly” refers to a product obtained by weaving or knitting a plurality of fibers or a product obtained by interlacing or bonding fibers. The “main component” is a component having the largest content, for example, a component having a content of 50% by mass or more. Further, “fiber with an edge” means a fiber having a corner in a cross section perpendicular to the length direction of the fiber. “Nodule” means a node produced by overlapping when the fibrils constituting the fiber are intertwined. The “porosity” means the ratio of the area occupied by the voids in the cross section in the arbitrary direction of the porous body.

[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施形態に係る繊維集合体、綿状体、紡糸、フェルト、不織布、フィルタユニット、及びフィルタユニットの製造方法について詳説する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, the fiber assembly, the cotton-like body, the spinning, the felt, the nonwoven fabric, the filter unit, and the manufacturing method of the filter unit according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

〔繊維集合体〕
図1に示す本発明の一実施形態に係る繊維集合体は、フッ素樹脂繊維を主成分とし、複数のフッ素樹脂繊維が絡み合うことで構成される。
[Fiber assembly]
The fiber assembly according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is composed of a fluororesin fiber as a main component and a plurality of fluororesin fibers intertwined.

当該繊維集合体は、フッ素樹脂繊維を主成分とするため繊維の強度が比較的大きい。このため、フッ素樹脂繊維の径を比較的小さくすることができるので、当該繊維集合体は、単位体積当たりの表面積を大きくできる。   Since the fiber assembly is mainly composed of fluororesin fibers, the strength of the fibers is relatively high. For this reason, since the diameter of a fluororesin fiber can be made comparatively small, the said fiber assembly can enlarge the surface area per unit volume.

上記フッ素樹脂繊維の材質としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ素化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル−ビニルエーテル共重合体(PFA)等が挙げられる。中でもPTFEが好ましい。   Examples of the material of the fluororesin fiber include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyfluorinated vinylidene (PVDF), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl-vinyl ether copolymer (PFA), and the like. Of these, PTFE is preferable.

上記フッ素樹脂繊維がエッジのある繊維を含むとよい。このように上記フッ素樹脂繊維にエッジのある繊維を含ませることで、エッジがない場合に比べ繊維自体の表面積が大きくなるため、微粒子捕捉効果をさらに向上することができる。なお、上記エッジは、例えばフッ素樹脂繊維の製造時に形成することができる。   The fluororesin fiber may include an edged fiber. Thus, by including the fiber with an edge in the said fluororesin fiber, since the surface area of fiber itself becomes large compared with the case where there is no edge, the microparticle capture | acquisition effect can be improved further. In addition, the said edge can be formed at the time of manufacture of a fluororesin fiber, for example.

上記エッジのある繊維の長さ方向に垂直な断面視形状としては、外周に1又は複数の突起を有する形状が好ましい。また、上記突起の形状としては、頂角が鋭角である三角形状や、張り出し方向に長辺を有する長方形状が好ましい。上記エッジのある繊維がこのような断面視形状を有することで、当該繊維集合体の単位体積当たりの表面積をさらに大きくできる。   As the cross-sectional shape perpendicular to the length direction of the fiber with the edge, a shape having one or a plurality of protrusions on the outer periphery is preferable. In addition, the shape of the protrusion is preferably a triangular shape having an acute apex angle or a rectangular shape having a long side in the projecting direction. When the fiber with the edge has such a cross-sectional shape, the surface area per unit volume of the fiber assembly can be further increased.

また、上記フッ素樹脂繊維が結節を含む微細繊維構造を有するとよい。このように上記フッ素樹脂繊維を結節を含む微細繊維構造を有するものとすることで、当該繊維集合体の空孔率を高め易くなるため、当該繊維集合体の単位体積当たりの表面積をさらに大きくできる。また、結節により当該繊維集合体内を通過する気体の経路を複雑化できる。これらにより、微粒子捕捉効果を向上することができる。なお、上記結節は、例えばフッ素樹脂フィルムを延伸加工することにより形成できる。具体的には、延伸により延伸軸方向に配向する樹脂繊維と島状の樹脂(結節と呼ばれる)とが形成される。   The fluororesin fiber may have a fine fiber structure including a nodule. By making the fluororesin fiber have a fine fiber structure including nodules in this way, it becomes easy to increase the porosity of the fiber assembly, so that the surface area per unit volume of the fiber assembly can be further increased. . Moreover, the path | route of the gas which passes the said fiber assembly can be complicated by a knot. By these, the fine particle capturing effect can be improved. In addition, the said nodule can be formed by extending | stretching a fluororesin film, for example. Specifically, resin fibers that are oriented in the direction of the stretching axis and island-shaped resins (called nodules) are formed by stretching.

特に、上記フッ素樹脂繊維が図2に示すような延伸PTFE多孔質体を破砕した繊維(延伸PTFE繊維)であるとよい。延伸PTFE繊維は、繊維径を小さくすることができる。また、延伸PTFE繊維には、図3に示すようにエッジがある。さらに、延伸PTFE繊維は、図3に示すように繊維を構成するフィブリルが複雑に絡み合った結節を有する。このため、上記フッ素樹脂繊維を延伸PTFE繊維とすることで、当該繊維集合体の単位体積当たりの表面積をさらに大きくできる。また、PTFEは、優れた耐薬品性や耐熱性等を有する。このため、上記フッ素樹脂繊維を延伸PTFE繊維とすることで、耐候性に優れた繊維集合体を容易に得ることができる。なお、上記延伸は、1軸延伸及び2軸延伸のいずれでもよい。   In particular, the fluororesin fiber may be a fiber (stretched PTFE fiber) obtained by crushing a stretched PTFE porous body as shown in FIG. The expanded PTFE fiber can reduce the fiber diameter. Further, the expanded PTFE fiber has an edge as shown in FIG. Furthermore, the expanded PTFE fiber has a knot in which fibrils constituting the fiber are intertwined in a complicated manner as shown in FIG. For this reason, the surface area per unit volume of the said fiber assembly can be further enlarged by making the said fluororesin fiber into an expanded PTFE fiber. PTFE has excellent chemical resistance and heat resistance. For this reason, the fiber aggregate excellent in weather resistance can be easily obtained by making the said fluororesin fiber into an expanded PTFE fiber. The stretching may be either uniaxial stretching or biaxial stretching.

また、上記フッ素樹脂繊維として、公知の静電紡糸により得た繊維を用いてもよい。   Moreover, you may use the fiber obtained by the well-known electrostatic spinning as said fluororesin fiber.

上記フッ素樹脂繊維の平均繊維径の上限としては、40μmが好ましく、20μmがより好ましく、10μmがさらに好ましい。上記平均繊維径が上記上限を超えると、フッ素樹脂繊維の表面積に対して当該繊維集合体の空孔率が相対的に低下するため、圧力損失が上昇するおそれがある。一方、上記フッ素樹脂繊維の平均繊維径の下限としては、特に限定されないが、通常0.2μm程度である。   As an upper limit of the average fiber diameter of the said fluororesin fiber, 40 micrometers is preferable, 20 micrometers is more preferable, and 10 micrometers is more preferable. When the average fiber diameter exceeds the upper limit, the porosity of the fiber assembly is relatively decreased with respect to the surface area of the fluororesin fiber, and thus pressure loss may increase. On the other hand, the lower limit of the average fiber diameter of the fluororesin fibers is not particularly limited, but is usually about 0.2 μm.

上記フッ素樹脂繊維の比表面積の下限としては、1m/gが好ましく、2m/gがより好ましく、5m/gがさらに好ましい。上記比表面積が上記下限未満であると、圧力損失が上昇するおそれがある。一方、上記フッ素樹脂繊維の比表面積の上限としては、特に限定されないが、通常15m/g程度である。 The lower limit of the specific surface area of the fluorine resin fibers, preferably from 1 m 2 / g, more preferably 2m 2 / g, 5m 2 / g is more preferred. There exists a possibility that a pressure loss may rise that the said specific surface area is less than the said minimum. On the other hand, the upper limit of the specific surface area of the fluororesin fiber is not particularly limited, but is usually about 15 m 2 / g.

上記フッ素樹脂繊維の平均繊維長の下限としては、0.5cmが好ましく、2cmがより好ましい。一方、上記フッ素樹脂繊維の平均繊維長の上限としては、300cmが好ましく、100cmがより好ましい。上記フッ素樹脂繊維の平均繊維長が上記下限未満であると、当該繊維集合体を得るのにフッ素樹脂繊維を密に絡める必要があり、当該繊維集合体の空孔率が低下し易くなるため、圧力損失を十分に低減できないおそれがある。一方、上記フッ素樹脂繊維の平均繊維長が上記上限を超える場合、上記フッ素樹脂繊維の製造コストが上昇するおそれがある。なお、「フッ素樹脂繊維の平均繊維長」とは、フッ素樹脂繊維を直線状に伸ばした際の長さの平均を指す。   As a minimum of average fiber length of the above-mentioned fluororesin fiber, 0.5 cm is preferred and 2 cm is more preferred. On the other hand, the upper limit of the average fiber length of the fluororesin fiber is preferably 300 cm, and more preferably 100 cm. If the average fiber length of the fluororesin fiber is less than the lower limit, it is necessary to closely entangle the fluororesin fiber to obtain the fiber assembly, and the porosity of the fiber assembly is likely to decrease. The pressure loss may not be reduced sufficiently. On the other hand, when the average fiber length of the said fluororesin fiber exceeds the said upper limit, there exists a possibility that the manufacturing cost of the said fluororesin fiber may rise. The “average fiber length of the fluororesin fibers” refers to the average length when the fluororesin fibers are linearly stretched.

当該繊維集合体の密度の上限としては、1.5g/cmが好ましく、1.0g/cmがより好ましい。当該繊維集合体の密度が上記上限を超えると、当該繊維集合体の空孔率が低下し易くなるため、圧力損失を十分に低減できないおそれがある。一方、当該繊維集合体の密度の下限は、特に限定されないが、通常0.5g/cm程度である。 As an upper limit of the density of the fiber assembly, 1.5 g / cm 3 is preferable, and 1.0 g / cm 3 is more preferable. When the density of the fiber assembly exceeds the above upper limit, the porosity of the fiber assembly is likely to decrease, and thus pressure loss may not be sufficiently reduced. On the other hand, the lower limit of the density of the fiber assembly is not particularly limited, but is usually about 0.5 g / cm 3 .

当該繊維集合体の空孔率90体積%、厚み5mm換算における目付量の下限としては、1000g/mが好ましく、1200g/mがより好ましい。上記目付量が上記下限未満であると、当該繊維集合体の強度が不足するため、当該繊維集合体を使用した際に当該繊維集合体からフッ素樹脂繊維が剥ぎ取られ流失し易くなり、性能が経時的に低下するおそれがある。一方、上記目付量の上限は、特に限定されないが、通常2000g/m以下である。 Porosity 90% by volume of the fiber assembly, the lower limit of the basis weight in the thickness 5mm terms, preferably 1000g / m 2, 1200g / m 2 is more preferable. When the basis weight is less than the lower limit, the strength of the fiber assembly is insufficient, and when the fiber assembly is used, the fluororesin fibers are easily peeled off from the fiber assembly and the performance is improved. There is a risk of lowering with time. On the other hand, the upper limit of the basis weight is not particularly limited, but is usually 2000 g / m 2 or less.

当該繊維集合体の空孔率の下限としては、50%が好ましく、80%がより好ましい。一方、当該繊維集合体の空孔率の上限としては、98%が好ましく、95%がより好ましい。上記空孔率が上記下限未満であると、圧力損失を十分に低減できないおそれがある。逆に、上記空孔率が上記上限を超えると、フッ素樹脂繊維の量が不足し、単位体積当たりの表面積が低下するおそれがある。   The lower limit of the porosity of the fiber assembly is preferably 50%, more preferably 80%. On the other hand, the upper limit of the porosity of the fiber assembly is preferably 98% and more preferably 95%. If the porosity is less than the lower limit, the pressure loss may not be sufficiently reduced. On the other hand, when the porosity exceeds the upper limit, the amount of the fluororesin fiber is insufficient, and the surface area per unit volume may decrease.

当該繊維集合体のガーレー秒の上限としては、2秒が好ましく、1秒がより好ましい。当該繊維集合体のガーレー秒が上記上限を超えると、圧力損失を十分に低減できないおそれがある。一方、当該繊維集合体のガーレー秒の下限としては、特に限定されないが、例えば0.1秒程度である。なお、「ガーレー秒」とは、JIS−P8117(2009)に準拠して測定され、100cmの空気が1.22kPaの平均圧力差で6.45cmの試料を通過する時間を意味する。 The upper limit of the Gurley second of the fiber assembly is preferably 2 seconds, and more preferably 1 second. If the Gurley second of the fiber assembly exceeds the above upper limit, the pressure loss may not be sufficiently reduced. On the other hand, the lower limit of the Gurley seconds of the fiber assembly is not particularly limited, but is, for example, about 0.1 seconds. The “Gurley second” is measured in accordance with JIS-P8117 (2009), and means the time for 100 cm 3 of air to pass through a 6.45 cm 2 sample with an average pressure difference of 1.22 kPa.

当該繊維集合体の粒子径100nmの粒子の捕捉率の下限としては、90%が好ましく、95%がより好ましく、97%がさらに好ましい。当該繊維集合体の粒子捕捉率が上記下限未満であると、当該繊維集合体をフィルタとして用いることができないおそれがある。一方、当該繊維集合体の粒子捕捉率の上限は特に規定されず、例えば99%とできる。   The lower limit of the capture rate of particles having a particle diameter of 100 nm of the fiber aggregate is preferably 90%, more preferably 95%, and still more preferably 97%. There exists a possibility that the said fiber aggregate cannot be used as a filter as the particle | grain capture rate of the said fiber aggregate is less than the said minimum. On the other hand, the upper limit of the particle capture rate of the fiber assembly is not particularly defined and can be, for example, 99%.

当該繊維集合体は、その他の繊維や添加剤等を含んでもよいが、実質的にフッ素樹脂繊維のみから構成されることが好ましい。従って、当該繊維集合体におけるフッ素樹脂繊維の含有量の下限としては、90質量%が好ましく、95質量%がより好ましく、99質量%がさらに好ましい。なお、当該繊維集合体に添加剤を加える場合の添加剤としては、例えば活性炭やシリカゲル等の吸着剤、有機物の分解を促進する酸化チタンやプラチナ等の触媒などを挙げることができる。   The fiber assembly may contain other fibers, additives, and the like, but it is preferable that the fiber assembly is substantially composed only of fluororesin fibers. Accordingly, the lower limit of the content of the fluororesin fiber in the fiber assembly is preferably 90% by mass, more preferably 95% by mass, and further preferably 99% by mass. Examples of the additive in the case of adding an additive to the fiber assembly include adsorbents such as activated carbon and silica gel, and catalysts such as titanium oxide and platinum that promote decomposition of organic substances.

〔綿状体〕
本発明の一態様に係る綿状体は、当該繊維集合体を用いた綿状体である。当該綿状体は、当該繊維集合体を不規則に重ね合わせることで構成できる。
[Cotton]
The cotton-like body according to one embodiment of the present invention is a cotton-like body using the fiber assembly. The said cotton-like body can be comprised by laminating | stacking the said fiber assembly irregularly.

当該綿状体は、当該繊維集合体を用いているので、単位体積当たりの表面積が大きい。また、当該繊維集合体はフッ素樹脂繊維を主成分とするので、耐熱性に優れる。このため、当該綿状体は、耐熱吸音材及び耐熱断熱材として好適に用いることができる。   Since the cotton-like body uses the fiber assembly, the surface area per unit volume is large. Moreover, since the said fiber assembly has a fluororesin fiber as a main component, it is excellent in heat resistance. For this reason, the said cotton-like body can be used suitably as a heat-resistant sound-absorbing material and a heat-resistant heat insulating material.

また、当該綿状体は、単位体積当たりの表面積が大きいので恒温能力に優れる。また、フッ素樹脂繊維は防水性に優れるため、当該綿状体は、吸湿が少なく、かつ洗濯や蒸気滅菌が可能である。さらに、圧力損失の上昇が抑えられるので、当該綿状体は、蒸気等の通気性に優れる。このため、当該綿状体は、寝具や衣料用の羽毛として好適に用いることができる。   Moreover, since the said cotton-like body has a large surface area per unit volume, it is excellent in a constant temperature capability. In addition, since the fluororesin fiber is excellent in waterproofness, the cotton-like body has little moisture absorption and can be washed and steam sterilized. Furthermore, since an increase in pressure loss is suppressed, the cotton-like body is excellent in air permeability such as steam. For this reason, the said cotton-like body can be used suitably as a feather for bedding or clothing.

また、フッ素樹脂繊維は人体への毒性が低く、かつ当該綿状体は、単位体積当たりの表面積が大きい。このため、当該綿状体は、医療用充填材として好適に用いることができる。例えば、当該綿状体は、再生治療において、軟部組織や骨の欠損部分へ充填することで、充填されたフッ素樹脂繊維を足場とした自家組織での再生を好適に促進できる。また、当該綿状体は、インキュベーターでの自家組織培養に用いてもよい。さらに、当該綿状体は、歯根の再生に用いることもできる。また、当該綿状体は、カテーテルに圧縮して脳動脈瘤へ挿入し、動脈瘤内に放出圧縮解放することで膨らませ、動脈瘤を繊維で充填する詰め物とすることができる。この脳動脈瘤へ挿入される当該綿状体の繊維に血液凝固剤を固定しておくことが好ましい。これにより血液凝固が瘤内で促進できる。   Moreover, the fluororesin fiber has low toxicity to the human body, and the cotton-like body has a large surface area per unit volume. For this reason, the said cotton-like body can be used suitably as a medical filler. For example, in the regenerative treatment, the cotton-like body can be suitably promoted to regenerate in the self-tissue using the filled fluororesin fiber as a scaffold by filling the soft tissue or the bone defect part. The cotton-like body may be used for autologous tissue culture in an incubator. Furthermore, the said cotton-like body can also be used for regeneration of a tooth root. In addition, the cotton-like body can be compressed into a catheter, inserted into a cerebral aneurysm, and inflated by releasing, compressing and releasing into the aneurysm, and filling the aneurysm with fibers. It is preferable to fix a blood coagulant to the cotton fibers inserted into the cerebral aneurysm. This promotes blood clotting within the aneurysm.

また、当該綿状体に例えば光触媒等の有害物質分解触媒含有繊維、脱臭繊維、導電性繊維、治療薬を含浸させたポリ乳酸等の機能性物質などを含有させることで、他の機能を付加することもできる。   In addition, by adding a functional substance such as polylactic acid impregnated with a harmful substance decomposition catalyst such as a photocatalyst, a deodorizing fiber, a conductive fiber, or a therapeutic agent to the cotton-like body, other functions are added. You can also

〔紡糸〕
本発明の一態様に係る紡糸は、当該繊維集合体を用いた紡糸である。
〔spinning〕
The spinning according to one embodiment of the present invention is a spinning using the fiber assembly.

当該紡糸に用いられる繊維集合体のフッ素樹脂繊維としては、延伸PTFE繊維が好ましい。上記フッ素樹脂繊維を延伸PTFE繊維とすることで、当該紡糸を柔軟性及び高強度を有する糸とすることができる。   As the fluororesin fiber of the fiber assembly used for spinning, an expanded PTFE fiber is preferable. By making the fluororesin fiber into expanded PTFE fiber, the spinning can be made into a yarn having flexibility and high strength.

当該紡糸は、公知の製法、例えば当該繊維集合体を紡いで糸状に加工する方法で製造できる。また、当該紡糸の製造において、ほつれを防止するため、紡糸時又は紡糸後に当該繊維集合体をフッ素樹脂繊維の融点以上に加熱するとよい。ほつれの防止は、当該繊維集合体に上記フッ素樹脂よりも低融点の樹脂を混ぜて加工した後に、低融点樹脂の融点以上の温度に加熱することでも行うことができる。上記フッ素樹脂繊維を延伸PTFE繊維とする場合、低沸点樹脂としては、当該繊維集合体の特性を損ない難い熱可塑性のフッ素樹脂であるFEP、PFA等の繊維又は粒子を挙げることができる。   The spinning can be produced by a known production method, for example, a method of spinning the fiber assembly into a yarn. Further, in order to prevent fraying in the production of the spinning, the fiber assembly may be heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin fiber at the time of spinning or after spinning. The fraying can be prevented by mixing the fiber assembly with a resin having a melting point lower than that of the fluororesin and heating it to a temperature higher than the melting point of the low melting resin. When the fluororesin fibers are drawn PTFE fibers, examples of the low boiling point resin include fibers or particles such as FEP and PFA which are thermoplastic fluororesins that do not easily impair the characteristics of the fiber assembly.

当該紡糸は、当該繊維集合体の単位体積当たりの表面積が大きいので、フッ素樹脂繊維の防水性が発現し易い。このため、当該紡糸は、防水性が必要とされる縫製用の糸、医療用の縫合糸や血管結紮用の糸、及び糸巻きフィルタとして好適に用いることができる。   Since the spinning has a large surface area per unit volume of the fiber assembly, the waterproof property of the fluororesin fiber is easily developed. Therefore, the spun yarn can be suitably used as a sewing thread that requires waterproofness, a medical suture thread, a vascular ligation thread, and a spool filter.

また、当該紡糸を織ったり編んだりすることで平膜やチューブ状に成形できるので、当該紡糸は、防水性が必要とされる防護服、及び医療用のパッチとして好適に用いることができる。また、当該紡糸は、人工血管等の管状の臓器器官の再建に使用することができる。当該紡糸は、紡がれている、すなわち繊維が寄り合わせているので高強度であり、かつ縫製加工が自由に行える。このため、当該紡糸は、複雑な立体形状を有する分岐器官に使用することもできる。   Further, since the spinning can be woven or knitted, it can be formed into a flat membrane or a tube, and therefore the spinning can be suitably used as a protective clothing and a medical patch that require waterproofness. The spinning can be used for the reconstruction of tubular organs such as artificial blood vessels. The spun yarn is spun, that is, has high strength because the fibers are close together, and can be sewn freely. For this reason, the spinning can be used for a branching organ having a complicated three-dimensional shape.

また、当該紡糸に例えば光触媒等の有害物質分解触媒含有繊維、脱臭繊維、導電性繊維、治療薬を含浸させたポリ乳酸等の機能性物質などを含有させることで、他の機能を付加することもできる。   In addition, by adding a functional substance such as polylactic acid impregnated with a harmful agent decomposition catalyst such as a photocatalyst, a deodorizing fiber, a conductive fiber, or a therapeutic agent to the spinning, other functions may be added. You can also.

〔フェルト〕
本発明の一態様に係るフェルトは、当該繊維集合体を用いたフェルトである。
〔felt〕
The felt according to one embodiment of the present invention is a felt using the fiber assembly.

当該フェルトは、公知の製法、例えばパンチングニードルや水流を用いて当該繊維集合体を絡ませる方法で製造できる。また、上述の紡糸の製造方法で述べた方法と同様にしてほつれを防止することができる。   The felt can be manufactured by a known manufacturing method, for example, a method in which the fiber assembly is entangled using a punching needle or a water flow. Further, fraying can be prevented in the same manner as described in the above-described spinning production method.

当該フェルトは、当該繊維集合体を用いているので、単位体積当たりの表面積が大きい。また、当該繊維集合体はフッ素樹脂繊維を主成分とするので、耐熱及び耐薬品性に優れる。このため、当該フェルトは、耐熱及び耐薬品性を必要とするフィルタや吸音材として好適に用いることができる。   Since the felt uses the fiber assembly, the surface area per unit volume is large. Moreover, since the said fiber assembly has a fluororesin fiber as a main component, it is excellent in heat resistance and chemical resistance. For this reason, the felt can be suitably used as a filter or a sound absorbing material that requires heat resistance and chemical resistance.

また、当該繊維集合体は、繊維径を小さくすることで繊維間の距離を比較的広くできるので、単位体積当たりの表面積が大きいことに加えて、通過する気体の圧力損失の上昇を抑えることができる。また、フッ素樹脂繊維が防水性に優れるので、当該繊維集合体は、洗浄や、蒸気又は煮沸による滅菌をすることもできる。このため、当該フェルトは、クリーンルーム用ヘパフィルタ、掃除機用ヘパフィルタ、及びマスク等のウェアラブルヘパフィルタとして好適に用いることができる。   In addition, since the fiber assembly can relatively widen the distance between the fibers by reducing the fiber diameter, in addition to a large surface area per unit volume, it can suppress an increase in the pressure loss of the passing gas. it can. In addition, since the fluororesin fiber is excellent in waterproofness, the fiber assembly can be cleaned or sterilized by steam or boiling. For this reason, the felt can be suitably used as a wearable hepa filter such as a clean room hepa filter, a vacuum cleaner hepa filter, and a mask.

また、フッ素樹脂繊維は人体への毒性が低く、かつ単位体積当たりの表面積が大きいので、当該フェルトは、医療用充填材として好適に用いることができる。また、当該フェルトは、チューブ状に成形することで、その弾力を利用したステントに用いることができる。中でも、クッション性、柔軟性のある鼻や耳等の人工軟骨としての使用や、膝関節の頸骨−大腿骨接触部の人工軟骨としての使用が好ましい。当該フェルトは、単位体積当たりの表面積が大きいので多孔性を有し、潤滑性のある関節液が適度に含浸されるので、優れたクッション性と潤滑性を併せ持ち易い。   Moreover, since the fluororesin fiber has low toxicity to the human body and a large surface area per unit volume, the felt can be suitably used as a medical filler. Further, the felt can be used for a stent utilizing its elasticity by being formed into a tube shape. Among them, use as an artificial cartilage such as a cushioning and flexible nose and ear, and use as an artificial cartilage at a tibia-femur contact portion of a knee joint are preferable. Since the felt has a large surface area per unit volume, it has porosity and is moderately impregnated with a lubricating joint fluid, so that it is easy to have both excellent cushioning properties and lubricity.

また、チューブ状に成形したフェルトは、弾力性を活かした配管類のシール材や、フッ素樹脂繊維の潤滑性を活かしたクッション性のある摺動部材として用いることもできる。当該フェルトは、単位体積当たりの表面積が大きいので、上記シール材や摺動部材にオイルを適度に含浸させ、それぞれの機能を向上させることができる。   Also, the felt formed into a tube shape can be used as a sealing material for piping utilizing elasticity and a cushioning sliding member utilizing the lubricity of fluororesin fibers. Since the felt has a large surface area per unit volume, the sealing material and the sliding member can be appropriately impregnated with oil to improve their functions.

また、当該フェルトに例えば光触媒等の有害物質分解触媒含有繊維、脱臭繊維、導電性繊維、治療薬を含浸させたポリ乳酸等の機能性物質などを含有させることで、他の機能を付加することもできる。また、当該フェルトを帯電させることで、帯電粒子を選択的に補足できるフィルタとして用いることもできる。   In addition, by adding a functional substance such as polylactic acid or the like impregnated with a harmful substance decomposition catalyst such as a photocatalyst, a deodorizing fiber, a conductive fiber, or a therapeutic agent to the felt, other functions may be added. You can also. Moreover, it can also be used as a filter that can selectively capture charged particles by charging the felt.

〔不織布〕
本発明の一態様に係る不織布は、当該繊維集合体を用いた不織布である。
[Nonwoven fabric]
The nonwoven fabric which concerns on 1 aspect of this invention is a nonwoven fabric using the said fiber assembly.

当該不織布は、公知の製法、例えばパンチングニードルにより当該繊維集合体を絡ませる方法、当該繊維集合体をイソプロパノール等の溶媒に分散させてシート状に延ばし乾燥させる方法により製造できる。さらに製造後の不織布を加熱ロール等でプレスして薄く延ばしてもよい。また、上述の紡糸の製造方法で述べた方法と同様にしてほつれを防止することができる。   The nonwoven fabric can be produced by a known production method, for example, a method in which the fiber assembly is entangled with a punching needle, or a method in which the fiber assembly is dispersed in a solvent such as isopropanol, and is stretched into a sheet and dried. Furthermore, you may press the nonwoven fabric after manufacture with a heating roll etc., and may extend thinly. Further, fraying can be prevented in the same manner as described in the above-described spinning production method.

当該繊維集合体は、繊維径を小さくすることで繊維間の距離を比較的広くできるので、単位体積当たりの表面積が大きいことに加えて、通過する気体の圧力損失の上昇を抑えることができる。このため、当該不織布はフィルタ膜として好適に用いることができる。   Since the fiber assembly can relatively widen the distance between the fibers by reducing the fiber diameter, in addition to a large surface area per unit volume, an increase in pressure loss of the passing gas can be suppressed. For this reason, the said nonwoven fabric can be used suitably as a filter membrane.

また、当該繊維集合体の単位体積当たりの表面積が大きいので、当該不織布はフッ素樹脂繊維の防水性が発現し易い。また、フッ素樹脂繊維は耐候性に優れる。このため、当該不織布は、撥水性、耐熱性、断熱性及び通気性がある衣料用テキスタイルとして好適に用いることができる。体液を弾くので洗濯が容易であり、かつ滅菌も可能であるため、当該不織布は、医療用防護服のテキスタイルとして特に好適である。   Moreover, since the surface area per unit volume of the said fiber assembly is large, the said nonwoven fabric is easy to express the waterproofness of a fluororesin fiber. Moreover, the fluororesin fiber is excellent in weather resistance. For this reason, the nonwoven fabric can be suitably used as a textile for clothing having water repellency, heat resistance, heat insulation and breathability. The nonwoven fabric is particularly suitable as a textile for medical protective clothing because it can be washed easily because it repels bodily fluids and can be sterilized.

当該不織布は、柔軟かつ高強度で縫合もし易いため、医療用のパッチや器官の代替として用いることもできる。   The nonwoven fabric can be used as an alternative to medical patches and organs because it is flexible, high-strength and easy to sew.

また、当該不織布に例えば光触媒等の有害物質分解触媒含有繊維、脱臭繊維、導電性繊維、治療薬を含浸させたポリ乳酸等の機能性物質などを含有させることで、他の機能を付加することもできる。また、当該不織布を帯電させることで、帯電粒子を選択的に補足できるフィルタとして用いることもできる。   In addition, by adding a functional substance such as polylactic acid impregnated with a non-woven material containing a decomposing substance such as a photocatalyst, a deodorizing fiber, a conductive fiber, or a therapeutic agent to the nonwoven fabric, other functions may be added. You can also. Moreover, it can also be used as a filter that can selectively capture charged particles by charging the nonwoven fabric.

〔フィルタユニット〕
本発明の別の一態様に係るフィルタユニットは、図4に示すように一対の対向するメッシュ状の開口1aを有するケーシング1と、上記ケーシング1内に配設される綿状体2とを備える。上記綿状体2は、上述の本発明の一態様に係る綿状体である。当該フィルタユニットは、例えば各種機器の排気口等に装着されてフィルタとして機能する。
[Filter unit]
The filter unit which concerns on another one aspect | mode of this invention is equipped with the casing 1 which has a pair of mesh-shaped opening 1a which opposes as shown in FIG. 4, and the cotton-like body 2 arrange | positioned in the said casing 1. . The cotton-like body 2 is a cotton-like body according to one embodiment of the present invention described above. The filter unit is attached to, for example, an exhaust port of various devices and functions as a filter.

当該フィルタユニットは、ケーシング1の一対の開口1a間に気体を通過させることで、ケーシング1内に配設された綿状体2により粒子径が100nm以下の微粒子を捕捉することができる。また、当該フィルタユニットは、綿状体2を用いるため、圧力損失の上昇が抑えられる。   The filter unit can capture fine particles having a particle diameter of 100 nm or less by the cotton-like body 2 disposed in the casing 1 by allowing gas to pass between the pair of openings 1a of the casing 1. Moreover, since the said filter unit uses the cotton-like body 2, the raise of a pressure loss is suppressed.

<ケーシング>
ケーシング1は、筒状であり、開口1aを介して中心軸方向に気体を通過させることができる。ケーシング1の断面形状は当該フィルタユニットを取り付ける機器の形状に応じて選択されるが、例えば1辺又は直径が10cm以上30cm以下の正方形状や円形状等とできる。
<Casing>
The casing 1 has a cylindrical shape, and allows gas to pass through the opening 1a in the central axis direction. The cross-sectional shape of the casing 1 is selected according to the shape of the device to which the filter unit is attached. For example, one side or a diameter of 10 cm to 30 cm can be a square shape or a circular shape.

ケーシング1の中心軸方向の長さは、当該フィルタユニットを取り付ける機器の形状やケーシング1内に配設される当該綿状体2の量に応じて選択され、例えば0.5cm以上10cm以下とできる。   The length of the casing 1 in the central axis direction is selected according to the shape of the device to which the filter unit is attached and the amount of the cotton-like body 2 disposed in the casing 1, and can be, for example, 0.5 cm to 10 cm. .

ケーシング1の筒状の周壁の平均厚さとしては、ケーシング1の強度が確保される限り特に限定されないが、例えば1mm以上10mm以下とできる。   The average thickness of the cylindrical peripheral wall of the casing 1 is not particularly limited as long as the strength of the casing 1 is ensured, and can be, for example, 1 mm or more and 10 mm or less.

ケーシング1の材質としては、特に限定されないが、例えばステンレス、アルミニウム等の金属や、フッ素樹脂等の樹脂が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a material of the casing 1, For example, metals, such as stainless steel and aluminum, and resin, such as a fluororesin, are mentioned.

(開口)
ケーシング1は、中心軸方向に一対のメッシュ状の開口1aを有する。この一対の開口1aは、内部空間を挟んで対向して配設される。一対の開口1aは、ケーシング1の中心軸と垂直に配設されることが好ましい。一対の開口1aに挟まれる領域の長さ(一対の開口1a間の距離)は、綿状体2の大きさに合わせて設計される。
(Opening)
The casing 1 has a pair of mesh-shaped openings 1a in the central axis direction. The pair of openings 1a are arranged to face each other with the internal space interposed therebetween. The pair of openings 1 a are preferably arranged perpendicular to the central axis of the casing 1. The length of the region sandwiched between the pair of openings 1 a (the distance between the pair of openings 1 a) is designed according to the size of the cotton-like body 2.

開口1aの非開口部分の材質は、ケーシング1の材質と同様のものとできる。また、開口1aは、その全体をメッシュ状とすることも、その一部をメッシュ状とすることもできるが、圧力損失や微粒子の捕捉効率の観点から、開口1aは、その全体をメッシュ状とすることが好ましい。   The material of the non-opening portion of the opening 1 a can be the same as the material of the casing 1. The opening 1a can be entirely meshed or partly meshed. From the viewpoint of pressure loss and particulate capture efficiency, the opening 1a is entirely meshed. It is preferable to do.

開口1aのメッシュ部分の公称目開きの下限としては、10μmが好ましく、50μmがより好ましい。一方、上記メッシュ部分の公称目開きの上限としては、300μmが好ましく、100μmがより好ましい。上記メッシュ部分の公称目開きが上記下限未満であると、圧力損失を十分に低減できないおそれがある。逆に、上記メッシュ部分の公称目開きが上記上限を超えると、綿状体2を構成する繊維がケーシング1から外部へ流失するおそれがある。   As a minimum of the nominal opening of the mesh part of opening 1a, 10 micrometers is preferred and 50 micrometers is more preferred. On the other hand, the upper limit of the nominal opening of the mesh portion is preferably 300 μm, and more preferably 100 μm. If the nominal mesh opening of the mesh portion is less than the lower limit, the pressure loss may not be sufficiently reduced. On the contrary, if the nominal opening of the mesh part exceeds the upper limit, the fibers constituting the cotton-like body 2 may flow out from the casing 1 to the outside.

上記開口1aのメッシュ部分の中心軸方向の平均厚さの下限としては、0.5mmが好ましく、1mmがより好ましい。一方、上記開口1aの平均厚さの上限としては、3mmが好ましく、2mmがより好ましい。上記開口1aの平均厚さが上記下限未満であると、開口1aの強度が不足するおそれがある。逆に、上記開口1aの平均厚さが上記上限を超えると、圧力損失を十分に低減できないおそれがある。   The lower limit of the average thickness in the central axis direction of the mesh portion of the opening 1a is preferably 0.5 mm, and more preferably 1 mm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the opening 1a is preferably 3 mm, and more preferably 2 mm. If the average thickness of the opening 1a is less than the lower limit, the strength of the opening 1a may be insufficient. Conversely, if the average thickness of the opening 1a exceeds the upper limit, the pressure loss may not be sufficiently reduced.

<綿状体>
綿状体2は、上記ケーシング1内に配設される。綿状体2の配設量は、目的とする微粒子の捕捉効率が十分に確保できるように決定されるが、例えば0.03kg以上3kg以下とできる。
<Cotton>
The cotton-like body 2 is disposed in the casing 1. The arrangement amount of the cotton-like body 2 is determined so as to ensure sufficient capture efficiency of the target fine particles, and can be set to, for example, 0.03 kg or more and 3 kg or less.

〔フィルタユニットの製造方法〕
本発明のさらに別の一態様に係るフィルタユニットの製造方法は、フッ素樹脂フィルムの破砕により繊維集合体2を得る繊維集合体取得工程と、この繊維集合体2をケーシング内に配設する繊維集合体配設工程とを備える。
[Production method of filter unit]
The manufacturing method of the filter unit which concerns on another one aspect | mode of this invention includes the fiber assembly acquisition process which obtains the fiber assembly 2 by crushing a fluororesin film, and the fiber assembly which arrange | positions this fiber assembly 2 in a casing A body disposing step.

当該フィルタユニットの製造方法は、フッ素樹脂フィルムを破砕することで、比較的繊維長の大きいフッ素樹脂繊維を容易に得ることができる。このフッ素樹脂繊維で構成される繊維集合体2は、静電気力により粒子径が100nm以下の微粒子を捕捉できるので繊維間の距離を捕捉する粒子径に対し比較的広くすることができる。そのため、当該フィルタユニットの製造方法は、この繊維集合体2をケーシング1内に配設することで、圧力損失の上昇を抑えつつ、粒子径が100nm以下の微粒子を捕捉することができるフィルタユニットを容易かつ確実に得ることができる。   In the method for manufacturing the filter unit, a fluororesin fiber having a relatively long fiber length can be easily obtained by crushing the fluororesin film. Since the fiber assembly 2 composed of the fluororesin fibers can capture fine particles having a particle diameter of 100 nm or less by electrostatic force, the distance between the fibers can be made relatively wide. Therefore, the manufacturing method of the filter unit includes a filter unit that can capture fine particles having a particle diameter of 100 nm or less while suppressing an increase in pressure loss by disposing the fiber assembly 2 in the casing 1. It can be obtained easily and reliably.

<繊維集合体取得工程>
繊維集合体取得工程では、図5に示すようにフッ素樹脂フィルムの破砕により当該繊維集合体2を得る。
<Fiber assembly acquisition process>
In the fiber assembly acquisition step, the fiber assembly 2 is obtained by crushing the fluororesin film as shown in FIG.

上記フッ素樹脂フィルムとしては、PTFE、PVDF、PFA等を主成分とする各種フッ素樹脂フィルムが挙げられる。中でも、上述のように延伸したPTFE多孔質体が好ましい。   Examples of the fluororesin film include various fluororesin films mainly composed of PTFE, PVDF, PFA and the like. Among these, the PTFE porous body stretched as described above is preferable.

上記フッ素樹脂フィルムは、繊維集合体2を得るために製造されたものであってもよいが、他の目的で製造されたフッ素樹脂フィルムの不使用部分であってもよい。このように他の目的で製造されたフッ素樹脂フィルムの不使用部分を用いることで、廃棄するフッ素樹脂フィルムの量を低減でき、かつ当該フィルタユニットの製造コストを削減できる。   Although the said fluororesin film may be manufactured in order to obtain the fiber assembly 2, the unused part of the fluororesin film manufactured for the other purpose may be sufficient as it. Thus, by using the unused part of the fluororesin film manufactured for other purposes, the amount of the fluororesin film to be discarded can be reduced, and the manufacturing cost of the filter unit can be reduced.

フッ素樹脂フィルムの破砕方法としては、特に限定されず、例えば機械的な引張荷重を加えて引裂く方法、公知のロータリーカッターミル等により剪断する方法、公知のボールミル等により粉砕する方法などを挙げることができる。上記フッ素樹脂フィルムとして1軸延伸フィルムを用いる場合、その延伸方向に沿って破砕することが好ましい。このように延伸方向に破砕することで、比較的繊維長の長いフッ素樹脂繊維を容易に得られる。   The method of crushing the fluororesin film is not particularly limited, and examples include a method of tearing by applying a mechanical tensile load, a method of shearing with a known rotary cutter mill, a method of crushing with a known ball mill, etc. Can do. When using a uniaxially stretched film as the fluororesin film, it is preferable to crush along the stretching direction. By crushing in the drawing direction in this way, a fluororesin fiber having a relatively long fiber length can be easily obtained.

上記破砕は、19℃以下の低温、かつ湿式で行うことが好ましく、特に液体窒素中で行うことがより好ましい。物質には低温にすると脆くなる性質があるため、19℃以下の低温とすることで容易にフッ素樹脂フィルムを破砕することができる。また、粉砕を湿式で行うことで、粉砕時に発生する粉塵の飛散を抑止できる。   The crushing is preferably performed at a low temperature of 19 ° C. or lower and wet, and more preferably in liquid nitrogen. Since the substance has a property of becoming brittle when the temperature is lowered, the fluororesin film can be easily crushed by setting the temperature to 19 ° C. or lower. Further, by performing the pulverization in a wet manner, it is possible to suppress scattering of dust generated during the pulverization.

このようにして破砕したフッ素樹脂繊維から繊維集合体を得る。   A fiber assembly is obtained from the fluororesin fibers thus crushed.

<繊維集合体配設工程>
繊維集合体配設工程では、上記繊維集合体2をケーシング1内に配設する。具体的には、上記ケーシング1の開口1aの少なくとも一方を開放し、開口1aから繊維集合体2をケーシング1内に配設する。また、繊維集合体2の配設後に開口1aを閉じる。
<Fiber assembly arrangement process>
In the fiber assembly disposing step, the fiber assembly 2 is disposed in the casing 1. Specifically, at least one of the openings 1a of the casing 1 is opened, and the fiber assembly 2 is disposed in the casing 1 from the opening 1a. Moreover, the opening 1a is closed after the fiber assembly 2 is disposed.

上記繊維集合体2は、綿状体として配設するとよい。このように上記繊維集合体2を綿状体とすることで、圧力損失の上昇をさらに抑制することができる。上記繊維集合体2から綿状体を得る方法としては、特に限定されないが、例えば公知の製綿機を用いる方法等を挙げることができる。   The fiber assembly 2 is preferably arranged as a cotton-like body. Thus, by making the said fiber assembly 2 into a cotton-like body, the raise of a pressure loss can further be suppressed. Although it does not specifically limit as a method of obtaining a cotton-like body from the said fiber assembly 2, For example, the method using a well-known cotton machine etc. can be mentioned.

[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other Embodiments]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims. The

上記実施形態では、当該綿状体をケーシング内に配設する場合を説明したが、当該綿状体の使用形態はこれに限定されない。例えば当該綿状体は、各種機器の排気口等に直接配設することができる。   Although the said embodiment demonstrated the case where the said cotton-like body is arrange | positioned in a casing, the usage form of the said cotton-like body is not limited to this. For example, the cotton-like body can be directly disposed at an exhaust port of various devices.

本発明の繊維集合体は、単位体積当たりの表面積が比較的大きい。従って、本発明の繊維集合体は、微粒子捕捉フィルタ等に好適に用いることができる。   The fiber assembly of the present invention has a relatively large surface area per unit volume. Therefore, the fiber assembly of the present invention can be suitably used for a fine particle capturing filter and the like.

1 ケーシング
1a 開口
2 綿状体(繊維集合体)
1 Casing 1a Opening 2 Cotton-like body (fiber assembly)

Claims (11)

フッ素樹脂繊維を主成分とする繊維集合体。   A fiber assembly mainly composed of fluororesin fibers. 上記フッ素樹脂繊維がエッジのある繊維を含む請求項1に記載の繊維集合体。   The fiber assembly according to claim 1, wherein the fluororesin fiber includes an edged fiber. 上記フッ素樹脂繊維が結節を含む微細繊維構造を有する請求項1又は請求項2に記載の繊維集合体。   The fiber assembly according to claim 1 or 2, wherein the fluororesin fiber has a fine fiber structure including a nodule. 上記フッ素樹脂繊維が延伸ポリテトラフルオロエチレン多孔質体を破砕した繊維である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の繊維集合体。   The fiber assembly according to claim 1, wherein the fluororesin fiber is a fiber obtained by crushing a stretched polytetrafluoroethylene porous body. 空孔率が80体積%以上である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の繊維集合体。   The fiber assembly according to any one of claims 1 to 4, wherein the porosity is 80% by volume or more. 請求項1に記載の繊維集合体を用いた綿状体。   A cotton-like body using the fiber assembly according to claim 1. 請求項1に記載の繊維集合体を用いた紡糸。   Spinning using the fiber assembly according to claim 1. 請求項1に記載の繊維集合体を用いたフェルト。   A felt using the fiber assembly according to claim 1. 請求項1に記載の繊維集合体を用いた不織布。   A nonwoven fabric using the fiber assembly according to claim 1. 一対の対向するメッシュ状の開口を有するケーシングと、上記ケーシング内に配設される綿状体とを備え、
上記綿状体が請求項6に記載の綿状体であるフィルタユニット。
A casing having a pair of opposed mesh openings, and a cotton-like body disposed in the casing,
A filter unit, wherein the cotton-like body is the cotton-like body according to claim 6.
フッ素樹脂フィルムの破砕により繊維集合体を得る工程と、
上記繊維集合体をケーシング内に配設する工程と
を備えるフィルタユニットの製造方法。
Obtaining a fiber aggregate by crushing the fluororesin film;
And a step of arranging the fiber assembly in a casing.
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