JP4209734B2 - 不織布及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は不織布及びその製造方法に関する。

不織布を構成する繊維の繊維径が小さいと、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れているため、不織布を構成する繊維の繊維径は小さいのが好ましい。また、不織布構成繊維の繊維径が小さくても、繊維が均一に分散していないと、前記性能を十分に発揮できないため、繊維径の小さい繊維が均一に分散した不織布であるのが好ましい。

このような不織布として、「分割性繊維を主体とする繊維ウエブを結合した後、又は結合すると同時に前記分割性繊維を分割して極細繊維を発生させた後、含液状態下で超音波を照射して、前記極細繊維を分散させて製造した不織布」が知られている（特許文献１、特許文献２）。これらの不織布は繊維径の小さい極細繊維から形成されたものであり、不織布の平均流量孔径も小さいものであるが、不織布内部には極細繊維の束が存在しているため、前記性能に劣る場合があった。例えば、濾過性能が不十分な場合があった。

別の不織布として、「繊維径が４μｍ以下の極細繊維と、繊維径が８μｍ以上、２０μｍ未満の接着した接着性繊維とを含む、最大孔径が平均流量孔径の２倍以下の不織布」が知られている（特許文献３）。この不織布は比較的繊維径の大きい接着性繊維を含んでおり、平均流量孔径が大きいものであったため、前記性能に劣る場合があった。例えば、濾過性能が不十分な場合があった。

また、別の不織布として、「０．００５〜０．３デニールの親油性繊維からなる０．５〜０．９５ｇ／ｃｍ^３の繊維密度と、５〜７５ｇ／ｍ^２の目付を有する不織布」が提案されている（特許文献４）。具体的には、メルトブロー不織布、スパンボンド不織布、スパンレース不織布を熱ロールによりプレス加工して製造できることが開示されている。しかしながら、これらいずれの方法を採用しても、繊維が均一に分散した不織布であることが困難であり、前記性能に劣る場合があった。つまり、メルトブロー不織布は繊維径分布が広いため、スパンボンド不織布は繊維径が太いため、そしてスパンレース不織布は水流によって繊維の配置が乱されるため、これら不織布はいずれも平均流量孔径が大きく、例えば、濾過性能が不十分な場合があった。

更に別の不織布として、「繊維直径が１ミクロン以下の連続した微細繊維が相互に積層交差してなり、繊維間の開口部が１平方ミクロン以下である薄膜状のポリビニルアルコール系微細繊維シート状物」が提案されている（特許文献５）。しかしながら、この微細繊維シート状物は最大孔径及び平均流量孔径が大きく、前記性能が不十分な場合があった。例えば、濾過性能が不十分な場合があった。

特開平９−３０２５６３号公報（請求項１０、実施例１など）

特開平１０−３２５０５９号公報（請求項６、実施例１など）

特開２０００−３３６５６８号公報（請求項１など）

特開平１１−２９０１２７号公報（請求項１、段落番号０００７、００１２など）

特公平３−７９４６７号公報（請求項１など）

本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、繊維径の小さい繊維が均一に分散した平均流量孔径の小さい、各種性能の優れる不織布、及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１にかかる発明は、「（１）紡糸溶液をノズルから押し出すとともに、押し出した紡糸溶液に電界を作用させて繊維化する紡糸工程、（２）前記繊維を捕集体上に集積させて繊維ウエブを形成する集積工程、（３）前記繊維ウエブに圧力を加えて緻密化し、不織布を形成する緻密化工程、とを含むことを特徴とする、どこにおいても束状の状態にはない繊維から構成される、平均流量孔径が０．８μｍ以下の不織布であり、前記構成繊維の平均繊維径が１μｍ以下であり、しかも前記構成繊維の繊維径の標準偏差（Ｄｄ）の、平均繊維径（Ｄａ）に対する比（Ｄｄ／Ｄａ）が０．２以下、かつ不織布の最大孔径が平均流量孔径の３倍以下である不織布の製造方法」である。この方法によれば、平均繊維径が１μｍ以下と繊維径が小さく、しかも比（Ｄｄ／Ｄａ）が０．２以下という繊維径の揃った繊維が、どこにおいても束状にはない状態で、平均流量孔径が０．８μｍ以下という程度に個々の繊維が均一に分散しており、また、最大孔径が平均流量孔径の３倍以下の孔径分布の狭い、分離性能、液体保持性能、払拭性、隠蔽性、絶縁性、或いは柔軟性の向上など、各種性能の優れる不織布を製造することができる。

本発明の不織布は、繊維径が小さく、しかも繊維径の揃った繊維が、均一に分散しているため、各種性能に優れている。

本発明の不織布の製造方法によれば、上記細い繊維が均一に分散した各種性能の優れる不織布を製造することができる。

本発明の不織布は繊維径が小さく、繊維径の揃った繊維が、どこにおいても束状にはない状態で、平均流量孔径が０．８μｍ以下という程度に個々の繊維が均一に分散していることによって、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れている。

本発明の不織布は各種性能に優れているように、不織布構成繊維の平均繊維径は１μｍ以下である。不織布構成繊維の平均繊維径が小さければ小さい程、各種性能に優れているため、０．８μｍ以下であるのが好ましく、０．６μｍ以下であるのがより好ましく、０．４５μｍ以下であるのが更に好ましい。なお、不織布構成繊維の平均繊維径の下限は特に限定するものではないが、１ｎｍ程度が適当である。

なお、本発明における「繊維径」は、不織布の電子顕微鏡写真から測定して得られる繊維の横断面における直径を意味し、横断面形状が非円形である場合には、横断面と同じ面積をもつ円の直径を繊維径とみなす。また、「平均繊維径（Ｄａ）」は、無作為に選んだ５０本以上の繊維の繊維径の算術平均値をいう。

本発明の不織布は上記のように、構成繊維の平均繊維径が１μｍ以下であるため、構成繊維として１μｍ以下の極細繊維を含んでいるが、構成繊維の繊維径のバラツキが大きいと、均一に分散することが困難となり、平均流量孔径が大きくなって、各種性能が低下する傾向があるため、個々の構成繊維の繊維径が揃っている。つまり、構成繊維の繊維径の標準偏差（Ｄｄ）の、平均繊維径（Ｄａ）に対する比（Ｄｄ／Ｄａ）が、０．２以下である。この比（Ｄｄ／Ｄａ）の値が小さければ小さい程、構成繊維の繊維径が揃っていることを意味し、各種性能に優れているため、０．１８以下であるのが好ましい。なお、構成繊維の全てが同じ繊維径であれば、標準偏差値は０になるため、比（Ｄｄ／Ｄａ）の下限値は０である。

この「繊維径の標準偏差（Ｄｄ）」は、計測した個々の構成繊維の繊維径（χ）に基いて、次の式から算出した値をいう。なお、ｎは計測した構成繊維の本数（５０本以上）を意味する。
標準偏差（Ｄｄ）＝｛（ｎΣχ²−（Σχ）²）／ｎ（ｎ−１）｝^1/2

本発明の不織布を構成する繊維の繊維長は特に限定するものではないが、繊維の脱落が発生しにくいように、０．１ｍｍ以上であるのが好ましい。特に、構成繊維が連続繊維であるのが、脱落防止性という点で好ましい。このように構成繊維が連続繊維である場合、繊維径の測定は不織布の厚さ方向における切断面の電子顕微鏡写真をもとに行い、平均繊維径及び繊維径の標準偏差値は、前記電子顕微鏡写真における、無作為に選んだ５０本以上の構成繊維の繊維径を基に算出する。

なお、本発明の不織布構成繊維は特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレングリコール、部分けん化ポリビニルアルコール、完全けん化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンなどの有機材料、或いは石英ガラスなどの無機材料からなる繊維を挙げることができる。なお、不織布構成繊維は単一成分から構成されている必要はなく、二成分以上から構成されていても良い。また、不織布構成繊維は組成又は繊維径の点で異なる２種類以上の繊維が混在していても良い。

本発明の不織布は上述のような繊維から構成されているが、構成繊維は不織布のどこにおいても束状になく、個々の繊維が均一に分散した状態にある。これは、繊維が束状に集合した状態にあると、細い繊維を含んでいるにもかかわらず、太い繊維と大差がなく、各種性能があまり向上しない傾向があるためである。例えば、ある溶媒に対して溶解除去可能な樹脂成分Ａと、前記溶媒に対して前記樹脂成分Ａよりも溶解除去速度が遅い樹脂成分Ｂとからなる複合繊維を、前記溶媒に晒すことによって前記樹脂成分Ａを溶解除去し、前記樹脂成分Ｂからなる細い繊維を発生させることも可能であるが、このような方法により発生させた繊維は束状に集合した状態にあり、各種性能があまり向上しないため、本発明においては採用することができない。

本発明の不織布は、上述のような繊維径が小さく、繊維径の揃った繊維が、どこにおいても束状にはない状態で分散したものであるが、その分散の程度が、平均流量孔径が０．８μｍ以下という程度に個々の繊維が均一に分散しているため、様々な性能に優れている。この平均流量孔径の値が小さければ小さい程、繊維が均一分散していることを意味するため、０．７μｍ以下であるのが好ましく、０．６μｍ以下であるのがより好ましく、０．５μｍ以下であるのが更に好ましく、０．４μｍ以下であるのが更に好ましく、０．３μｍ以下であるのが更に好ましい。なお、平均流量孔径の下限は特に限定するものではない。この「平均流量孔径」は、ＡＳＴＭ−Ｆ３１６に規定されている方法により得られる値をいい、例えば、ポロメータ（Ｐｅｒｍ Ｐｏｌｏｍｅｔｅｒ、ＰＭＩ社製）を用いてミーンフローポイント法により測定することができる。

本発明の不織布は、最大孔径が平均流量孔径の３倍以下（より好ましくは２．７倍以下）というレベルに繊維が均一分散した、孔径分布の狭いのが好ましい。理想的には、最大孔径が平均流量孔径の１倍、つまり全孔径が同じ大きさである。この「最大孔径」は、ポロメータ（Ｐｅｒｍ Ｐｏｌｏｍｅｔｅｒ、ＰＭＩ社製）を用いてバブルポイント法により測定される値をいう。

本発明の不織布は繊維同士が密着していることによって、平均流量孔径のより小さい不織布であることができ、また、機械的強度が優れているように、空隙率は３０〜７０％であるのが好ましい。空隙率が７０％を越えると、繊維の絶対量が少ないため、平均流量孔径が大きくなったり、機械的強度が劣る傾向があるためで、６５％以下であるのがより好ましく、６０％以下であるのが更に好ましい。他方、空隙率が３０％未満であると、通気性が低下し圧力損失が高くなったり、液体の保持量が低下するなど、不織布の特長の１つである多空隙が損なわれることによる弊害が目立ちはじめるためで、３２％以上であるのがより好ましく、３５％以上であるのが更に好ましい。この「空隙率」は次の式から算出される値をいう。
Ｐ＝｛１−Ｍ／（Ｔ×Ｄ）｝×１００
ここで、Ｐは空隙率（％）、Ｍは不織布の目付（ｇ／ｃｍ^２）、Ｔは不織布の厚さ（ｃｍ）、Ｄは繊維を構成する樹脂の密度（ｇ／ｃｍ^３）をそれぞれ意味する。なお、密度の異なる樹脂からなる繊維が２種類以上存在する場合、および／または繊維が密度の異なる樹脂２種類以上から構成されている場合には、繊維を構成する樹脂の密度（Ｄ）は、それら繊維を構成する樹脂の密度の質量平均値を意味する。

本発明の不織布の目付（ＪＩＳ Ｌ１０８５に準じて１０ｃｍ×１０ｃｍとして測定した値）は特に限定するものではないが、０．０５〜３０ｇ／ｍ^２であるのが好ましく、０．１〜１８ｇ／ｍ^２であるのがより好ましく、０．１〜１５ｇ／ｍ^２であるのが更に好ましい。また、不織布の厚さは、マイクロメーターを用いて測定した値（μｍ）で、０．５〜２０００μｍであるのが好ましく、１〜１５００μｍであるのがより好ましく、２〜１０００μｍであるのが更に好ましい。

本発明の不織布を構成する繊維は実質的に絡合していないのが好ましい。このように構成繊維が実質的に絡合していないことによって、繊維が均一に分散した、孔径がより小さく、孔径分布のより狭い不織布であるためである。つまり、構成繊維が絡合するように、水流などの流体流を作用させると、構成繊維の再配列が生じ、構成繊維の配置が乱れ、孔径が大きく、孔径分布が広くなるのに対して、構成繊維が絡合していないことによって、構成繊維の配置が乱れず、均一に分散した、孔径が小さく、孔径分布の狭い不織布であることが容易であるためである。このように、「構成繊維が実質的に絡合していない」とは、繊維ウエブを形成した後に絡合処理が施されていない状態をいう。

このように、本発明の不織布は、繊維径が小さく、繊維径の揃った繊維が、どこにおいても束状にはない状態で、平均流量孔径が０．８μｍ以下という程度に個々の繊維が均一に分散していることによって、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れている。そのため、これら性能を活かした様々な用途に適用できる。例えば、液体又は気体用の濾過材、アルカリ電池やリチウム電池などの各種二次電池用セパレータ又は一次電池用セパレータ、燃料電池用電解質の支持体、芯地、マスク、傷当て材、各種指示薬担持用基材、ワイパー材などの用途に好適に使用できる。特に、液体又は気体用の濾過材として使用すると、濾過性能に優れている。

このような本発明の不織布は、例えば、（１）紡糸溶液をノズルから押し出すとともに、押し出した紡糸溶液に電界を作用させて繊維化する紡糸工程、（２）前記繊維を捕集体上に集積させて繊維ウエブを形成する集積工程、（３）前記繊維ウエブに圧力を加えて緻密化し、不織布を形成する緻密化工程、により製造することができる。

まず、紡糸溶液を用意する。この紡糸溶液は不織布を構成する繊維の材料を溶解させた溶液である。そのため、紡糸溶液は不織布構成繊維によって変化するため特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレングリコール、部分けん化ポリビニルアルコール、完全けん化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンなどの有機高分子を溶解させた紡糸溶液、或いは金属アルコキシドを加水分解した曳糸性のゾル溶液を使用できる。これらの例示以外の材料も使用可能であり、例示以外の材料も含め、２種以上の材料を溶解させた紡糸溶液を用いることもできる。

これら繊維の材料を溶解させる溶媒は材料によって変化するため特に限定するものではないが、例えば、水、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，４−ジオキサン、四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、ピリジン、トリクロロエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリルなどを挙げることができる。これら例示以外の溶媒も使用可能であり、例示以外の溶媒も含め、２種以上の溶媒を用いた混合溶媒も使用できる。

このような紡糸溶液をノズルへ供給し、ノズルから押し出すとともに、押し出した紡糸溶液に電界を作用させて繊維化する。この紡糸溶液の押し出し方向は特に限定するものではないが、紡糸溶液が滴下して不織布の均一分散性を損なわないように、ノズルからの押し出し方向と重力の作用方向とが一致しないのが好ましい。特には、重力の作用方向と反対方向又は重力の作用方向と直角方向に紡糸溶液を押し出すのが好ましい。

この紡糸溶液を押し出すノズルの直径は、構成繊維の繊維径によって変化するが、構成繊維の平均繊維径を１μｍ以下とすることができるように、ノズルの直径（内径）は０．０５〜１．０ｍｍ程度であるのが好ましい。

また、ノズルは金属製であっても、非金属製であっても良い。ノズルが金属製であればノズルを一方の電極として使用することができ、ノズルが非金属製である場合には、ノズルの内部や紡糸溶液の流路内に電極を設置することにより、押し出した紡糸溶液に電界を作用させることができる。

このようなノズルから紡糸溶液を押し出した後、押し出した紡糸溶液に電界を作用させることにより延伸して繊維化する。この電界は、不織布構成繊維の平均繊維径、ノズルと繊維を集積する捕集体との距離、紡糸溶液の溶媒、紡糸溶液の粘度などによって変化するため、特に限定するものではないが、構成繊維の平均繊維径を１μｍ以下とするには、０．２〜５ｋＶ／ｃｍであるのが好ましい。印加する電界が大きければ、その電界値の増加に応じて構成繊維の繊維径が細くなる傾向があるが、５ｋＶ／ｃｍを超えると、空気の絶縁破壊が生じやすく、また、０．２ｋＶ／ｃｍ未満であると、繊維形状となりにくいためである。

前述のように押し出した紡糸溶液に電界を作用させることにより、紡糸溶液に静電荷が蓄積され、捕集体側の電極によって電気的に引張られ、引き伸ばされて繊維化する。電気的に引き伸ばしているため、繊維が捕集体に近づくにしたがって、電界の作用が大きくなり、繊維の速度が加速され、繊維径のより小さい繊維となる。また、溶媒の蒸発によって細くなり、静電気密度が高まり、その電気的反発力によって分裂して、更に繊維径の小さい繊維になると考えている。

このような電界は、例えば、ノズル（金属製ノズルの場合にはノズル自体、ガラスや樹脂などの非金属製ノズルの場合にはノズルの内部や紡糸溶液の流路内の電極）と捕集体との間に電位差を設けることによって、作用させることができる。例えば、ノズルに電圧を印加するとともに捕集体をアースすることによって電位差を設けることができるし、逆に、捕集体に電圧を印加するとともにノズルをアースすることによって電位差を設けることもできる。なお、電圧を印加する装置は特に限定されるものではないが、直流高電圧発生装置を使用できるほか、ヴァン・デ・グラフ起電機を用いることもできる。また、印加電圧は前述のような電界強度とすることができるのであれば良く、特に限定するものではないが、５〜５０ＫＶ程度であるのが好ましい。

なお、印加する電圧の極性はプラスとマイナスのいずれであっても良い。しかしながら、繊維の拡がりを抑制し、繊維を均一に分散させ、孔径が小さく、しかも孔径分布の狭い不織布を製造できるように、ノズル側をプラス電位となるようにするのが好ましい。特に、電圧印加時のコロナ放電を抑制しやすいように、捕集体側の対向電極を接地し、ノズル側をプラスに印加して、ノズル側をプラス電位となるようにするのが好ましい。

次いで、（２）前記繊維を捕集体上に集積させて繊維ウエブを形成する集積工程を実施する。この集積工程で使用する捕集体は、繊維を捕集できるものであれば良く特に限定されるものではないが、例えば、不織布、織物、編物、ネット、平板、ドラム、或いはベルト形状を有する、金属製や炭素などからなる導電性材料、有機高分子などからなる非導電性材料を使用できる。また、場合によっては水や有機溶媒などの液体を捕集体として使用できる。

前述のように捕集体を他方の電極として使用する場合には、捕集体は体積抵抗が１０^９Ω以下の導電性材料（例えば、金属製）からなるのが好ましい。一方、ノズル側から見て、捕集体よりも後方に対向電極として導電性材料を配置する場合には、捕集体は必ずしも導電性材料である必要はない。後者のように、捕集体よりも後方に対向電極を配置する場合、捕集体と対向電極とは接触していても良いし、離間していても良い。

そして、（３）前記繊維ウエブに圧力を加えて緻密化し、不織布を形成する緻密化工程を実施する。この繊維ウエブの緻密化は、例えば、カレンダーやプレス機を使用して実施することができる。なお、緻密化工程における圧力は平均流量孔径を０．８μｍ以下とすることのできる圧力であれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、カレンダーにより前記平均流量孔径とする場合には、線圧力を０．３〜３ｋＮ／ｃｍとするのが好ましい。なお、加圧する際に繊維が溶融してしまうと、繊維形態であることによる各種性能を損なうため、加圧する際の温度は、繊維の融点よりも低い温度であるのが好ましく、融点よりも５℃以上低い温度であるのがより好ましい。

本発明の不織布を構成する繊維の繊維径の標準偏差（Ｄｄ）の、平均繊維径（Ｄａ）に対する比（Ｄｄ／Ｄａ）を０．２以下とするためには、用いる紡糸溶液、印加電圧、ノズルと捕集体の距離等によって条件が異なるが、ノズルからの押し出し量と電界による繊維の引き出し量とのバランスをとることによって製造することができる。

なお、平均流量孔径を０．８μｍ以下とするには、紡糸溶液、印加電圧、ノズルと捕集体の距離、ノズル及び／又は捕集体を不織布の長手方向と交差する方向へ移動させる、或いは緻密化条件等のバランスをとることによって、平均流量孔径を０．８μｍ以下とすることができる。

また、不織布の最大孔径が平均流量孔径の３倍以下、及び／又は空隙率を３０〜７０％とするには、紡糸溶液、印加電圧、ノズルと捕集体の距離、緻密化条件等のバランスをとることによって、製造することができる。

本発明の不織布を各種用途に適用する場合には、各種用途に適応するように、各用途に適した後加工を施すことができる。例えば、不織布を濾過材として使用する場合には、エレクトレット化加工、襞折加工などを実施することができる。

以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
平均重合度１０００の部分けん化ポリビニルアルコール（けん化度：８８％、ＰＶＡ）を純水に加熱溶解させた、濃度１５ｍａｓｓ％の紡糸溶液を用意した。

また、シリンジにポリテトラフルオロエチレン製チューブを接続し、更に前記チューブの先端に、内径が０．６ｍｍのステンレス製ノズルを取り付けて、紡糸装置とした。次いで、前記ノズルに高電圧電源を接続した。更に、前記ノズルと対向し、１０ｃｍ離れた位置に、表面に導電フッ素加工を施したステンレス薄板を取り付けたドラム（捕集体、接地）を設置した。

次いで、前記紡糸溶液を前記シリンジに入れ、マイクロフィーダーを用いて、重力の作用方向と直角の方向へ押し出す（押し出し量：１．１ｇ／時間）とともに、前記ドラムを一定速度（表面速度：０．９ｍ／分）で回転させながら、前記高電圧電源からノズルに＋１８ｋＶの電圧を印加して、押し出した紡糸溶液に電界を作用させて繊維化し、前記ドラムのステンレス薄板上に繊維を集積させて繊維ウエブを形成した。なお、繊維ウエブを形成する際に、前記ノズルはドラムの回転方向と直角方向に一定速度（移動速度：２．５ｃｍ／分）で往復揺動させて、繊維の分散性を高め、不織布の均一性を高めた。

次いで、得られた繊維ウエブを温度１０５℃で乾燥した後、温度１６０℃に加熱して、繊維ウエブ構成繊維であるポリビニルアルコール繊維の結晶化を行った。

次に、結晶化させたポリビニルアルコール繊維の繊維ウエブを、金属ロールと樹脂ロールとからなる、温度８０℃に設定されたカレンダー間（線圧力：１．８ｋＮ／ｃｍ）を通すことにより緻密化して、本発明の不織布を製造した。この不織布を構成するポリビニルアルコール繊維は連続繊維で、不織布のどこにおいても束状にはなく、ポリビニルアルコール繊維が均一に分散した状態にあり、しかも実質的に絡合していない状態にあった。この不織布の物性は表１に示す通りであった。

（実施例２）
数平均分子量１５万のポリアクリロニトリルを、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに濃度１２ｍａｓｓ％となるように溶解させた紡糸溶液を使用したこと、押し出し量を２．５ｇ／時間としたこと、及びノズルへの印加電圧を＋１５ｋＶとしたこと以外は、実施例１と全く同様にして繊維ウエブを形成した。

次いで、得られた繊維ウエブを温度１６０℃で乾燥した。

次に、乾燥した繊維ウエブを、金属ロールと樹脂ロールとからなる、温度８０℃に設定されたカレンダー間（線圧力：１．８ｋＮ／ｃｍ）を通すことにより緻密化して、本発明の不織布を製造した。この不織布を構成するポリアクリロニトリル繊維は連続繊維で、不織布のどこにおいても束状にはなく、ポリアクリロニトリル繊維が均一に分散した状態にあり、しかも実質的に絡合していない状態にあった。この不織布の物性は表１に示す通りであった。

（実施例３）
数平均分子量８万のポリアクリロニトリルを、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに濃度２０ｍａｓｓ％となるように溶解させた紡糸溶液を使用したこと、押し出し量を２．２ｇ／時間としたこと以外は、実施例２と全く同様にして、不織布を製造した。この不織布を構成するポリアクリロニトリル繊維は連続繊維で、不織布のどこにおいても束状にはなく、ポリアクリロニトリル繊維が均一に分散した状態にあり、しかも実質的に絡合していない状態にあった。この不織布の物性は表１に示す通りであった。

（比較例１）
５−スルホイソフタル酸を共重合成分とするポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンとを、質量比５７.５：４２.５のペレット状態で混合紡糸し、延伸した後、５０ｍｍに裁断し、ポリプロピレンからなる島成分を約２,４００個有する、繊度１．５ｄｔｅｘの海島型分割性繊維を得た。

この海島型分割性繊維を１００％使用し、カード法により形成した一方向性繊維ウエブを、クロスレイヤーにより繊維ウエブの進行方向に対して交差するように積層し、目付が９０ｇ／ｍ^２の交差繊維ウエブを形成した。

次いで、この交差繊維ウエブを目開きが０.１４７ｍｍ（１００メッシュ）、線径０．１５ｍｍのネットに載置し、直径０．１３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍでノズルを配置したノズルプレートから、順に、圧力７．８、７．８、１１．８、１１．８ＭＰａの水流を交差繊維ウエブに対して噴出し、交差繊維ウエブを構成する海島型分割性繊維を分割するとともに絡合して絡合繊維ウエブを形成した。

次いで、この絡合繊維ウエブを、温度８０℃の１２ｍａｓｓ％水酸化ナトリウム水溶液に４０分間浸漬して、海島型分割性繊維の海成分である５−スルホイソフタル酸を共重合成分とするポリエチレンテレフタレートを分解抽出して、目付３９ｇ／ｍ^２、厚さ０．１４ｍｍの、ポリプロピレン極細繊維からなる絡合繊維ウエブを形成した。

次いで、このポリプロピレン極細繊維からなる絡合繊維ウエブを、パークレン中、厚さ１ｃｍの鉄板上に載置した状態で、超音波ホーンと鉄板との距離を２ｍｍ、振幅５０μｍ、周波数２０ｋＨｚで１０秒間、超音波ホーンから超音波を照射して、表面に位置していたポリプロピレン極細繊維（平均繊維径：０.２２μｍ）を分散させて不織布を形成した。この不織布の内部には、束状の極細繊維が絡合した状態にあった。この不織布の物性は表１に示す通りであった。

（比較例２）
実施例２における乾燥した繊維ウエブを不織布とした。つまり、実施例２における乾燥した繊維ウエブをカレンダーに通さず、緻密化を行わなかった。この不織布を構成するポリアクリロニトリル繊維は連続繊維で、不織布のどこにおいても束状にはなく、ポリアクリロニトリル繊維が均一に分散した状態にあり、しかも実質的に絡合していない状態にあった。この不織布の物性は表１に示す通りであった。

（比較例３）
比較例１と全く同様にして形成したポリプロピレン極細繊維からなる絡合繊維ウエブを、目開き０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）、線径０.１５ｍｍのネットに載置し、直径０．１ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍでノズルを配置したノズルプレートから、圧力４．９ＭＰａの水流を絡合繊維ウエブに対して噴出した後、絡合繊維ウエブを反転させ、同様のノズルプレートから圧力４．９ＭＰａの水流を絡合繊維ウエブの反対面に対して噴出して、極細繊維を分散させて不織布を形成した。この不織布表面には、束状のポリプロピレン極細繊維（平均繊維径：０．２２μｍ）が確認され、極細繊維の分散が不十分で表面が不均一なものであった。この不織布の物性は表１に示す通りであった。

（比較例４）
海島型繊維として、５−スルホイソフタル酸を共重合成分とするポリエチレンテレフタレートからなる海成分中に、ポリメチルペンテンからなる島成分が６１個存在する、複合紡糸法により得た繊維（繊度：１．７ｄｔｅｘ、繊維長：３ｍｍ）を用意した。

次いで、この海島型繊維を、温度８０℃の１０ｍａｓｓ％水酸化ナトリウム水溶液からなる浴中に４０分間浸漬し、海島型繊維の海成分である共重合ポリエステルを抽出除去して、ポリメチルペンテン極細繊維（平均繊維径（Ｄａ）：１μｍ、繊維径の標準偏差（Ｄｄ）：０．１７、融点：２３４℃、繊維長３ｍｍ、フィブリル化していない、延伸されている）を得た。

他方、接着性繊維として、芯成分がポリプロピレン（融点：１５８℃）からなり、鞘成分（接着成分）が高密度ポリエチレン（融点：１３１℃）からなる芯鞘型複合繊維（繊維径：１１．８μｍ、繊維長：１０ｍｍ、フィブリル化していない、延伸されている）を用意した。

次いで、前記ポリメチルペンテン極細繊維と接着性繊維とを、質量比５０：５０で水からなる分散浴に分散させ、角型手抄き抄紙機により抄造した後、温度１４０℃で乾燥すると同時に接着性繊維の接着成分で接着した。

次いで、この接着した繊維ウエブを金属ロールと樹脂ロールとからなるカレンダーにより、温度８０℃、線圧力１．８ｋＮ／ｃｍの条件下で加圧して、不織布を製造した。この不織布を構成する繊維は分散した状態にあり、しかも実質的に絡合していない状態にあった。この不織布の物性は表１に示す通りであった。

（比較例５）
オリフィス径０.３ｍｍで、ピッチ０.８ｍｍで配置されたノズルピースを温度３３０℃に加熱し、１つのオリフィスあたり０.３３ｇ／ｍｉｎ．の割合でポリプロピレンを吐出し、この吐出したポリプロピレンに対して、温度３３０℃、かつ質量比で繊維吐出量の２４０倍量の空気を吹き付けて、メルトブロー繊維ウエブを製造した。

次いで、この繊維ウエブを金属ロールと樹脂ロールとからなるカレンダーにより、温度８０℃、線圧力１．８ｋＮ／ｃｍの条件下で加圧して、不織布を製造した。この不織布の物性は表１に示す通りであった。

（捕集効率の測定）
ＪＩＳ１１種の塵埃を水に分散させ、均一に攪拌して試験液とした。そして、この試験液に含まれる粒子数をパーティクルセンサー（ＬｉＱｕｉｌａｚ Ｓ０３：ＰＭＳ社製）を用いて、０．５〜０．６μｍの粒子数を計測した（Ａ）。

次いで、各濾過材（実施例１〜３及び比較例１〜５の不織布）を直径２５ｍｍに打ち抜き、サンプルホルダーにセットした後、前記試験液を攪拌しながら、流量１００ｍＬ／分で通水させた。

そして、通水１分後における濾液を採取し、この濾液に含まれる粒子数をパーティクルセンサー（ＬｉＱｕｉｌａｚ Ｓ０３）を用いて、０．５〜０．６μｍの粒子数を計測した（Ｂ）。

その後、捕集効率を次式により算出し、各濾過材の捕集効率とした。この結果は表１に示す通りであった。
捕集効率（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００
ここでＡは試験液の粒子数を意味し、Ｂは濾液の粒子数を意味する。

表１から明らかなように、本発明の不織布は濾過性能の優れるものであった。これは、繊維径が小さく、しかも繊維径の揃った繊維が、均一に分散していることに起因すると考えられた。

Claims (1)

1. （１）紡糸溶液をノズルから押し出すとともに、押し出した紡糸溶液に電界を作用させて繊維化する紡糸工程、（２）前記繊維を捕集体上に集積させて繊維ウエブを形成する集積工程、（３）前記繊維ウエブに圧力を加えて緻密化し、不織布を形成する緻密化工程、とを含むことを特徴とする、どこにおいても束状の状態にはない繊維から構成される、平均流量孔径が０．８μｍ以下の不織布であり、前記構成繊維の平均繊維径が１μｍ以下であり、しかも前記構成繊維の繊維径の標準偏差（Ｄｄ）の、平均繊維径（Ｄａ）に対する比（Ｄｄ／Ｄａ）が０．２以下、かつ不織布の最大孔径が平均流量孔径の３倍以下である不織布の製造方法。