JP6109334B2 - 不織布エレクトレット繊維ウェブ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、空気濾過材として、例えば、暖房、換気、及び冷却（ＨＶＡＣ）装置用のエアフィルタ、車両用のキャビンエアフィルタ、室内空気浄化装置、呼吸マスクとして有用な、ひだ付き不織布エレクトレット繊維ウェブに関連する。

空気の質は生命にとって極めて重大なものであり、多くの企業は、微粒子、揮発性有機物（ＶＯＣ）等の空中浮遊する汚染物質を、高性能、低気流抵抗で除去するための濾過材を研究している。

エレクトレット繊維、多成分繊維、及び吸着剤粒子を含む不織布エレクトレット繊維ウェブ、並びにこれらから作られたひだ付きフィルタを本明細書に開示する。本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下の詳細な説明により明らかになるであろう。しかしながら、そのような主題が、出願当初の願書にて請求項の中で、又は補正後の請求項の中で提示されたか、又はさもなければ特許審査中に提示されたかには関係なく、如何なる場合にも、上記要約を請求可能な主題を限定するものとして解釈すべきではない。

本開示の代表的な実施形態による、不織布エレクトレット繊維ウェブにおける繊維の配列様態を図示する概略図である。 微粒子物質が本開示の代表的な実施形態による不織布エレクトレット繊維ウェブに入った後に、微粒子物質の一部が繊維の表面に付着し、その他のものが繊維から構成されるウェブ形状の構造によって捕捉される、概略図である。 例示の不織布エレクトレット繊維ウェブの、１００倍の、断面ＳＥＭ顕微鏡写真である。 例示のひだ安定化部材を含む例示のひだ付きフィルタの斜視図である。 他の例示のひだ安定化部材を含む例示の枠付きひだ付きフィルタの斜視図である。 他の例示のひだ安定化部材を含む他の例示の枠付きひだ付きフィルタの、一部を切り取った部分の斜視図である。 他の例示のひだ安定化部材を含む他の例示の枠付きひだ付きフィルタの、一部を切り取った部分の斜視図である。 他の例示のひだ安定化部材を含む他の例示の枠付きひだ付きフィルタの、一部を切り取った部分の斜視図である。

様々な図面における同様の参照番号は同様の要素を示す。特に指示がない限り、本文書の全ての図面は、一定の縮尺ではなく、本発明の異なる実施形態を例示する目的で選択されたものである。特に、多様な部品の寸法は、指示のない限り、例示的な表現としてのみ記述され、多様な部品の寸法間の関係は、図面から推測されるべきではない。

「エレクトレット」（例えば、エレクトレット（例えば、スプリットフィルム静電）繊維、又はエレクトレット繊維を含む不織布エレクトレット繊維ウェブ）は、半永久的に埋め込まれた静電荷（材料の抵抗が高いことに起因して、数百年もの長期間減衰しない）及び／又は半永久的に配向された双極子分極を持つ安定な誘電材料である。

「ハイドロ帯電（した）」は、繊維集合体に関して使用するとき、繊維が、極性流体（例えば、水、アルコール、ケトン、又は極性流体の混合物）と密接に接触して配置され、続いて繊維が帯電するのに十分な条件下で乾燥させられていることを意味する。

「ひだ付き」とは、一般的に並列に、対向して折り目の列をなす形状を形成する（例えば折りたたまれた）少なくとも一部のウェブを意味する。そのため、全体としてのウェブのひだ付けは、例えば、個々の繊維の捲縮と区別される。

「不織布繊維ウェブ」とは、交互に置かれるが、編布におけるような特定可能な様式ではない、個々の繊維又は複数の繊維の構造を有する物品又はシートを意味する。不織布又はウェブは、メルトブロー法、エアレイ加工法、及び接着カードウェブ法等の多くの方法から形成されている。

「凝集不織布繊維ウェブ」とは、自己支持性ウェブを形成するのに十分な繊維の交絡又は接着を特徴とする、繊維ウェブを意味する。

「自己支持性」とは、実質的に破けたり破損することがなく、覆いやすく、かつ取り扱いやすい、十分な粘調度及び強度を有するウェブを意味する。

「メルトブローン繊維」とは、メルトブロー又はメルトブローン法によって調製された繊維を意味する。

「スパンボンディング」及び「スパンボンド法」とは、紡糸口金の複数の微細な毛細管から連続又は半連続繊維として溶融した繊維形成材料を押出し、繊維を細径化（すなわち線引き）し、その後、細径化された繊維を収集することによって、不織布エレクトレット繊維ウェブを形成するための方法を意味する。代表的なスパンボンド法は、例えば米国特許第３，８０２，８１７号に開示されている。

「スパンボンド繊維」及び「スパンボンドされた繊維」は、スパンボンディング又はスパンボンド方法を用いて作製される繊維を意味する。このような繊維は、概ね、連続繊維であり、凝集性の不織布エレクトレット繊維ウェブを形成するのに十分に交絡又は点接着されるため、このような繊維の塊から１つの完全なスパンボンド繊維を取り出すことは通常不可能である。

「自己接着」とは、点接着又はカレンダ加工におけるように、固体接触圧力の適用無しで、（炉内又は空気通過接着機等で得られるような）高温での繊維間の接着を意味する。

本明細書で使用される「カレンダ加工」とは、不織布エレクトレット繊維ウェブを、加圧により熱したローラーを通過させて、圧縮され接着された繊維性不織布ウェブを得る方法を意味する。

「（共）重合体」とは、ホモポリマー又はコポリマーを意味する。

「単一成分熱可塑性繊維」は、２５℃を超える規定温度での軟化又は融解温度を呈する、単一の（共）重合成分を含む繊維を意味する。

「多成分繊維」は、２個以上の（共）重合成分を含む繊維（例えば、２成分繊維）を意味し、その結果、繊維の一部分は、２５℃を超える規定温度での軟化又は融解温度を呈し、一方でその繊維の残余部分は、そのような規定温度において、固形、非軟化及び非融解状態のままである。

「多孔率」とは、素材の空隙容積の測定値を意味する。孔及び空隙の寸法、頻度、数、及び／又は相互接続性は、材料の多孔率に寄与する。

「空隙体積」とは、ウェブ又はフィルタのような多孔質本体内における無充填空間の百分率又は少数値を意味し、ウェブ又はフィルタの重量及び体積を測定し、次いでこのフィルタの重量と、体積の等しい同一の構成材料からなる固体塊の理論上の重量とを比較することにより算出され得る。

「ソリディティ」とは、次元をもたない割合（一般的に百分率で報告される）を意味し、これは、ウェブの固形材料（例えば、繊維及び粒子）によって占有された繊維ウェブの総容積の比率を表す。

本開示の多様な例示的実施形態を、特に図面に関連して説明する。本発明の例示的実施形態は、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多様な修正形態及び変更形態を取ることができる。したがって、本発明の実施形態は、以下に記載する代表的な実施形態によって限定されるものではなく、「特許請求の範囲」及びそのあらゆる均等物に記載される限定条件によって規制されるものである。

一態様では、開示は、空気清浄に有用な不織布エレクトレット繊維ウェブを説明し、単一層、複数のエレクトレット繊維、複数の吸着剤粒子（好ましくは粒状活性炭（ＧＡＣ）粒子）、及び複数の多成分（接着）繊維を含む。不織布エレクトレット繊維は、空中の汚染物質を閉じ込め、又は吸着する全表面積を増加させるひだ付き構造を含んでもよい。多くの実施形態において、繊維及び粒子は、一般的に、不規則に及び均一に、例えばウェブの厚さの全体にわたって、混合され、混在してもよい。又は、他の実施形態において、ウェブの厚さに対する組成物の勾配が、存在してもよい。

図１は、本開示の代表的なウェブ実施形態による、不織布エレクトレット繊維ウェブにおける繊維の配列を図示する概略図である。図１に示すように、繊維１１（例えば、多成分繊維）及び繊維２（例えば、エレクトレット繊維）は、不織布エレクトレット繊維ウェブ３の単一層内に不規則に配列される。更に、吸着剤粒子８が、繊維ウェブの単一層の全体にわたって、分散、例えば、不規則に分散される。

図２は、図１の不織布エレクトレット繊維ウェブ３の一部分の概略拡大図であり、繊維から構成されるウェブ形の構造が、物理的な収集及び／又はエレクトレット繊維への充電吸着によって、不織布エレクトレット繊維ウェブ３を通過した空気流中の空中微粒子物質の少なくとも一部分を捕捉することを示している。図２に示すように、空中浮遊微粒子状物質４が、不織布エレクトレット繊維ウェブ３に突入すると、微粒子状物質４のいくつかは、エレクトレット繊維との静電相互作用に起因して、エレクトレット繊維２の表面に付着してもよく、その他のものは、ウェブ３を通過する気体（例えば、空気）流（６、６’）として、多成分繊維１１及びエレクトレット繊維２によって形成される繊維網によって物理的に捕捉されてもよい。

図３は、発明の例示の不織布エレクトレット繊維ウェブ３の走査電子顕微鏡写真（１００倍に拡大した断面図）であり、エレクトレット繊維２、多成分繊維１１、及び吸着剤粒子８を含む。

開示のいくつかの代表的な実施形態では、不織布エレクトレット繊維ウェブは、平方メートルあたり４０〜２５０グラムの坪量（ｇｓｍ）を有してもよい。この種類の特定の実施形態では、不織布エレクトレット繊維ウェブは、平方メートルあたり８０〜１５０グラムの坪量（ｇｓｍ）を有してもよい。その他の代表的な実施形態では、不織布エレクトレット繊維ウェブは、少なくとも約８０、１６０、２４０、３２０、又は４００ｇｓｍの坪量を有してもよい。更に代表的な実施形態では、不織布エレクトレット繊維ウェブは、最大で約１０００、８００、６００、又は４００ｇｓｍの最高坪量を有してもよい。（不織布エレクトレット繊維ウェブの坪量の計算では、本明細書に記載される任意の支持層の組み合わせは、除外されてもよい）。

本開示の不織布エレクトレット繊維ウェブは、少なくとも、個別のエレクトレット繊維及び個別の多成分繊維を含む。本文脈では、個別のとは、繊維が、約１００ｍｍ未満の長さに、例えば、１００ｍｍ未満の所定の（例えば、平均の）長さに切断された（例えば、刻まれた）ことを意味する。つまり、このような繊維が、はるかに長い長さで元来もたらされてきてもよい（例えば、メルトスパン）一方、これらは、個別の形状に刻まれる。所定の長さに刻まれたこのような繊維は、しばしばステープル繊維と称される。

本開示の不織布エレクトレット繊維ウェブは、エレクトレット繊維を含む多数の不規則に配向され個別の繊維を含む。潜在的に好適なエレクトレット繊維は、米国特許第４，２１５，６８２号、同第５，６４１，５５５号、同第５，６４３，５０７号、同第５，６５８，６４０号、第５，６５８，６４１号、同第６，４２０，０２４号、同第６，６４５，６１８号、同第６，８４９，３２９号及び同第７，６９１，１６８号に記載されている。本開示の代表的な実施形態では、エレクトレット繊維は、非荷電繊維、好ましくは（共）重合体繊維に静電荷を付与させる方法（例えば、静電印加方法）により調製した繊維から選択され得る。したがって、好適なエレクトレット繊維は、繊維を電場中でメルトブローすることにより、例えば極性分子を含有するポリマー又はワックスなどの好適な誘電材料を融解し、融解した材料をメルトブロー用ダイに通して、個別の繊維を形成し、次いで個別の繊維を強力な電場に暴露する間に融解したポリマーを再固化させることにより生産されてもよい。エレクトレット繊維は、過剰の電荷をポリマー又はワックスなどの高絶縁性材料の中に埋め込むことによっても、例えば電子線、コロナ放電、電子からの注入、ギャップ又は誘電性バリア間での電気的な絶縁破壊などにより製造されてもよい。

特に好適なエレクトレット繊維は、ハイドロ帯電させた繊維である。繊維のハイドロ帯電は、繊維の上に極性流体を吹付け、浸漬又は濃縮し、続いて繊維が帯電するように乾燥することを含む多様な技術を用いて行なわれてもよい。好ましくは、水が極性ハイドロ帯電液として用いられ、媒体は、好ましくは、任意の好適な噴霧手段により提供される、液体噴流又は液滴流を用いて、極性ハイドロ帯電液に露出される。エレクトレット繊維は、静電帯電、摩擦帯電、又はプラズマフッ素化を含むハイドロ帯電に加えて又はこれとは代替え的に、他の帯電技術を受けてもよい。コロナ放電に続くハイドロ帯電及びプラズマフッ素化に続くハイドロ帯電は、組み合わせて使用される特に好適な帯電技術である。

いくつかの代表的な実施形態では、エレクトレット繊維は、１０〜１００ｍｍの長さを有することができ、エレクトレット繊維の断面は、円形、三角形、正方形、長方形、その他の多角形の形状等、又はその他の断面形状（すなわち、十字形、Ｘ形状等）であってもよい。開示の一代表的な実施形態において、エレクトレット繊維は、３８〜９０ｍｍの長さを有してもよい。その他の例示的な実施形態において、エレクトレット繊維は、約２０、約１０、約６、約４、又は約３ｍｍの最大長を有してもよい。更なる実施形態において、エレクトレット繊維は、約１、約２、又は約３ｍｍの最小長を有してもよい。多様な実施形態において、エレクトレット繊維は、少なくとも１、５、１０、又は２０マイクロメートルの平均寸法（例えば、非円形又は不規則な横断面を有する繊維の場合の直径、又は等価直径）を含んでもよい。更なる実施形態において、エレクトレット繊維は、最大約１００、６０、４０、又は２０マイクロメートルの平均寸法を含んでもよい。いくつかの実施形態において、エレクトレット繊維は、刻まれたステープル繊維であってもよい。

エレクトレット繊維は、任意の好適な高分子繊維形成材料で作製されてもよく、満足なエレクトレット特性を獲得及び維持することができる。いくつかの実施形態では、このような材料は、１０^１４ｏｈｍ−センチメートルの体積抵抗率又は２２℃以上を有する半結晶高分子樹脂を含んでもよい。更なる実施形態では、体積抵抗率は、約１０^１６ｏｈｍ−センチメートル又はそれ以上であってもよい。（高分子繊維形成材料の抵抗率は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ ２５７−９３にしたがって測定されてもよい。）特定の実施形態では、高分子繊維形成材料は、導電率を著しく増加することが可能な、又はさもなければ繊維の能力に干渉して静電荷を受容及び保持することが可能な帯電防止剤等の組成物を実質的に含まなくてもよい。好適であってもよいいくつかのポリマーの例には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリ（４−メチルー１−ペンテン）及び環状オレフィンコポリマー、並びにこのようなポリマーの組み合わせ等のポリオレフィンが挙げられる。特定の実施形態では、エレクトレット繊維は、ポリプロピレンホモポリマー繊維であってもよい。

いくつかの実施形態において、添加剤は、高分子材料の中に含まれていてもよく、満足なエレクトレット特性を獲得及び維持するための高分子材料の能力を改良する。代表的なエレクトレット帯電強化添加剤には、例えば、ヒンダードアミン系添加剤、トリアジン系添加剤、トリステアリルメラミン、及びＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢの商標でＣｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｍｉｃａｌｓから入手可能な多様な添加剤が挙げられる。潜在的に好適な添加剤は、例えば、米国特許第６，９６９，４８４号に記載される。こうした添加剤の種類及び添加量は、当業者には周知であろう。例えば、多様な実施形態では、エレクトレット帯電強化添加剤は、０．１重量％を超える、又は０．５重量％を超える、及び約５重量％、３重量％、又は２重量％未満の量で存在してもよい。

不織布エレクトレット繊維ウェブは、少なくとも第１の領域及び第２の領域を有する、不規則に配置された個別の多成分繊維を含み、第１の領域は、第２の領域よりも低い融解温度を有する。多様な異なる種類及び構成の多成分繊維が存在する。好適な多成分繊維は、例えば、米国特許第７，６９５，６６０号、同第６，０５７，２５６号、同第５，４８６，４１０号、同第５，６６２，７２８号、及び同第５，９７２，８０８号に記載されている。ある代表的な実施形態では、多成分繊維は、複合繊維である。好適な複合繊維の一例は、コアを囲むシースが、第１の領域を形成し、かつコアが、繊維の第２の領域を形成する場合、シース／コア繊維である。第１の領域は、例えば、コポリエステル又はポリエチレンのようなかかる材料から構成されてもよい。第２の領域は、例えば、ポリプロピレン又はポリエステルのようなかかる材料から構成されてもよい。好適な複合繊維は、例えば、米国特許第４，５５２，６０３号に記載される。

加熱中、第１の領域は、（少なくとも部分的に）融解する一方、より高い融解温度を有する第２の領域は、大部分は完全に（例えば、融解せず又は非軟化して）残存してもよい。融解中、第１の領域は、繊維が互いに接触する接着点で収集する傾向にあってもよい。次に、冷却すると、第１の領域の材料は、再度凝固してウェブを一緒に固定する。したがって、多成分繊維の第１の領域の材料は、ウェブを（例えば、凝集性の、自己支持性網に）形成するために繊維を固定してもよい。よってこのような多成分繊維は、接着繊維と考えられることができ、及び多くの実施形態では、不織布エレクトレット繊維ウェブを形成するために使用される別個の接着剤に対する必要性がなくてもよい。

本明細書で開示される方法を使用することによって、多成分繊維に、及びしたがって不織布エレクトレット繊維ウェブに、吸着剤粒子を固定するために、多成分繊維の融解した第１の領域を用いることが可能である。つまり、少なくともいくつかの実施形態では、吸着剤粒子は、存在する必要のあるその他の追加の接着剤なしで、多成分接着剤によって、一般的に、又は完全にウェブ内に保持されてもよい。一般的に、エレクトレット繊維ウェブの中により多くの多成分繊維が使用されるほど、粒子の可能な装填量がより高くなってもよく、これは、不織布エレクトレット繊維ウェブに粒子を固定するためにより多量のの多成分繊維が機能してもよいからである。しかしながら、多成分繊維の分量を維持することによって、多成分繊維は、総重量の０重量％を超える及び１０重量％を超える不織布エレクトレット繊維ウェブを含み、いくつかの実施形態では、粒子は、不織布エレクトレット繊維ウェブに、例えば、第１の領域の融解しいた材料を有する粒子表面の実質的な部分を妨げることなく、適切に固定されてもよい。

いくつかの実施形態では、多成分繊維は、少なくとも総重量の１０重量％、２０重量％、３０重量％、４０重量％、５０重量％又は更には６０重量％以上の不織布エレクトレット繊維ウェブの量で繊維ウェブ内に含まれ、並びに、更なる実施形態では、多成分繊維は、総重量の１００重量％、９０重量％、８０重量％、７０重量％又は更には６０重量％を超えない不織布エレクトレット繊維ウェブの量で繊維ウェブ内に含まれる。他の実施形態では、多成分繊維は、繊維及び粒子（ただし、任意の支持層が存在する場合は含まない）を含むウェブの総重量に基づいて、少なくとも約４、６、又は８重量％の重量％で、繊維ウェブ中に存在する。他の実施形態では、多成分繊維は、繊維及び粒子（ただし、任意の支持層が存在する場合は含まない）を含むウェブの総重量に基づいて、最高で約１８、１６、１４、１２、又は１０重量％の重量％で、繊維ウェブ内に存在する。

多様な実施形態では、繊維ウェブの多成分繊維の、繊維ウェブのエレクトレット繊維（再び、存在する可能性のある任意の支持層の任意の繊維は含まない）に対する重量比は、少なくとも１：４、１：２、３：４、又は１：１であってよい。更なる実施形態では、繊維ウェブの多成分繊維の、繊維ウェブのエレクトレット繊維（再び、存在する可能性のある任意の支持層の任意の繊維は含まない）に対する重量比は、最高で２：１、１：１、１：２、又は１：４であってよい。

好ましい多成分繊維は、合成ポリマー（例えば、コポリマー、ターポリマー）を含む。好適なポリマー及びコポリマー構成要素は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ（メタ）アクリレート、ポリハロゲン化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリ乳酸、及びその他、並びにこれらの組み合わせから選択されてもよい。好適な多成分繊維（例えば、複合繊維）は、コア及びシース構造を含んでもよい。市販のコア及びシース多成分ポリマーの１つの潜在的に好適な種類は、ＣＥＬＢＯＮＤ（登録商標）（Ｗｉｃｈｉｔａ、カンザスのＫｏＳａ Ｃｏ．から入手可能）の商品名で入手可能であり、例えば、シースが、１１０℃の融解温度を有する、ＣＥＬＢＯＮＤ（登録商標）２５４繊維である。その他の潜在的に好適な多成分（複合）繊維は、Ｂｏｂｉｇｅｎ、ＧｅｒｍａｎｙｔｒａｄｅのＴｒｅｖｉｒａ ＧｍｂＨからＴ２５５の商品名で入手可能である。他の市販の多成分重合繊維は本開示の範囲内のものである。いくつかの代表的な実施形態では、潜在的に好適な多成分高分子繊維は、１３０〜１７０℃、１４０〜１６０℃、又は１４５〜１５５℃の範囲の融解温度を有する第１の（例えば、シース）領域を含んでもよい。

いくつかの実施形態において、多成分繊維は、少なくとも０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）の長さであってもよく、かつ少なくとも１のデニールを有してもよい。更なる実施形態において、多成分繊維は、少なくとも０．５インチ（１．２７ｃｍ）の長さであってもよく、かつ少なくとも２のデニールを有する。しかしながら、この繊維は、繊維から切断することができる最短の長さの繊維と同じほど小さくてもよく、又は便利に取り扱うことができるほど長くてもよいことが理解される。したがって、いくつかの代表的な実施形態において、多成分繊維は、約２０、約１０、約６、約４、又は約３ｍｍの最大長を有してもよい。更なる実施形態において、多成分繊維は、約１、約２、又は約３ｍｍの最小長を有してもよい。

エレクトレット繊維（例えば、本明細書で後述される、繊維混合及び配置方法において）と混合される多成分繊維の能力を高めるために、それぞれの繊維の長さが同等であることが有利であってもよいことが理解されよう。したがって、多様な実施形態において、多成分繊維の平均の長さの、エレクトレット繊維の平均の長さに対する比は、少なくとも約１：２、２：３、３：４又は４：５であってもよい。更なる実施形態において、多成分繊維の平均の長さの、エレクトレット繊維の平均の長さに対する比は、最大で約２：３、３：２、４：３、又は５：４であってもよい。特定の実施形態において、多成分繊維の平均の長さの、エレクトレット繊維の平均の長さに対する比は、１：１の１０％増減であってもよい。

多様な実施形態において、多成分繊維は、少なくとも約１、５、１０、又は２０マイクロメートルの平均寸法（直径又は等価物）を含んでもよい。更なる実施形態において、多成分繊維は、最大約１００、６０、４０、又は２０マイクロメートルの平均寸法を含んでもよい。

所望されるのであれば、本開示による不織布エレクトレット繊維ウェブは、所望される複数の任意のその他の個別の繊維を任意追加的に含んでもよい。多様な実施形態において、このような繊維には、例えば、光触媒効果繊維（例えば、チタン−二酸化物−コーティング繊維）、充填繊維が挙げられ、例えば、多成分繊維、接着剤繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維、天然繊維等から選ばれる。任意のこれらの繊維の混合物は、所望により含まれてもよい。

上述のように、本開示による不織布エレクトレット繊維ウェブは、複数の吸着剤粒子を含み、これらの粒子は、室温で固形の、任意の個別の粒子であってもよい。本明細書で使用される吸着剤粒子という用語は、任意の所望される分子（例えば、気体、蒸気、エアゾール剤、特に有害性、発臭性であってもよいような材料）を補足（化学吸着、物理吸着、吸収、吸着、化学反応等にかかわらず）するのに有用であってもよい任意の粒子を、幅広く包含する。つまり、吸着剤という用語は、一般的に、吸着剤と考えられ得る材料であってもよく、及び更に吸収材と考えられてもよい材料を幅広く包含する。

任意の所望された微粒子吸着剤が使用されてもよい。潜在的に有用な吸着剤には、例えば、活性炭、シリカゲル、活性アルミナ及びその他の金属酸化物、吸着又は化学反応によって流体から成分を除去することができる金属粒子（例えば、銀粒子）、（一酸化炭素の酸化を触媒することができる）ホップカリット等の微粒子触媒剤、酢酸若しくは水性水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液等の酸性溶液、炭酸水素ナトリウム、シリカゲル粒子、乾燥材粒子、分子ふるい粒子及び沸石、珪藻土粒子等が挙げられる。粒状活性炭（ＧＡＣ）は、多くの出願に対して特に好ましい吸着剤であってもよい。吸着剤の混合物は、例えば、気体の混合物を吸収するためにも使用され得る。

一般的に、いくつかの実施形態では、例えば、発臭性、有害性、又はさもなければ所望されない、気体又は蒸気の除去を高めるために、このような気体又は蒸気と反応することによって及び／又はこのような気体又は蒸気の反応を触媒することのいずれかによって、機能してもよいような、吸着剤粒子、例えば、ＧＡＣは、その上に組み込まれた（例えば、吸着剤粒子の上にコーティングされた）又はその中に組み込まれた（例えば、吸着剤粒子の中に含浸した）１つ以上の化学的活性物質を有してもよい。例えば、いくつかの実施形態において、一酸化炭素の酸化に呈した触媒（例えば、ナノ−スケール金粒子）は、吸収剤の中又は上、例えば、粒状活性炭の中又は上に、組み込まれてもよい。

吸着剤粒子は、ビーズ、フレーク、顆粒、若しくは凝集粒子を含む、いかなる使用可能な形式を取ることができる。所望される吸着剤粒径は、特定の出願に対する所望によって異なってもよい。ある代表的な実施形態において、吸着剤粒子は、少なくとも約１２メッシュ（およそ１６８０マイクロメートル）、少なくとも約１６メッシュ（およそ１１９０マイクロメートル）、又は少なくとも約３０メッシュ（およそ６００マイクロメートル）の標準的な米国メッシュ寸法の評点を有してもよい。更なる実施形態において、吸着剤粒子は、約７０メッシュ（およそ２１０マイクロメートル）を超えない、約６０メッシュ（およそ２５０マイクロメートル）を超えない、約５０メッシュ（およそ３００マイクロメートル）を超えない、及び約４５メッシュ（およそ３５５マイクロメートル）を超えない、標準的な米国メッシュ寸法の評点を有してもよい。代表的な材料には、１２×２０メッシュ、２０×４０メッシュ、２５×４５メッシュ、３０×６０メッシュ、又は４０×７０メッシュの粒径分布を有するように供給元によって特徴付けられた粒状活性炭が挙げられる。（例として、材料の粒径が、１２×２０メッシュとして記載される場合、材料の９０％以上が、１２−メッシュの篩を通過し（つまり、約１６８０マイクロメートルより小さい粒子は、１２−メッシュの篩を通過する）、及び２０−メッシュの篩によって維持される（つまり、約８４１マイクロメートルより大きい粒子は、２０−メッシュの篩を通過しない））。好適な吸着剤粒子には、１２×２０、２０×４０、２５×４５、及び３０×６０メッシュ寸法の粒状活性炭が挙げられ、例えば、Ｋｕｒａｒａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｃａｎｏｇａ Ｐａｒｋ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａから入手可能である。また、種々の寸法範囲を有する吸着剤粒子の混合物（例えばバイモーダル混合物）も用いられてもよい。

多様な代表的な実施形態において、少なくとも８０重量％の吸着剤粒子、少なくとも８４重量％の吸着剤粒子、又は少なくとも９０重量％の吸着剤粒子が、ウェブに含有されても（例えば、網の目に絡められても）よく、ウェブ（粒子及びウェブの繊維は含むが、任意の支持層は含まない）の全材料の割合として吸着剤粒子の重量に基づいて記載された通りである。他の実施形態において、少なくとも６５重量％の吸着剤粒子、少なくとも７０重量％の吸着剤粒子、又は少なくとも７５重量％の吸着剤粒子が、ウェブに含有されてもよい。更なる実施形態において、最大９０、８５、８０、又は７５重量％の吸着剤粒子が、ウェブに含有されてもよい。

ウェブ坪量に関して記載されたように、吸着剤装填レベルは、例えば、少なくとも約５００ｇｓｍ、又は少なくとも約２，０００ｇｓｍであってもよく、ウェブの単位面積当たりの吸着剤粒子の坪量で記載された。その他の実施形態において、吸着剤装填レベルは、少なくとも約１００、２００、３００、４００、又は５００ｇｓｍであってもよい。更なる実施形態において、吸着剤装填レベルは、最大約８００、６００、５００、３００、又は２００ｇｓｍであってもよい。

前述のとおり、吸着剤粒子の多様な寸法及び量は、不織布エレクトレット繊維ウェブで使用されてもよい。いくつかの実施形態において、吸着剤粒子は、直径で１ｍｍを超える正中寸法を有してもよい。その他の実施形態において、吸着剤粒子は、直径で１ｃｍ未満の正中寸法を有してもよい。いくつかの実施形態において、粒径の混用が、使用され得る。いくつかの実施形態において、吸着剤粒子は、大径粒子及び小径粒子を含む。したがって、要約すると、望ましい吸着剤粒子の寸法は、相当異なってもよく、かつ通常は、意図された使用条件の一部に基づいて選ばれる。一般的な指針として、流体濾過用途に特に有用な吸着剤粒子の粒径は、約０．００１〜約３０００μｍの正中径内で異なってもよい。いくつかの実施形態において、吸着剤粒子は、約０．０１〜約１５００μｍの正中径、又は約０．０２〜約７５０μｍの正中径、又は約０．０５〜約３００μｍの正中径であってもよい。特定の実施形態において、吸着剤粒子は、約２００＝約９００μｍの正中径、又は約２５０〜約８５０μｍの正中径、又は約４００〜約６００μｍの正中径であってもよい。

前述のとおり、微粒子吸着剤の任意の好適な寸法又は形が、選択されてもよい。好適な粒子は多様な物理的形態（例えば、固形粒子、多孔質粒子、中空泡、凝集粒子、不連続繊維、ステープル繊維、フレーク、及びその他）、形状（例えば、球形、楕円形、多角形、針状、及びその他）、形状均一性（例えば、単分散、実質的に均一、不均一又は不規則、及びその他）、組成（無機粒子、有機粒子、又はそれらの組み合わせ）、及び寸法（例えば、サブマイクロメートル寸法、マイクロ寸法、及びその他）を有してもよい。

不織布エレクトレット繊維ウェブにおいて、例えば、吸着剤粒子が、網の目に絡め取られ、物理的に閉じ込められる、程度を高めるために、吸着剤粒子の集団の寸法を制御することが望ましくてもよい。したがって、多様な実施形態において、粒子の集団は、少なくとも５０μｍ、少なくとも７５μｍ、又は少なくとも１００μｍの正中径を有するように選択されてもよく、上述された特に有用な粒径範囲（上記及び下記のこれらの代表的な加減）を有する。一般的な上限に関して、いくつかの実施形態では、吸着性粒子は、直径で１ｃｍ未満の正中寸法を有してもよい。更なる実施形態において、粒子は、１ｍｍ未満の正中寸法を有してもよい。更なる代表的な実施形態において、粒子は、最大約２，０００μｍ、最大約１，０００μｍ、又は最大約５００μｍの集団正中径を有する微小サイズの粒子の集団を含んでもよい。再び、特に有用な粒径範囲（これらの一般的な目安を超える）は、上述された。

例えば、粒子の密度、粒子の粒径及び／又は最終的な不織布エレクトレット繊維ウェブ物品の所望の特性によって、繊維ウェブの全重量に対して多様な異なる装填量の粒子を使用してもよい。一実施形態において、粒子は、総不織布物品重量の９０重量％未満を含む。いくつかの実施形態において、粒子は、総不織布物品重量の少なくとも１０重量％を含む。改めて、粒子の特に有用な装填量は、上述された。

前述の実施形態のいずれかでは、便利なこととしては、粒子は、不織布エレクトレット繊維ウェブの厚さの全体にわたって分散してもよい。しかしながら、前述の実施形態のいくつかでは、粒子は、実質的に不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面上又は近くに優先的に分散してもよい。更に、上述の吸着剤粒子の１種以上の任意の組み合わせは、本開示にしたがって、不織布エレクトレット繊維ウェブにおいて使用されてもよいということが理解されるべきである。

前述の実施形態のいずれかでは、不織布エレクトレット繊維ウェブは、任意の追加の接着剤を実質的に含まなくてもよい。しかしながら、前述の実施形態の一部では、不織布エレクトレット繊維ウェブは、複数の不規則に配向され個別の繊維の少なくとも一部を被覆する、バインダコーティングを更に含んでもよい。いくつかの例示的実施形態では、バインダは、液体又は固体粉末であってもよい。

本開示の不織布エレクトレット繊維ウェブは、追加の層又は複数の層を含んでもよい。１つ以上の追加層は、不織布エレクトレット繊維ウェブの外側表面にわたって及び／又は外側表面の下で存在してもよい。いくつかの実施形態において、追加層は、支持層であってもよい。現在の好ましい実施形態では、支持層は、多孔性である。このような支持層は、例えば、繊維の接着を促進するためにウェブが通過することができる、熱したカレンダロールへの不織布エレクトレット繊維ウェブの繊維の任意の粘着を最小化することにおいて有用であってもよい。しかしながら、このような支持層は、ロール形状へのウェブの巻き取り、ロールからのウェブの除去、鋳型形成、ひだ付け、折り畳み、ステープリング、織り込み等が挙げることができるが、これらに限定されない更なる加工を加えるために、ウェブの強度も高めてもよい。

本開示では、多様な多孔性支持層が使用されてもよい。適切な支持層としては、不織布、織布、編織物、発泡体層、フィルム、紙の層、ポリマーの網状体、裏面接着剤層、金属箔、メッシュ、弾性布地（すなわち、弾性特性を有する任意の上述の織物、編織物又は不織布）、有孔ウェブ、裏面接着剤層、又はこれらいずれかの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。１つの代表的な実施形態では、多孔質支持層はポリマー不織布を含む。好適な不織布ポリマーの布地には、エアレイド布、メルトブローン布、カード式ウェブ、ニードルパンチ布、スプリットフィルムウェブ、ウェットレイド水流絡合ウェブ、エアレイドステープル不織布エレクトレット繊維ウェブ、又はこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。好適であり得るポリマーの網は、例えば、Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ、ＭＮのＣｏｎｗｅｄ Ｃｏｒｐ．から入手可能な特定の材料を含む。特定の代表的な実施形態では、支持層は、接着されたステープル繊維のウェブを含む。このような接着は、例えば熱接着、接着剤接着、粉末バインダ接着、水流交絡、ニードルパンチ、カレンダ加工、又はこれらの組み合わせを用いて実施されてもよい。いくつかの実施形態において、支持層は、スパンボンド不織布ウェブを含む。

支持層は、複合不織繊維物品の特定の最終用途に応じた、坪量及び厚さを有してもよい。本開示のいくつかの実施形態では、複合不織繊維物品の全体の坪量及び／又は厚さは、最小レベルで保持されるのが望ましくてもよい。別の実施形態では、全体の最小坪量及び／又は厚さが、所定の用途において要求される場合があってもよい。多くの実施形態において、支持層は、約１５０ｇｓｍ未満の坪量を有してもよい。いくつかの実施形態では、支持層は、約５．０ｇｓｍ〜約１００ｇｓｍの坪量を有してもよい。他の実施形態において、支持層は、訳１０ｇｓｍ〜約７５ｇｓｍの坪量を有してもよい。更に他の実施形態において、支持層は、約２．０ｇｓｍ〜約２０ｇｓｍの坪量を有してもよく、更なる実施形態では、約５．０ｇｓｍ〜約１５ｇｓｍ、より更なる実施形態では、約８．０ｇｓｍ〜約１２ｇｓｍの坪量を有してもよい。

坪量と同様に、支持層は厚さを有してもよく、この厚さは、複合不織布繊維物品の特定の最終用途に応じて変化する。一般的に、支持層は、約１５０ミリメートル（ｍｍ）未満の、より好ましくは１００ｍｍ未満の、又は５０ｍｍ未満の厚さを有する。更なる実施形態では、支持層は、約１５０マイクロメートル未満、約１００マイクロメートル未満、約５０マイクロメートル未満、又は約２０マイクロメートル未満の厚さを有する。他の実施形態において、支持層は、少なくとも０．１ｍｍ、又は少なくとも０．５ｍｍ、又は少なくとも１．０ｍｍの厚さを有する。本開示のいくつかの実施形態において、支持層は、例えば、ポリプロピレン繊維を含むスパンボンド布地を含む。

いくつかの代表的な実施形態では、本開示の不織布エレクトレット繊維ウェブは、１つ以上の任意の追加的な層を更に含んでもよい。例えば、層は、前置フィルタ層（例えば、素粒子の濾過を実行するために機能する）、装飾層、摩耗抵抗層等として提供されてもよい。所望されるのであれば、エレクトレットコーティングされた第２の濾過層（例えば、帯電したブローン極細繊維層）が、提供されてもよい。

本開示の代表的な実施形態は、上述した不織布エレクトレット繊維ウェブを調製するための方法を提供し、この方法には、エレクトレット繊維、多成分繊維、及び複数の吸着剤粒子を、以下の不織布エレクトレット繊維ウェブを形成する方法ステップに晒すステップを一般的に含み、そのステップは、開繊するステップ、混合するステップ、給送装置へ送達するステップ、その後、混在した繊維及び粒子の収集物を形成するために形成チャンバ内で混合及び送達された繊維及び粒子を重力レイするステップである。当業者は、「開繊」のステップは、繊維を機械的に撹拌し、高圧縮された状態（例えば、包みに入った受け取ったままの状態）から、繊維が、例えば、他の繊維と更に非凝集され、混合され得る、より緩い及び開繊状態に変換することを意味することを理解するであろう。

代表的な実施形態では、不織布エレクトレット繊維ウェブは、本明細書の実施例Ｂ１〜Ｂ９で詳細に説明されるタイプのエアレイ加工方法及び機器を用いて形成されてもよく、一般的に、上端部及び下端部を有するチャンバの形成、並びに突出部（一般的な用語であるスパイクと称されるが、いかなる好適な設計であってもよい）を含む、回転する繊維分離ローラーの含有が挙げられる。隣接したローラーのスパイクは、（典型的にお互いに接触しないが）噛み合い関係にあり、そうすることで、繊維の凝集粒子に剪断力を付加すること（特に凝集粒子が、逆回転、スパイク等の２つの移動間で瞬間的に捕捉された場合）、及び凝集粒子を個々の繊維の中又はより少ない数の繊維の凝集粒子の中に少なくとも部分的に分離することができ、かつお互いに繊維（及び粒子）と混合することもできる。所望されるのであれば、エンドレスベルトスクリーン（例えば、少なくともいくつかの繊維及び／又は粒子が通過することができる十分な寸法の貫通孔を有する）は、チャンバ内に提供されてもよく、繊維及び粒子の、任意の所望される再循環を高める。したがって、方法には、形成チャンバの上端部内に複数の個別の繊維を導入すること、繊維の集団を、（非凝集され、例えば、形成チャンバを通る移動するスパイクの行程中に、移動するスパイクによって混合された繊維を有する）実質的に個別の繊維として形成チャンバの下端部に移送すること、並びに不織布エレクトレット繊維ウェブとして実質的に個別の、混合及び不規則に混在した繊維をコレクタ表面上に収集することが挙げられる。典型的に、繊維及び粒子は、（繊維及び粒子の行程は、移動スパイク上で衝突し、チャンバ等の中で上方に偏ることによって遅延してもよいが）重力によって形成チャンバの上端部から下端部へ動かされる。一方説明の便宜上、このような方法は、エアレイ加工方法の一般的なカテゴリに分類されるように本明細書で説明されてもよく、時に「重力レイ」方法（例えば、米国特許出願公開第２０１１／０２４７８３９号を参照）と名づけられるこのような形成方法は、従来のエアレイ加工方法とは非常に異なる（及びしたがって、本明細書に記載されるウェブを形成するために唯一適していてもよい）ことが理解されよう。特に、以下において重力レイ方法と呼ばれるこのような方法は、実質的に重力（真空は、沈着を支援するためにコレクタ表面の下面に適応されてもよいが）によって稼働する、形成チャンバを介する繊維の低速輸送を含み、形成チャンバ内の移動スパイクによって達成されるような輸送の間に発生する繊維の混合物を有する。対照的に、従来のエアレイ加工処理（Ｍａｃｅｄｏｎ、Ｎ．ＹのＲａｎｄｏ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｒｐによって「ＲＡＮＤＯ ＷＥＢＢＥＲ」の商品名で発売されているような市販のウェブ形成機器を使用するような）は、典型的に、リッケリンロール（一般的に比較的高速で回転する）及び収集表面上に繊維を運搬するための高速空気流の使用を含む。したがって、本明細書に開示される繊維性エレクトレットウェブの製造方法は、定義上は従来のエアレイ加工処理の通常の操作を含まない。

いくつかの代表的な重力レイ実施形態において、コレクタは、（例えば、形成チャンバの下端の下を移動するエンドレスベルトであり、かつ収集した繊維及び粒子の混合物を、形成チャンバから遠ざけることができる）移動コレクタであってもよい。このような移動コレクタの運動により、平均して、コレクタの運動の方向にわずかに配向された配列内で収集されるような繊維の傾向があってもよいことが理解されよう。しかし、いかなるこのような傾向は、典型的に小さく、かつ不規則に配列（及び混合、混在等）されているような収集された繊維の特徴付けを損なわない。

いくつかの重力レイ式の実施形態では、コレクタ表面は、パターンを付けたコレクタ上の識別可能なパターンを有してもよく、識別可能なパターンは、不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面（突起部なしとして考慮）から延びる複数の非中空状の突起部、主表面で実質的に平行に画定された平面内でそれぞれ隣接する突起部の間で形成される複数の実質的に平面のランド領域を含んでもよい。

開示の更なる代表的な実施形態では、開繊処理の開繊ローラー（受け取ったままの状態、例えば、圧縮された包みの中から開繊するために使用されるような）は、３０〜５０ヘルツの周波数を有することができる。開示の更なる代表的な実施形態では、開繊処理の開繊ローラーは、４０〜５０Ｈｚの周波数を有することができる。開示の追加の代表的な実施形態では、不織布エレクトレット繊維ウェブは、４０〜２５０ｇｓｍの坪量を有することができる。開示の他の更なる実施形態では、不織布エレクトレット繊維ウェブは、８０〜１５０ｇｓｍの坪量を有することができる。開示の他の更なる実施形態では、ウェブ繊維の少なくともいくつかの接着は、熱された空気（例えば、空気通過接着によって）達成されてもよく、熱い空気の温度は、例えば、約１３０℃〜約１５０℃である。開示の特定の代表的な実施形態では、熱い空気の温度は、１３５〜１４５℃である。開示のその他の代表的な実施形態では、熱い空気の温度は、１４５〜１５５℃である。

より具体的には、不織布エレクトレット繊維ウェブは、異なる不織布エレクトレット繊維ウェブを生産するための特異な順番のステップを適用する異なる処理によって有利に調製され得る。詳細な処理は、以下の例示的な方法で説明する。

加工の需要にしたがって、所望の繊維を秤量し、粗開繊装置に導入し、高速３０〜５０Ｈｚで回転する装置の中のスパイクを使用して開繊する。その後繊維を混合装置に送達して、繊維を機械的に混合する。その後繊維を微細な開繊処理に供し、粗開繊処理の方法と同じ方法で繊維を更に微細に開戦する。繊維は、繊維を均一に給送するための給送装置へ導入し、給送量が制御される。その後、繊維は、次の処理、すなわち、エアレイ加工機器（特に、本明細書の実施例に記載される、及び例えば、米国特許出願公開第２０１１／０２４７８３９号にも記載される、一般的な種類の重力レイ機器であり、その全体が本明細書に参考として組み込まれる）へ送られ、ほぼ均一の不織布エレクトレット繊維ウェブを形成する。重力レイ不織布エレクトレット繊維ウェブ（この時点で（接着の前に）自己支持性ウェブになるための十分な凝集力を必ずしも有していなくてもよい）は、その後例えば、１３０〜１５０℃の温度の炉内で、自己接着、すなわち、熱された空気接着（例えば、空気通過接着）を受けてもよく、少なくとも部分的に接着したウェブを形成する。ウェブは、その後、例えば、１３０〜１６０℃の、例えば、温度でカレンダ加工されてもよく、最終の、接着されたウェブ（すなわち、本明細書に記載されるような自己支持するのに十分な強度を有する凝集ウェブ）を形成する。任意の自己接着及び／又はカレンダ加工するステップの温度は、多成分繊維の成分の組成物（及び結果として得られる融解点）の見地から、並びに更にエレクトレット繊維が、それらの帯電状態に有害に影響することなく露出することができる温度の見地から、無論選ばれてもよい。

不織布繊維ウェブの前述の製造方法に加えて、１つ以上の以下の処理ステップが、一度形成された不織布繊維ウェブ上で、単独で又は組み合わせて、実施されてもよい。
（１）不織布繊維ウェブを、更なる処理作業に向けて方法経路に沿って送り出すステップと、
（２）１つ以上の追加層を、不織布繊維ウェブの外側表面と接触させるステップと、
（３）不織布繊維ウェブをカレンダ加工するステップと、
（４）不織布繊維ウェブを、特にカレンダ加工後にひだ付けするステップと、
（５）不織布繊維ウェブを表面処理剤又は他の組成物（例えば、難燃剤組成物、接着剤組成物、又は印刷層）でコーティングするステップと、
（６）不織布繊維ウェブをボール紙又はプラスチック管に取り付けるステップと、
（７）不織布繊維ウェブをロール形状に巻くステップと、
（８）不織布繊維ウェブを、繊細化して２つ以上の繊細ロール及び／又は複数個の繊細シートを形成するステップと、
（９）不織布繊維ウェブを形成型の中に配置して、不織布繊維ウェブを新しい形状に形成するステップと、
（１０）存在する場合には、露出した任意の感圧性接着剤の層の上に剥離ライナーを適用するステップと、
（１１）不織布繊維ウェブを、接着剤又は、クリップ、ブラケット、ボルト／ネジ、釘、及びストラップが挙げられるが、これらに限定されないその他いずれかの取付手段を介し、別の基材に取り付けるステップ。

開示は、また、前述の実施形態のいずれかにしたがって、複数の吸着剤粒子、好ましくは、粒状活性炭を含む不織布エレクトレット繊維ウェブを製造する多様な方法を提供する。粒子を含む不織布エレクトレット繊維ウェブを調製する好適な方法は、一般的に、エレクトレット繊維及び多成分繊維（及び存在するならば、単成分熱可塑性繊維、存在するならば、炭素系繊維等）を、開繊方法に供するステップ、その後以下のステップを実施し吸着剤粒子を含む不織布エレクトレット繊維ウェブを形成するステップを含み、そのステップは、繊維及び粒子を１つ以上の給送装置へ送達するステップ、繊維及び粒子を混合するステップ、その後混合した繊維及び粒子をエアレイ加工するステップ、その後繊維及び粒子を含む不織布エレクトレット繊維ウェブを結合するステップである。

したがって、前述のエアレイ加工の更なる詳細では、この方法は、複数の吸着剤粒子を形成チャンバの中に導入すること、及び実質的に個別の繊維の集団を不織布エレクトレット繊維ウェブとして捕捉する前に、形成チャンバ内で複数の個別の繊維を複数の吸着剤粒子と混合して、繊維性微粒子混合物を形成すること、並びに吸着剤粒子の少なくとも一部を不織布エレクトレット繊維ウェブに固定すること、を更に含む。前述の実施形態のいずれかでは、粒子が、上端部、下端部、上端部と下端部との間、又はそれらの組み合わせで、形成チャンバの中に導入されてもよい。従来、繊維性微粒子混合物を形成チャンバの下端部に輸送して、不織布エレクトレット繊維ウェブを形成することは、個別の繊維を形成チャンバの中に落下させること、及び重力下で形成チャンバから繊維（及び粒子）を落下させることを含んでもよい。いくつかの実施形態では、繊維性微粒子混合物を形成チャンバの下端部に輸送して、不織布エレクトレット繊維ウェブを形成することは、個別の繊維を形成チャンバの中に落下させること、及び形成チャンバの下端部に加えられた（例えば、エンドレスベルト等のコレクタの下面に加えられた）真空力の支援を受けた重力下で形成チャンバから繊維を落下させることを含んでもよい。

本明細書で記載されるとおり、前述のエアレイ加工法によって形成された不織布エレクトレット繊維ウェブは、空中浮遊する汚染物質を閉じ込め、あるいは吸着する全表面積を増加させる波形状又はひだ折り状の構造を有するひだ付けしたウェブを得るために加工されてもよい。いくつかの実施形態では、このようなひだ付けしたウェブは、空気流を、パターン付けした穿孔コレクタの中の穿孔に通過させながら、ウェブ成分を、例えば、複数のＶ字形ランド及び溝を含む三次元の波状化パターンを有する、パターン付けした穿孔コレクタ上でエアレイ加工することによって形成されてもよい。このように形成された不織布繊維ウェブは、続いて繊維接着処理を受ける。

いくつかの実施形態において、ひだ付けは、従来のひだ付け装置、例えば、ブレードひだ付け機、ギヤひだ付け機、ナイフひだ付け機、又は回転式ひだ付け機の使用によって行われてもよい。このようなひだ付け装置及び処理は、当業者にとって周知であり、例えば、米国特許第４，７９８，５７５号、同第４，９７６，６７７号、同第５，３８９，１７５号、及び同第６，５２１，０１１号で言及される。場合によっては、このような傷つけは、傷ついた領域内のいくつかの吸着剤粒子（例えば、活性炭凝集粒子）を不利に粉砕する場合があるため、（例えば、回転式傷つけひだ付け機の使用で発生してもよいような）例えば、ウェブの領域を破砕すること又は傷つけることを含まない方法を選ぶことが望ましくてよいことが理解されよう。したがって、特定の実施形態では、ウェブは、ブレードひだ付け機によってひだ付けされてもよい。

特別な方法にかかわらず、このような方法は、不織布エレクトレット繊維ウェブ３（及び例えば、そこに接着された任意の支持層）を、図４に示される一般的な種類のひだ付きフィルタ１３に変換してもよく、フィルタは、複数の下流ひだ先端部１４及び上流ひだ先端部１５を含み、各ひだ先端部は、第１及び第２の勾配のあるひだ壁によって（ひだ方向は、図４の矢印Ｐ_ｄによって示される、ひだ付き加工の方向に沿って）隣接される。（例えば、図４の各下流ひだ先端部１４は、第１及び第２のひだ壁１６及び１７により隣接される。典型的に、各ひだ先端部は、ひだ方向Ｐ_ｄに垂直の方向に直線的に延在し、例えば、所定のひだ間隔で、ひだ方向Ｐ_ｄに沿って離間した（典型的に、均一に離間した）連続するひだ先端部を有する。このような実施形態において、ひだ付けされたフィルタの第１及び第２の（下流及び上流）主表面２１及び２２は、ひだ付けされたフィルタの全体的にすべての位置において、お互いに局所的に平行、及び局所的に反対向きである。（不織布エレクトレット繊維ウェブ上で行われた、このような任意のひだ付け方法は、不織布エレクトレット繊維ウェブに接着された任意の支持層の同様のひだ付けに帰することが理解されるであろう。）このようなひだ付け方法は、所望されるのであれば、熱安定ステップ（ひだ付けされた媒体が、例えば、６５〜８０℃の範囲で、所望される時間、高温度で保持される）を含んでもよい。

前述の代表的な実施形態のいずれかでは、粒子を不織布エレクトレット繊維ウェブ内に及び／又は固定することは、熱接着、自己接着、接着剤接着、粉末バインダ接着、水流交絡、ニードルパンチング、カレンダ加工、又はこれらの組み合わせの少なくとも１つを含んでもよい。詳細が記載されるとおり、熱接着は、部分的に特に有効に使用されてもよい。いくつかの実施形態では、このような熱接着は、お互いに（及び任意追加的にエレクトレット繊維に）接着多成分繊維を含んでもよく、繊維網を形成し、物理的に吸着剤粒子内で捕捉してもよい。その他の実施形態では、このような熱接着は、吸着剤粒子に接着多成分繊維を含んでもよい。多くの実施形態では、両方の仕組みのいくつかを実施してもよい。特定の実施形態では、粒子を不織布エレクトレット繊維ウェブに固定することは、ウェブの多成分繊維を、多成分繊維の第１の領域の少なくとも第１の融解温度及び多成分繊維の第２の領域の第２の融解温度未満の温度に熱することを含んでもよく、粒子の少なくとも一部は、多成分繊維の少なくとも一部の第１の領域に接着され、かつ個別の繊維の少なくとも一部は、（繊維が、繊維の第１の領域を再固化するために十分に冷却された後）多成分繊維の第１の領域を有する複数の交点と共に接着される。前述の代表的な実施形態のいずれかでは、液体は、個別の繊維の少なくとも一部を濡らすために形成チャンバの中に導入されてもよく、それによって粒子の少なくとも一部が、形成チャンバ中で濡れた個別の繊維に接着する。

前述の実施形態のいずれかでは、不織布エレクトレット繊維ウェブは、コレクタ上で形成されてもよく、このコレクタは、スクリーン、スクリム、メッシュ、金属メッシュ（例えば、拡大された金属メッシュ）、不織布、織布、編布地、発泡体層、多孔質フィルム、穿孔フィルム、繊維のアレイ、溶融フィブリル化不織布繊維ウェブ、メルトブローン繊維ウェブ、スパンボンド繊維ウェブ、エアレイ繊維ウェブ、ウェットレイド繊維ウェブ、カード繊維ウェブ、水流絡合繊維ウェブ、及びこれらの組み合わせから選択される。特定の実施形態では、このようなコレクタは、多孔性材料（例えば、導線メッシュ又は遮蔽）で作られた移動ベルト（例えば、上述したエンドレス移動ベルト）を含んでもよい。従来では、本明細書に記載される繊維性第１の支持層は、ベルトが形成チャンバに入る前又は同時に移動ベルト（すなわち、形成チャンバ内で、落下する繊維及び粒子に面するベルトの表面上）の上に提供されてもよく、そうすることで、繊維及び吸着剤粒子の混合物は、収集された繊維／粒子と共に第１の支持層の上に配置され、更なる処理（例えば、熱接着）のために、第１の支持層状に残存したまま、その後、エンドレスベルトによって形成チャンバから搬出される。

前述の実施形態のいずれかのその他の例では、方法は、不織布エレクトレット繊維ウェブを上重ねする（例えば、予備形成された）繊維性第２の支持層の適用を更に含んでもよい。特定の実施形態では、このような第２の支持層は、配置された／収集された繊維及び粒子の頂点に適用されてもよく、又は層が、形成チャンバを離れた後に適用されてもよい。説明の便宜上、繊維及び粒子が配置された第１の支持層は、下部支持層と称されてもよく、一方、繊維及び粒子が配置／収集された第２の支持層は、上部支持層と称されてもよい。（しかし、上部及び下部支持層は、同一であってもよく及び／又は常に上部／下部関係のままでなくてもよい（多層構造がひっくりかえってもよい等。））。したがって、いくつかの実施形態では、配置／収集された繊維の層は、配置／収集された層の下に繊維性第１の支持層、及び配置／収集された層の上に繊維性第２の支持層を有してもよい（そうすることで、配置／収集された繊維の層は、スタックを形成するために２つの支持層の間に挟まれる）。全スタックは、その後接着処理、例えば、熱接着処理を受けてもよく、お互いに少なくともいくつかの多成分繊維を部分的に接着するように機能してもよく、かつ多成分繊維を、任意の又は全ての吸着剤粒子、エレクトレット繊維、及び繊維性支持層の繊維に接着することが可能なように機能してもよい。

いくつかの実施形態では、繊維／粒子の配置／収集された層、例えば、下部支持層の頂部は、自己接着方法（例えば、炉、空気通過接着機等によって適用されるような熱された空気の適用によって）を受けてもよく、そうすることで、お互いに（並びにあるいは吸着剤粒子に、エレクトレット粒子に、及び下部支持層に）少なくともいくつかの多成分繊維を少なくとも部分的に接着する。上部支持層は、その後配置／収集された部分的に接着された層及び全スタックの頂部に置かれてもよく、その後所望されるように更に加熱処理される（例えば、熱されたカレンダを通過することによって）。その他の実施形態では、任意の自己接着の前に、第２の、上部支持層は、配置／収集された層の頂部に置かれてもよく、層は、その後任意の自己接着、及び更に任意のその後の熱されたカレンダ加工を通して定位置に留まる。いずれの場合にも、第２の支持層は、最後には不織布エレクトレット繊維性層（第１の支持層としてでもよい）に永久的に接着されてもよい。いくつかの実施形態では、第１及び／又は第２の支持層の不織布エレクトレット繊維ウェブへの接着は、ニードルパンチング等のその他の接着方法、別々に追加された結合剤（液体、粉末又は繊維形状に関わらず）の使用等によって増強されてもよい。その他の実施形態において、熱接着は、これらの層を不織布エレクトレット繊維ウェブに接着するために使用される唯一の接着である。いずれにせよ、本明細書に記載される支持層は、定義上は、接着された不織布エレクトレット繊維ウェブと共にひだ付けされた層であり、そうすることでひだ付けされた不織布エレクトレット繊維ウェブの輪郭に追従する。このような繊維性第１の又は第２の支持又は被覆層は、例えば、エアレイ加工、ウェットレイ加工、カーディング、メルトブロー、溶融紡糸、電界紡糸、プレキシフィラメント形成、ガスジェットフィブリル化、繊維スプリット加工、又はこれらの組み合わせによって形成される層であってもよい。いくつかの実施形態において、このような第１の又は第２の支持層は、スパンボンド不織布ウェブ、例えば、自己支持性ウェブを形成するために熱的に部分接着されたメルトスパン繊維を含むウェブ、を含む。いくつかの実施形態では、例えば、上部支持層（ひだ付けされたフィルタの永久的な部分を維持する）の使用の防止が可能であってもよいことが理解されよう。このような実施形態では、使い捨てライナーは、熱されたカレンダ加工ロールの収集された繊維と表面との間に位置してもよく、又は、カレンダ加工は、例えば、ロールを粘着するための繊維の傾向を最小化する非粘着表面を提供してもよい。

本明細書で記載されるとおり、少なくともいくつかの実施形態では、カレンダ加工プロセスは、お互いに、エレクトレット繊維に、吸着剤粒子に、並びに第１の及び第２の支持層（１つ又は両方が存在するならば）に多成分繊維の最終接着を実行するために機能してもよい。しかしながら、このようなカレンダ加工は、不織布エレクトレット繊維ウェブを、配置されたままの状態（繊維及び粒子が、例えば、比較的緩い、低ソリディティ状態にある重力の影響下で配置されてもよい）から、高ソリディティ状態に高密度化することもでき、特に、ひだ付けしやすいように修正可能にする比較的高い不撓性を含むウェブを高密度化することができることが発見された。多様な実施形態において、このようなカレンダ加工プロセスは、カレンダ加工されたウェブの厚さが、配置されたままのウェブの厚さの約９０、８０、６０、４０又は２０％を超えないことを提供してもよい。更なる実施形態では、このようなカレンダ加工方法は、カレンダ加工されたウェブの厚さが、配置されたままのウェブの厚さの少なくとも約１０、２０、４０、又は６０％であることを提供してもよい。多様な実施形態において、本明細書に開示されるようなカレンダ加工されたウェブは、少なくとも約１２、１６、１８、２０、又は２２％のソリディティを含んでもよい。更なる実施形態において、本明細書に開示されるようなカレンダ加工されたウェブは、最大約３２、２８、２６、２４、又は２０％のソリディティを含んでもよい。このようなソリディティは、例えば、空気清浄等のために一般的に使用されるような従来の繊維ウェブと比べて極めて高いことが理解されよう。しかし、このような高ソリディティにおいてさえ、本明細書に開示される不織布エレクトレット繊維ウェブは、本明細書の実施例（例えば、実施例セットＡ）で証明されるように、優れた濾過効率を維持しつつ、有利に低圧損を呈することができることが、予想外に発見された。

処理のいくつかの実施形態では、不織布物品の一表面で又は近くで優先的に粒子を得ることが可能であってもよい。更に、不織布物品の厚さの全体にわたって粒子の分布を得ることが可能であってもよい。したがって、このような実施形態では、粒子は、ウェブの活動表面及びウェブの厚さの全体にわたる両方の上で入手可能であってもよい。いくつかの実施形態では、繊維は、繊維が融解して粒子を固定することができるまで、繊維に粒子をくっけることを支援するために濡らされてもよい。いくつかの実施形態では、真空が、不織布物品の厚さの全体にわたって粒子を引っ張ることを支援するために導入されてもよい。

したがって、少なくともいくつかの実施形態では、本明細書で記載される不織布エレクトレット繊維ウェブは、カレンダ加工、及びその後本明細書で記載されるエアレイ加工（特に、重力レイ）処理によって形成された、接着された不織布繊維ウェブの機械的なひだ付けによって形成されてもよい。ひだ付けされたウェブは、エレクトレット繊維及び複数の吸着剤粒子、好ましくは粒状活性炭粒子、並びに複数の多成分繊維（及び本明細書に記載されるようなその他の任意の成分）を含む。

多くの実施形態では、本明細書に記載される不織布エレクトレット繊維ウェブは、多成分（接着）繊維の吸着剤粒子に対する低重量比、及び更に多成分繊維のエレクトレット繊維に対する低重量比を含んでもよいことが理解されよう。これらの要素は、多くの実施形態において、多成分繊維が、ウェブの成分の総重量の非常に低い割合で存在してもよいことをもたらすために化合する。例えば、本明細書に記載される代表的な実施例では、多成分繊維の吸着剤粒子に対する重量比は、およそ５．７％〜１２．５％まで変動し、多成分繊維のエレクトレット繊維に対する重量比は、およそ５０％〜１１１％まで変動し、及び多成分繊維のウェブ（任意の支持層を含まない）の成分の総重量に対する重量比は、およそ５．５％〜９．７％まで変動する。多成分（接着）繊維は、ウェブ内で粒子の接着／捕捉を十分に達成しながら、かつ十分な物理的な特性を有するウェブを達成しながら（すなわち、自己支持性及びひだ付け可能なウェブを提供しながら）、ウェブ内に接着／捕捉される粒子よりもこのような低濃度で、特に、ウェブの全材料よりもこのような低濃度で提供されてもよいことは予想外であることが理解されよう。

多様な実施形態では、本明細書に記載される不織布エレクトレット繊維ウェブは、約４％〜約１４％、又は約６％〜約１３％、又は約８％〜約１２％の多成分繊維の吸着剤粒子に対する重量比を含んでもよい。これらの実施形態のいずれかの内の特定の実施形態では、本明細書に記載される不織布エレクトレット繊維ウェブは、約４％〜約１０％、又は約６％〜約９％のウェブ（任意の支持層は含まない）の成分の総重量の多成分繊維の重量比を含んでもよい。

いくつかの実施形態では、不織布エレクトレット繊維ウェブは、充電処理を受けてもよい。このようなウェブ帯電方法は、例えば、エレクトレット繊維によって処理された任意の電荷を更に高めてもよく及び／又はこれらの電荷を維持するための繊維の能力を高めてもよい。したがって、いくつかの実施形態では、エレクトレット繊維は、ウェブ形成の前に初期帯電方法を受けてもよく、及び、追加の（最終の）帯電方法は、エレクトレット繊維の所望される最終の帯電状態に到達するために、ウェブ上で形成されてもよい。その他の実施形態において、ウェブは、例えば、エレクトレット帯電強化添加剤を含んでもよいが、ウェブに形成される繊維の前の帯電方法を通過しなかった繊維を含んでもよい。このような特殊な実施形態では、ポストウェブ形成方法は、このような繊維が受ける唯一の帯電方法であってもよい。多様な実施形態では、ポストウェブ形成帯電方法には、例えば、任意の又は全てのコロナ帯電、摩擦帯電、ハイドロ帯電、ハイドロ帯電に続くコロナ処理、及びハイドロ帯電に続くプラズマ処理が挙げることができる。このような帯電方法は、例えば、不織布エレクトレット繊維ウェブへの前述した上端支持層の適用の前又は後に行われてもよい（したがって、いくつかの実施形態において、いくつかの帯電度は、（複数の）支持層の材料に付与されてもよい）。このようなウェブ帯電方法は、任意のカレンダ加工の前又は後に行われてもよい。

本明細書に記載されるひだ付き、不織布エレクトレット繊維ウェブは、任意の便利な方法で、不織布エレクトレット繊維ウェブを含むひだ付きフィルタの主縁部に縁を取り付けることによって、枠付きフィルタに作製されてもよい。図５に示されるように、このような枠付きフィルタは、主表面に対立する第１の（下流）２１及び第２の２２（上流）を有するひだ付きフィルタ（媒体）並びに、ひだ付きフィルタ１３の少なくとも外周縁部領域の周りに配置された外周枠２４を有する、外周縁部領域２３を含んでもよい。枠のための好適な材料は、チップボール、又は板紙、及び任意の合成プラスチック材料を含む。その他の好適な縁は、側波帯枠付け加工、インサート形成等により形成されてもよい。好適な枠構造には、米国特許第６，１２６，７０７号の図１〜４に図示される「ピンチ」枠構造、米国特許第６，１２６，７０７号の図５及び６に図示される「ボックス」枠構造、米国特許第６，１２６，７０７号の図７〜１１に図示されるハイブリッド枠構造、米国特許第７，５０３，９５３号で開示される枠構造のいずれか、並びに米国特許第７，２３５，１１５号で開示される枠構造のいずれかが挙げられる。特定の実施形態では、このような枠は、一般的にＵ字型の横断面（例えば、本明細書の図７の代表的な実施例で示されるような）を有するチャネル枠を含んでもよく、ひだ付けされたエアフィルタの方を向くＵの開放端を伴い、及びフィルタ媒体に接着された（例えば、接着接着、ステープル）Ｕのアームを有する。

いくつかの実施形態において、ひだ付きフィルタ１３は、（図４のように枠が取り払われた、又は図５〜８のように枠付きひだ付きフィルタ９９の形状に関わらず）１つ以上のひだ付き安定化部材３０を主表面、例えば、下流側部１２又はひだ付きフィルタの上に含んでもよい。これに関連して、下流は、濾過された空気がフィルタを通って出ていくフィルタの主要側部と称され、下流側部は、上流側部１８上で衝突する濾過可能な空気の加圧の対象となる上流側部１８の反対側にある。（したがって、下流側部１２は、図４〜８の図の上流側部である）。したがって、ひだ付きフィルタの下流側部上に少なくとも１つのひだ付き安定化部材を提供することは、ひだ付きフィルタが、衝突する空気の圧力下で下流方向に変換する（例えば、偏向する、うねる、広がる）任意の傾向を最小化してもよい。いくつかの実施形態において、ひだ付きフィルタの下流側部１２上に少なくとも１つのひだ付き安定化部材３０を提供すること、及び更にひだ付きフィルタの上流側部１８上に少なくとも１つのひだ付き安定化部材３０を提供することは有利であってもよい（場合によっては、ひだ付きフィルタは対称性であってもよく、そうすることで、上流側部及び下流側部は、互換性があってもよいことを認識すること）。いくつかの実施形態において、ひだ付き安定化部材は、フィルタの上流側部上のみに提供されてもよく、衝突する空気の圧力下で下流方向に変換するひだ付きフィルタの任意の傾向を最初化する方法で、このようなひだ付き安定化部材が、少なくともいくつかの上流ひだ先端部に（及び、任意追加的に、少なくともいくつかの上流ひだ付き壁部に）接着されるように提供されてもよい。多様な実施形態において、ひだ付き安定化部材３０は、外周枠２４のような枠が存在する場合、外周枠２４に接着若しくは接続されてもよいし又はされなくてもよい。

ひだ付き安定化部材３０は、定義上は、ひだ付きフィルタ（例えば、図４に示されるような）のひだ方向Ｐ_ｄに少なくとも概ね延在する長軸を少なくとも有し、そうすることで、部材は、複数の（すなわち、３つ以上の）ひだ先端部にわたって延在する（又は接触してもよい）。多様な実施形態では、ひだ付き安定化部材は、ひだ付きフィルタの所定の面の、例えば、４個、６個、８個、１０個、又は更には一般的に全てのひだ先端部にわたって延在してもよい（及び接触してもよい）（すなわち、外周枠より内方の横方向にあるフィルタ媒体の（使用可能）領域内で露出した全てのひだ先端部）。しかし、図６の実施形態等の後述の説明から明らかになるように、このような部材が、的確に、及び更に実質的にひだ方向に整列した長軸を有することは要求されない。ひだ安定化部材は、定義上、部材を安定化するひだ付きフィルタのひだを、住居用ＨＶＡＣシステムに特有の空気圧下で容認できないほど変換することを防止するのに十分な強度を有する（このような部材は、例えば、単一ストリップ、フィラメントのアレイ（金属メッシュ等）の形状である）。代表的な図では、ひだ安定化部材は、本明細書で記載される一般的な成分の名目上５１×６４ｃｍ（２０”×２５”）寸法のひだ付きフィルタの変換を満足に最小化してもよく、並びに１．５メートル毎秒の面速度で気流に露出される場合、１０ｍｍのひだ間隔及び１９ｍｍのひだ高さを含む。

いくつかの実施形態では、このようなひだ安定化部材３０は、（固化した）接着剤の連続ストランドを含んでもよく、これは、ひだ付きフィルタのひだ方向に少なくとも概ね延在しかつひだ付きフィルタの少なくともいくつかのひだ先端部でひだ付きフィルタに接触し、並びに更にひだ壁部１６及び１７の少なくとも一部に接触する。この種類の２つの代表的なひだ安定化部材３１は、図４に示される（ひだ安定化部材のこの種類は、米国特許第７，８９６，９４０号等でより詳細に記載される）。図４のひだ付きフィルタの下流側部上に示されるが、このようなひだ安定化部材は、ひだ付きフィルタの上流側部上にも存在、又は代わりに存在してもよい。（本明細書及びいずれにおいても、ひだ付きフィルタの例えば表面に接触することは、不織布エレクトレット繊維ウェブの表面に接触する場合及び不織布エレクトレット繊維ウェブに接着された支持層の表面に接触する場合の両方を包含する。）

いくつかの実施形態では、ひだ安定化部材は、ひだ付きフィルタのひだの先端部に接着されてもよい。図４の実施形態では、このような部材は、両方のひだ先端部及びひだ壁部の少なくとも一部に接着される。その他の実施形態では、ひだ安定化部材３０は、ひだ先端部に接着されてもよいが、ひだ壁部には接着されない。しばしばこのようなひだ安定化部材は、概ね平坦であってもよい。図５に示される、この一般的な種類の特定の実施形態では、ひだ安定化部材３０は、細長い、概ね平坦なストリップ３３を含んでもよく、これは、ひだ付きフィルタのひだ方向に少なくとも概ね延在し、及びひだ付きフィルタの下流側部１２の複数のひだ先端部１４に接着さるが、ストリップ３３は、ひだ壁部１６又は１７のいかなる実質的な部分にも接着されない。この一般的な種類の２つの代表的なひだ安定化部材３３は、図５に描かれる。図５のひだ付きフィルタの下流側部上に示されているが、このようなひだ安定化部材３３は、ひだ付きフィルタの上流側部上に存在、又は代わりに存在してもよい。このようなひだ安定化部材３３は、外周枠２４に接着されてもよいし又はされなくてもよい。

いくつかの実施形態では、概ね平坦なひだ安定化部材は、外周枠２４の部分に一体的に接続されてもよい。特定の実施形態では、これは、外周枠２４に一体的に接続され、及び外周枠によって定義される横方向の内向領域の少なくとも一部にわたって延在し、及び露出したフィルタ媒体を含む、１つ以上の部材の形状をとってもよく、部材は、多数複数のひだ先端部にわたって延在し、かつ移動する空気が、露出したフィルタ媒体に接触するのを可能にする貫通路が散在している。この一般的な種類の代表的なひだ安定化部材３５は、図６に示される。外周枠の部分に一体的に接続された、この場合のひだ安定化部材では、部材は、ひだ先端部（又はひだの任意の部分）に必ずしも接着される必要はないが、これは、所望された場合実行することができる。しかし、このよおうな部材が、ひだ先端部に接着されない場合、部材は、ひだ付きフィルタの少なくとも下流側部上に提供されるべきである（しかし、これらは上流側面上にも提供されることができる）。しかし、従来の外周枠自体は、（すなわち、ひだ付きフィルタの露出した横方向の内向領域にわたって延在する、及びひだ付きフィルタの複数のひだ先端部にわたって延在する部分を除いて）定義上、ひだ安定化部材を構成しないことが理解されよう。

いくつかの実施形態では、概ね平坦なひだ安定化部材は、網状体又はメッシュ（例えば、フィラメントの二次元網）を含んでもよく、ひだ付きフィルタのひだ方向に少なくとも概ね延在し、及びひだ付きフィルタの複数のひだ先端部に接着されるが、ひだ壁部には接着されない。この一般的な種類の代表的なひだ安定化部材３７は、図７に描かれる。本代表的な実施形態では、部材３７は、ひだ方向に実質的に延在した部分（例えば、フィラメント）だけではなく、ひだ方向にほぼ垂直の方向に延在する部分も有する。更に、本代表的な実施例では、部材３７は、下流ひだ先端部１４に接着されるが、下流ひだ壁部１６又は１７には接着されない。多様な実施形態では、部材３７は、枠２４に接着されてもよいし又はされなくてもよい。及び追加の多様な実施形態では、部材３７は、ひだ付きフィルタの上流側部上と共に下流側部上にも提供されてもよいし又はされなくてもよい。このような網状体又はメッシュは、フィラメントが、ひだ安定化部材の上記の定義を満たす十分な引張強さを全体的に提供する、任意の部材で構成されてもよい。特定の実施形態では、このような網状体又はメッシュは、拡大された金属メッシュを含んでもよい。

いくつかの実施形態では、ひだ安定化部材は、ひだ付きフィルタのひだ方向に少なくとも概ね延在し、ひだ付きフィルタの複数のひだ先端部に接着され、及び更にひだ壁部のほぼ全ての表面に接着される、金属網状体又は金属メッシュを含んでもよい（そうすることで、ひだ安定化部材は、例えば、ひだ付きフィルタの輪郭に一般的に追従してもよい）。この一般的な種類のこのような代表的なひだ安定化部材３９の部分は、図８に描かれる。本代表的な実施形態では、部材３９は、ひだ方向に実質的に延在した部分（例えば、フィラメント）だけではなく、ひだ方向にほぼ垂直の方向に延在する部分も有する。更に、本代表的な実施形態では、部材３９は、下流ひだ先端部１４に接着され、かつ下流ひだ壁部１６及び１７のほぼ全ての表面２２にも接着される。多様な実施形態では、部材３９は、枠２４に接着されてもよいし又はされなくてもよい。及び追加の多様な実施形態では、部材３９は、ひだ付きフィルタの上流側部上と共に下流側部上にも提供されてもよいし又はされなくてもよい。

定義上、本明細書で上述された種類の支持層、例えば、ウェブのほぼ全ての名目領域の上に不織布エレクトレット繊維ウェブに接着され、及びウェブに沿ってひだ付けされた、低ｇｓｍポリマースクリムは、ひだ安定化部材ではない。つまり、このような支持層であっても、ひだ付け加工の前にウェブに接着された場合、増加した不撓性を付与してもよく、そうすることで、ひだ付けされる媒体の能力を高め、空気圧下において、上述した変換をもたらさない（しかし、例えば、ウェブに沿ってひだ付けされるよりも図７の方法で、一般的にひだ先端部のみに接着された概ね平坦な層として提供される場合、このような層は、このような変換耐性を達成し得る）。このような、例えば、図８に関して上述した一般的な種類の金属メッシュ及び金属網状体のような材料は、不織布エレクトレット繊維ウェブに沿ってひだ付けされたとしても、このような変換耐性を提供してもよいことが理解されよう。

本開示は、多様な吸収用途における本開示の不織布繊維ウェブの使用方法もまた、目的とする。したがって、更に他の態様では、本開示は前述の方法のいずれかにしたがって調製された不織布繊維ウェブのいずれかを含む物品に関する。特定の実施形態では、前述の実施形態のいずれかの不織布エレクトレット繊維ウェブは、不織布エレクトレット繊維ウェブを取り囲む気体不透過性ハウジングからなる気体濾過物品を作製するために使用されてもよく、このハウジングは、不織布エレクトレット繊維ウェブの第１の主表面と流体連通する少なくとも１つの気体入口、及び不織布エレクトレット繊維ウェブの第１の主表面に対向する不織布エレクトレット繊維ウェブの第２の主表面と流体連通する少なくとも１つの機体出口を含む。

多様な気体濾過物品は、吸着剤粒子を含む不織布エレクトレット繊維ウェブから作製されてもよく、好ましくは粒状活性炭粒子であることが理解されている。気体（例えば、空気）濾過媒体、炉フィルタ、呼吸マスク等は、吸着剤粒子、例えば、粒状活性炭粒子を含む不織布エレクトレット繊維ウェブを含むために有利に製造されてもよい。説明された代表的な実施形態では、追加の層（例えば、上部及び／又は下部支持層）は、追加の上張り又は下張りウェブを提供することによって含まれてもよい。このような気体濾過物品は、多様な形状及び形態をとることができる。更なる態様は気体を濾過する方法を提供し、その方法は気体濾過物品を透過気体と接触させることを含む。特定の実施例では、気体濾過物品は、ウェブに捕捉された、ひだ付けされた不織布エレクトレット繊維性及び複数の吸着剤粒子（例えば、粒状活性炭粒子）から構成される。特定の実施形態では、本明細書に記載される枠付きひだ付きフィルタは、移動する空気から微粒子及び／又はガス状若しくは蒸気状材料を除去することが所望される任意の状況において使用されてもよい。特定の実施形態では、このような枠付きフィルタは、強制空気加熱／冷却システム（すなわち、ＨＶＡＣシステム）、室内空気浄化装置、車両用キャビン空気フィルタ、真空掃除機用フィルタ等に使用されてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書で開示される不織布エレクトレット繊維ウェブを含む枠付きひだ付き空気フィルタは、枠付きフィルタの上流及び下流側部（このような側部が特定される場合）を示す情報の表示を提供することができる。多様な実施形態では、このような情報の表示は、印刷された矢印、明細書、図形描示、又は任意のその他の好適な、例えば、印刷された、エンボス加工された、表示を含んでもよく、所望される情報を伝達することができる。

本出願は、参照として、その全体に、ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０４４２７９号（不織布エレクトレットウェブ繊維ウェブ及びその製造方法とういう表題で、代理人整理番号６８２２３ＷＯ００２のもと、２０１２年６月２７に出願）並びに米国仮出願第６１／５０３３６３号（模様付きエアレイ不織布エレクトレット繊維ウェブ並びにその製造及び使用方法という表題で、代理人整理番号６７７６４ＵＳ００２のもと、２０１１年６月３０日に出願）が組み込まれる。しかし、記載された本申請の明細書と、本明細書に参照として組み込まれた文書内又はその他の任意の文書内の開示との間で任意の矛盾又は相違がある場合、記載された本申請の明細書が、統制する。

例示的な実施形態の一覧
実施形態１．ひだ付き空気フィルタであって、個別のエレクトレット繊維と、個別の多成分接着繊維と、吸着剤粒子とが混在した不規則な混合物を含む、ひだ付き不織布エレクトレット繊維ウェブを含み、ひだ付き不織布エレクトレット繊維ウェブは、少なくとも１つのひだ安定化部材を含み、少なくとも１つのひだ安定化部材は、ひだ付き空気フィルタの下流側又は上流側に配置されており、ひだ付き空気フィルタの複数のひだ先端部にわたって延在している、ひだ付き空気フィルタ。

実施形態２．少なくとも１つのひだ安定化部材は、ひだ付き空気フィルタのひだ方向に少なくとも概ね延在し、ひだ付き空気フィルタの少なくとも一部のひだ先端部に接着されており、ひだ付き空気フィルタのひだ壁部の少なくとも一部に接触し、接着されている、固化した接着剤の少なくとも１つの連続ストランド、ひだ付き空気フィルタのひだ方向に少なくとも概ね延在し、ひだ付き空気フィルタの少なくとも一部のひだ先端部に接着されており、ひだ付き空気フィルタのひだ壁部のいずれの部分にも実質的に接触しておらず、接着されていない、少なくとも１つの細長い、概ね平坦なストリップ、ひだ付き空気フィルタの外周縁の少なくとも一部の周りに配置された外周枠に一体的に接続されており、気流を通す貫通路が散在している、少なくとも１つの概ね平坦な部材、ひだ付き空気フィルタのひだ方向に少なくとも概ね延在し、ひだ付き空気フィルタの少なくとも一部のひだ先端部に接着されており、ひだ付き空気フィルタのひだ壁部のいずれの部分にも実質的に接触しておらず、接着されていない、概ね平坦な網状体又はメッシュ、及びひだ付き空気フィルタのひだ方向に少なくとも概ね延在し、ひだ付き空気フィルタの少なくとも一部のひだ先端部に接着されており、ひだ付き空気フィルタのひだ壁部の少なくとも一部に接触し、接着されている、金属網状体又は金属メッシュ、からなる群から選択される、実施形態１に記載のひだ付き空気フィルタ。

実施形態３．吸着剤粒子が、粒状活性炭粒子を含む、実施形態１及び２のいずれか一項に記載のひだ付き空気フィルタ。

実施形態４．粒状活性炭粒子が、１２×２０、２０×４０、２５×４５、３０×６０、４０×７０、及びこれらのメッシュ寸法のいずれか又は全ての粒子の混合物から選択されるメッシュ寸法を含む、実施形態３に記載のひだ付き空気フィルタ。

実施形態５．エレクトレット繊維が、約２〜約６ｍｍの平均長さを含み、多成分接着繊維が、約２〜約６ｍｍの平均長さを含む、実施形態１〜４のいずれか一項に記載のひだ付き空気フィルタ。

実施形態６．多成分繊維の前記平均長さの、エレクトレット繊維の平均長さに対する比が、約３：４〜約４：３である、実施形態５に記載のひだ付き空気フィルタ。

実施形態７．ひだ付き不織布エレクトレット繊維ウェブが、カレンダ加工されたウェブである、実施形態１〜６のいずれか一項に記載のひだ付き空気フィルタ。

実施形態８．ひだ付き不織布エレクトレット繊維ウェブが、約２０％〜約２８％のソリディティを含む、実施形態１〜７のいずれか一項に記載のひだ付き空気フィルタ。

実施形態９．多成分繊維の、吸着剤粒子に対する重量比が、約６％〜約１３％であって、多成分繊維の、ウェブの成分の総重量に対する重量比が、約４％〜約１０％である、実施形態１〜８のいずれか一項に記載のひだ付き空気フィルタ。

実施形態１０．ひだ付き空気フィルタが、ひだ付き空気フィルタの外周縁の少なくとも一部の周りに配置された外周枠を含む枠付き空気フィルタである、実施形態１〜９のいずれか一項に記載のひだ付き空気フィルタ。

実施形態１１．不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面に接着され、かつ不織布エレクトレット繊維ウェブと共にひだ付けされた、少なくとも１つの支持層を更に含み、支持層は、平方メートルあたり約１５０グラム未満の坪量を有する不織布繊維ウェブである、実施形態１〜１０のいずれか一項に記載のひだ付き空気フィルタ。

実施形態１２．吸着剤粒子が、化学的に活性な物質を含む、実施形態１〜１１のいずれか一項に記載のひだ付き空気フィルタ。

実施形態１３．ひだ付き空気フィルタを調製する方法であって、ひだ付き空気フィルタは、個別のエレクトレット繊維と、個別の多成分接着繊維と、吸着剤粒子とが混在した不規則な混合物を含む、ひだ付き不織布エレクトレット繊維ウェブを含み、方法は、エレクトレット繊維、前成分接着繊維、及び吸着剤粒子を形成チャンバの上端部に給送する工程と、エレクトレット繊維、多成分接着繊維、及び吸着剤粒子を前記形成チャンバの下端部へ移送する工程と、エレクトレット繊維、成分接着繊維、及び吸着剤粒子を、粒子と繊維が混在した不規則な混合物として、第１の支持層上に収集する工程と、粒子と繊維が混在した不規則な混合物を上部に担持した第１の支持層を、形成チャンバから離れる方向に移送する工程と、第２の支持層を、粒子と繊維が混在した不規則な混合物上に配置する工程と、粒子と繊維が混在した不規則な混合物を、多成分接着繊維の第１の領域が少なくとも部分的に融解するのに十分な温度に晒す工程であって、多成分繊維を、少なくともお互いに、及び第１及び第２の支持層の繊維に十分に熱接着させて、粒子と繊維が混在した不規則な混合物並びに第１及び第２の支持層を、不織布エレクトレット繊維ウェブと共にその主表面に熱的に接着した第１及び第２の支持層を有する自己支持性フィルタ媒体に変化させる、工程と、自己支持性フィルタ媒体にひだ付けする工程と、少なくとも１つのひだ安定化部材をひだ付き自己支持性フィルタ媒体の上流側又は下流側に配置する工程と、含む、方法。

実施形態１４．少なくとも１つのひだ安定化部材の少なくとも一部を、ひだ付き自己支持性フィルタ媒体の一部に接着する工程を更に含む、実施形態１３に記載の方法。

実施形態１５．粒子と繊維が混在した不規則な混合物を多成分接着繊維の第１の領域が少なくとも部分的に融解するのに十分な温度に晒す工程が、少なくともカレンダ加工するステップを含む、実施形態１３及び１４のいずれか一項に記載の方法。

実施形態１６．粒子と繊維が混在した不規則な混合物を多成分接着繊維の第１の領域が少なくとも部分的に融解するのに十分な温度に晒す工程が、粒子と繊維が混在した不規則な混合物の多成分接着繊維の少なくとも一部を自己接着させる初期ステップと、カレンダ加工する最終ステップと、を含む、実施形態１５に記載の方法。

実施形態１７．ひだ付けする工程が、ブレードひだ付け機で行われる、実施形態１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。

実施形態１８．ひだ付き自己支持性フィルタ媒体をある形状に形成する工程と、形成後のフィルタ媒体の外周縁の周りに外周枠を配置する工程と、外周枠をフィルタ媒体に取り付けて枠付き空気フィルタを形成する工程と、を更に含む、実施形態１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。

実施形態１９．形成チャンバが、回転ローラーを包含し、前記ローラーの少なくとも一部が、前記ローラーから突出する複数のスパイクを含む、請求項１３に記載の方法。

実施形態２０．エレクトレット繊維、多成分接着繊維、及び吸着剤粒子を形成チャンバの上端部から形成チャンバの下端部へ移送する工程が、少なくとも部分的には重力を動力とする、実施形態１３〜１９のいずれか一項に記載の方法。

実施形態２１．エレクトレット繊維、多成分接着繊維、及び吸着剤粒子を、混在性の不規則な混合物として、第１の支持層上に収集する工程が、第１の支持層の下面を真空引きすることにより支援される、実施形態２０に記載の方法。

実施形態２２．第１の支持層が、エンドレス移動ベルトであるコレクタ上に提供される、実施形態１３〜２１のいずれか一項に記載の方法。

実施形態２３．実施形態１３〜２２のいずれかの方法で作製された、実施形態１〜１２のいずれか一項に記載のひだ付き空気フィルタ。

不織布エレクトレット繊維ウェブの多様な代表的実施形態が上述され、以下の実施例により下記で更に例示されるが、これらは本発明の領域に対して制限を課すものとして決して解釈されるべきではない。それとは逆に、本明細書中の説明を読むことによって、本開示の趣旨及び／又は添付の請求項の範囲を逸脱することなく当業者に示唆することができる多様な他の実施形態、修正、及びそれらの等価物に頼ることができることが明確に分かる。

更に、本開示の広範囲を示す数値的範囲及びパラメータは近似値であるが、具体的な実施例に記載される数値は可能な限り正確に報告する。しかしながら、いずれの数値もそれらのそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本来有している。少なくとも特許請求の範囲への均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の数を考慮して、通常の四捨五入を適用することによって解釈されなければならない。

実施例セットＢ
材料
表Ｂ−１において以下に詳述されるように、後述の準備実施例、実施例及び比較例で使用する原材料は、全て市販品である。

試験方法
坪量の測定
粒状活性炭及びエレクトレット繊維を含有する代表的不織布エレクトレット繊維ウェブの坪量は、計量機メトラー・トレドＸＳ４００２Ｓ（Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ ＳＡＳ、Ｖｉｒｏｆｌｙ、Ｆｒａｎｃｅから市販）を用いて測定した。

厚さの測定
平面濾材の厚さは、ＭＩＴＵＴＯＹＯ Ｃａｌｉｐｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＩＤ−Ｃ１０５０Ｂ（Ｍｉｔｕｔｏｙｏ、Ｐａｒｉｓ、フランスから市販）を使用して計測した。

圧力低下、微粒子捕捉効率及び装填性能
ひだ付き及び枠付きフィルタの圧力低下、圧力低下、微粒子捕捉効率及び装填性能は、垂直ダクトシステムの中で計測した。ＤＩＮ ７１ ４６０パート１を、指針として使用する。

主な試験装置：粒子係数器として、ＡＰＳ Ｍｏｄｅｌ ３４００Ａ（Ｓｈｏｒｅｖｉｅｗ、ＭＮ、ＴＳＩ，Ｉｎｃ．，が市販）、エアロゾルジェネレータとして、Ｐａｌａｓ Ｂｒｕｓｈ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ＲＧＢ １０００ ＳＥＡ ｆｉｎｅ ｌｏａｄｉｎｇ（Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ、Ｇｅｒｍａｎｙ、Ｐａｌａｓ ＧｍｂＨが市販）ひだ付き及び枠付きフィルタは、およそ３０ｍｍのひだ高さを有する２１×２４ｃｍの、又は場合によってはおよそ２２ｍｍのひだ高さを有する１９×１９ｃｍの名目上の寸法を有すると考えられていた。

空気透過率
ＴＥＸＴＥＳＴ ＦＸ３０００ Ａｉｒ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ Ｔｅｓｔｅｒ ＩＩＩ（ＴＥＸＴＥＳＴ ＡＧが市販、Ｓｃｈｗｅｒｚｅｎｂａｃｈ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ、）を使用して、多様なウェブの空気透過率を計測した。

臭気フィルタ性能：気体及び蒸気性能試験（吸着効率）
ひだ付きフィルタの臭気フィルタ能力を試験した。気体及び蒸気効率は、ＤＩＮ ７１−４６０−２を指針として決定される。使用した特定のフィルタ負荷は、ｎ−ブタン、二酸化イオウ（ＳＯ_２）及びトルエンであった。使用した試験装置は、ＳＯ_２には、Ｍｏｄｅｌ ＭＬ９８５０ Ｇａｓ Ａｎａｌｙｚｅｒ（Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ、ＣＯ、Ｔｅｌｅｄｙｎｅ Ｍｏｎｉｔｏｒが市販）、ｎ−ブタン及びトルエン用には、Ｍｏｄｅｌ ＦＩＤ ２０１０Ｔクロマトグラフ（Ｍｕｎｉｃｈ、Ｇｅｒｍａｎｙ、Ｔｅｓｔａ ＧｍｂＨが市販）であった。

粒状活性炭を含むひだ付けされたエアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブの調製
以下の実施例のそれぞれにおいて、ＳＰＩＫＥエアレイ（特に、重力レイ）形成装置（ＦｏｒｍＦｉｂｅｒ ＮＶ、Ｄｅｎｍａｒｋから市販）を使用して、複数の個別の繊維及び所望によって複数の粒子を含有する、不織布エレクトレット繊維ウェブを調製した。ＳＰＩＫＥ装置の詳細及びエアレイウェブを形成するＳＰＩＫＥ装置の使用方法は、米国特許第７，４９１，３５４号及び同第６，８０８，６６４号、並びに米国特許出願公開第２０１１／０２４７８３９号に記載されている。

複合繊維の調製
フィルタ材料の性能は、繊維表面の潤滑剤及び静電気防止剤の存在（総じて、「スピンフィニッシュ」として既知）に、著しく影響される。実際、商業生産されたポリマー繊維は、スピンフィニッシュを有し、したがって、該繊維を混合する前に繊維から、潤滑剤及び静電気防止剤を実質的に除去することが必要である。

販売業者から受容した複合繊維を、冷水に連続的に３回浸水させることによって、スピンフィニッシュを洗浄除去した。それぞれの浸水の合間に、洗浄した繊維を絞って、余分な水分を除去した。洗浄した繊維をその後、送風乾燥させて、残余水分を完全に除去した。この乾燥方法を、それぞれの種類の繊維型に適用した。

エレクトレット（Ｆｉｌｔｒｅｔ（商標））繊維の調製
Ｆｉｌｔｒｅｔｅ繊維を、ＭｉｎｉＦｉｂｅｒｓ，Ｉｎｃ．（Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｉｔｙ、ＴＮ）によって一定の長さに切断し、送風を使用して開繊して、開繊（再解放）した個別の繊維を生産する。

不織布エレクトレット繊維ウェブのひだ付け
ひだ付け方法を、以下のパラメータを使用して、ＪＣＥＭひだ付け機Ｐ−ＣＮＤ型，Ｐ２−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ（ＪＣＥＭ ＧｍｂＨ、Ｆｕｌｅｎｂａｃｈ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄから市販）で実施した。
ひだ付け速度：毎秒３０〜１５０ひだ
間隙ブレード／プレート：０．５〜１．６ｍｍ
ソフト感：０．８〜１．２
温度：１５０℃
テフロンテープ：両ブレードを覆った。
加圧シュー：２．０バール〜４．０バール（０．２ＭＰａ〜０．４ＭＰａ）

実施例Ｂ１（ロットＣ）−エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
エレクトレット繊維及び洗浄した複合繊維を、スプリット前置開繊及び混合チャンバの中に、幅０．６ｍのコンベヤーベルト付きの２つの回転スパイクローラーを用いて、速度０．７４ｍ／分で給送した。

洗浄した複合繊維（６．７ｄｔｅｘ×３ｍｍ）を、質量流量２２．２ｇ／分のコンベヤーベルト上のチャンバへ給送した。エレクトレット繊維を、質量流量２２．２ｇ／分のコンベヤーベルト上のチャンバへ給送した。粒状活性炭（ＧＡＣ）を、４８０ｇ／分でＳＰＩＫＥ装置から頂部ベルト上に、給送した。

その後、同一のコンベヤーベルトを用いて、２３００ｍ^３／時間の流量、及びその名目上の容量の１００％の設定を有する送風機を備える、形成チャンバの上部にブレンドを送り込んだ。

チャンバの上部において繊維性材料を開いて毛羽立たせた後、スパイクローラーの形成チャンバの上列及びエンドレスベルトスクリーンを通じて形成チャンバの底部に落下させ、それによって、スパイクローラーの下列及び再度同一のエンドレスベルトスクリーンを通過させた。重力と、多孔質形成ベルト／ワイヤの下端部から形成チャンバに適用された真空との組み合わせによって、繊維を多孔質エンドレスベルト／ワイヤの上に引き落とした。

Ｐｅｇａｔｅｘ １０ｇｓｍタイプの支持層（低支持層）を１．５ｍ／分の速度で移動する形成チャンバの下端部を走行する、エンドレス形成ベルト／ワイヤの最上面の上にある形成チャンバの中に給送した。材料を搬送ベルト上に収集し、それによって、支持層によって支持されたＧＡＣ粒子を下に含有する三次元不織布エレクトレット繊維ウェブを形成した。

次に、ライン速度１．５ｍ／分のガス炉（１５０℃）の中にウェブを運び、複合繊維のシースを融解する。炉は、ガス燃焼式炉（Ｔｏｂｅｌ、ＳＡＮＴＥＸ ｇｒｏｕｐ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄから市販）である。炉は、全長４メートルで、２つの加熱チャンバを有し、原理は、チャンバ内で上部から底部に空気を吹き付ける。吹き付けられた空気の一部を排出し（２０〜１００％設定）、一部を再循環させ得るように（２０〜１００％設定）、循環を設定することができる。この実施例では、空気を８０％設定で排出し、２０％を再循環させ、チャンバ内の温度は１５０℃であった。得られたウェブは可撓性の吸収性ウェブであり、得られた三次元ウェブ内に、均一に分散されたＧＡＣ粒子を有するのが目視観測された。

この結果的に得られたウェブは、その後同じＰｅｇａｔｅｘ １０ｇｓｍスパンボンド不織布繊維ウェブの追加の最上層（上部支持層）とカレンダ加工された。カレンダを、１５０℃に加熱し、シリンダ間に１．２５ｍｍの間隙を有するように調製された両方の鋼シリンダとともに、１．５ｍ／分で走行させた。カレンダは、Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．（Ｓｔ Ｐａｕｌ、ＭＮ）で設計、製造された２つの鋼ロールカレンダを有していた。ウェブの総重量は、５６０ｇ／ｍ^２、厚みは１．８ｍｍであった。平均透過率は、８００〜９００Ｌ／ｍ^２／秒の範囲であった。本媒体は、上述されたひだ付け加工パラメータ範囲内では、ＪＣＥＭひだ付け機でひだ付けをすることはできなかった。しかし、本明細書の教示によって案内されるように、例えば、より固い上部及び下部支持層の使用は、満足にひだ付け加工することができる（多成分繊維、エレクトレット繊維、及び吸着剤粒子の）Ｂ１組成物のウェブに帰することが当業者により期待されることが、理解されよう。

実施例Ｂ２（ロットＥ）−エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
実施例Ｂ１と同様な方法で、洗浄した複合繊維（６．７ｄｔｅｘ×４ｍｍ）を、速度０．６８ｍ／分で走行するチェンバーのコンベアベルト上に４３．５ｇ／分の質量流量で給送した。エレクトレット繊維は、同じ速度で走行するチャンバのコンベアベルト上に４３．５ｇ／分の質量流量で給送した。ＧＡＣは、ＳＰＩＫＥ装置から頂部ベルト上に、４３２ｇ／分で給送した。その他の全設定は、以下を除いては、実施例Ｂ１と同様であった。

媒体は、次のパラメータを用いて２度、カレンダ加工した：速度１ｍ／分で間隙１．１５ｍ、その後、速度０．５ｍ／分で間隙１ｍｍ。

得られたウェブは、平均厚さ１．６ｍｍで、５３６ｇ／ｍ^２であった。平均透過率は、５５０〜７００Ｌ／ｍ^２／秒の範囲であった。媒体は、一定のプリーツパックを与えて、ＪＣＥＭプリータ上でひだ付けをするのに十分な剛性を有した。

ひだ付けされたフィルタ上の２００［ｍ３／時］で計測された圧力低下は、１３１パスカルであった。分別効率：（ＳＡＥ ｆｉｎｅ ０．５〜１マイクロメートル）は、８２．８％だった。

実施例Ｂ３（ロットＦ）−エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
実施例Ｂ１と同様な方法で、洗浄した複合繊維は、速度０．６８ｍ／分で走行するチェンバーのコンベアベルト上に２０．５ｇ／分の質量流量で給送した。エレクトレット繊維は、同一の速度で走行するチェンバーのコンベアベルト上に４３．５ｇ／分の質量流量で給送した。ＧＡＣは、ＳＰＩＫＥ装置から頂部ベルト上に、４３２ｇ／分で給送した。その他の全設定は、以下を除いては、実施例Ｂ１と同様であった。

媒体は、その後炉中に速度１ｍ／分で配置され、その後、速度１ｍ／分で間隙０．８５ｍｍでカレンダ加工した。

得られたウェブは、平均厚さ１．３ｍｍで、４７２ｇ／ｍ^２であった。平均透過率は、７００〜７５０Ｌ／ｍ^２／秒の範囲であった。この媒体は、ロットＦより剛性が低いが、ＪＣＥＭひだ付け機上に一定のひだパックを与えた。

ひだ付けされたフィルタ上の２００［ｍ３／時］で計測された圧力低下は、９１パスカルであった。分別効率：（ＳＡＥ ｆｉｎｅ ０．５〜１マイクロメートル）は、５８．１％であった。ブタン（５分）の気体及び蒸気性能試験（吸着効率）は５８．９％であった。ＳＯ_２（５分）の気体及び蒸気性能試験（吸着効率）は５６．１％であった。

実施例Ｂ４（ロットＨ）−エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
実施例Ｂ１と同様な方法で、洗浄した複合繊維は、速度０．６８ｍ／分で走行するチェンバーのコンベアベルト上に４３．５ｇ／分の質量流量で給送した。エレクトレット繊維は、同じ速度で走行するチャンバのコンベアベルト上に４３．５ｇ／分の質量流量で給送した。ＧＡＣは、ＳＰＩＫＥ装置から頂部ベルト上に、４３２ｇ／分で給送した。その他の全設定は、以下を除いては、実施例Ｂ１と同様であった。

媒体は、その後炉中に速度１ｍ／分で配置され、その後、速度１ｍ／分で間隙１．１ｍｍでカレンダ加工した。得られたウェブは、平均厚さ１．５ｍｍで、５５３ｇ／ｍ^２であった。平均透過率は、約７８０Ｌ／ｍ^２／秒であった。媒体は、比較的、軟質（ロットＥ＆Ｆ以上）だったが、ＪＣＥＭひだ付け機上で、依然としてひだ付け可能であった。

ひだ付けされたフィルタ上の２００［ｍ^３／時］で計測された圧力低下は、５９．６パスカルであった。分別効率：（ＳＡＥ ｆｉｎｅ ０．５〜１マイクロメートル）は、８７．９％であった。ブタン（５分）の気体及び蒸気性能試験（吸着効率）は５３．６％であった。ＳＯ_２（５分）の気体及び蒸気性能試験（吸着効率）は４１．１％であった。トルエン（５分）の気体及び蒸気性能試験（吸着効率）は９１．９％であった。

実施例Ｂ５（ロットＭ）−エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
実施例Ｂ１と同様な方法で、洗浄した複合繊維（９ｄｔｅｘ×３ｍｍ）は、速度０．６８ｍ／分で走行するチェンバーのコンベアベルト上に２４．５ｇ／分の質量流量で給送した。エレクトレット繊維は、同一の速度で走行するチェンバーのコンベアベルト上に４３．５ｇ／分の質量流量で給送した。ＧＡＣは、ＳＰＩＫＥ装置から頂部ベルト上に、４３２ｇ／分で給送した。その他の全設定は、以下を除いては、実施例Ｂ１と同様であった。

媒体は、その後炉中に速度１ｍ／分で配置され、その後、速度１ｍ／分で間隙１．１ｍｍでカレンダ加工した。得られたウェブは、平均厚さ１．８ｍｍで、５０８ｇ／ｍ^２であった。平均透過率は、約９００Ｌ／ｍ^２／秒であった。媒体は、非常に軟質（ロットＨ超）だったが、ＪＣＥＭひだ付け機上で、依然としてひだ付け可能であった。試験により、プリーツ崩壊の傾向性は、６００ｍ^３／時であることが判明した。

実施例Ｂ６（ロットＯ）−エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
実施例Ｂ１と同様な方法で、洗浄した複合繊維（９ｄｔｅｘ×３ｍｍ）は、速度０．６８ｍ／分で走行するチェンバーのコンベアベルト上に２４．５ｇ／分の質量流量で給送した。エレクトレット繊維は、同一の速度で走行するチェンバーのコンベアベルト上に４０．８ｇ／分の質量流量で給送した。ＧＡＣは、ＳＰＩＫＥ装置から頂部ベルト上に、４３２ｇ／分で給送した。その他の全設定は、以下を除いては、実施例Ｂ１と同様であった。

媒体は、その後炉中に速度１ｍ／分で配置され、その後、速度１ｍ／分で間隙１．１ｍｍでカレンダ加工した。得られたウェブは、平均厚さ１．８ｍｍで、５０７ｇ／ｍ^２であった。平均透過率は、約８４５Ｌ／ｍ^２／秒であった。媒体は、ＪＣＥＭひだ付け機上で、一定のプリーツパックを与えて、ひだ付けを行うに十分な剛性（ロットＭ以上）を有した。

ひだ付けされたフィルタ上の２００［ｍ^３／時］で計測された圧力低下は、４５．２パスカルであった。分別効率：（ＳＡＥ ｆｉｎｅ ０．５〜１マイクロメートル）は、８４．０％であった。ブタン（５分）の気体及び蒸気性能試験（吸着効率）は３１．７％であった。ＳＯ_２（５分）の気体及び蒸気性能試験（吸着効率）は４５．５％であった。トルエン（５分）の気体及び蒸気性能試験（吸着効率）は９１．９％であった。

実施例Ｂ７（ロットＰ）−エアレイド不織布エレクトレット繊維ウェブ
実施例Ｂ１と同様な方法で、洗浄した複合繊維（９ｄｔｅｘ×３ｍｍ）は、速度０．６８ｍ／分で走行するチェンバーのコンベアベルト上に２４．５ｇ／分の質量流量で給送した。エレクトレット繊維は、同一の速度で走行するチェンバーのコンベアベルト上に４０．８ｇ／分の質量流量で給送した。この試験では、ＧＡＣを低減した。粒状活性炭（ＧＡＣ）を、頂部ベルト上に、ＳＰＩＫＥ装置から、３８４ｇ／分で給送した。その他の全設定は、以下を除いては、実施例Ｂ１と同様であった。

媒体は、その後炉中に速度１ｍ／分で配置され、その後、速度１ｍ／分で間隙０．９ｍｍでカレンダ加工した。得られたウェブは、平均厚さ１．６ｍｍで、３４９ｇ／ｍ^２であった。平均透過率は、約８４５Ｌ／ｍ^２／秒であった。媒体は、軟質だったが、ＪＣＥＭひだ付け機上で、依然としてひだ付け可能であった。

ひだ付けされたフィルタ上で、２００［ｍ^３／時間］で計測された圧力低下は、４４．１パスカルであった。分別効率（ＳＡＥ ｆｉｎｅ ０．５〜１マイクロメートル）は、８０．８％であった。ブタン（５分）の気体及び蒸気性能試験（吸着効率）は、２４．５％であった。ＳＯ_２（５分）の気体及び蒸気性能試験（吸着効率）は、３６．１％であった。

実施例セットＡ
ひだ付き不織布エレクトレット繊維ウェブの追加のセットは、実施例セットＢと一般的に同様の方法でもたらされ、後述される詳細、並びに必要に応じて強調された実施例セットＢとの類似点及び相違点を有する。

試験方法
ソリディティ
ソリディティは、次元を持たない割合であり、通常百分率で報告され、ウェブの固形材料（例えば、繊維及び粒子）によって占有された繊維ウェブの総体積の比率を表し、粒子の内部多孔率は無視する。ソリディティは、繊維ウェブの実際の、測定された体積毎の質量（すなわち、バルク密度）を、ウェブの古来材料の各成分により全体的に寄与された（理論上）予想される体積毎の質量で割ることで決定されてもよい。ウェブの実際のバルク密度は、（例えば、ウェブの１３５ｍｍ直径環状試料の）重量を測定することにより決定されることができる。ウェブの重量の測定値をウェブの領域で割ることでウェブの坪量が得られ、ｇ／ｍ^２で記録される。ウェブの厚さは、例えば、直径１３５ｍｍのウェブの頂部に、直径およそ１００ｍｍの、重量およそ１４０ｇの試料ウェブを心出しすることにより測定されてもよく、これらの標準化された条件下でウェブの厚さを測定する。ウェブの実際の嵩密度は、その後ウェブの坪量をウェブの厚さで割ることで決定することができ、ｇ／ｍ^３で報告される。

ソリディティは、その後上記実験的に得られたウェブの実際のバルク密度を、（理論上の）集合体密度で割ることによって決定されてもよく、多様な成分（例えば、ポリマー繊維及び粒子）の量を考慮し、ウェブの固形材料及びこれらの成分の本来の密度をもたらす。繊維に対する、使用されるべき密度は、個々の繊維の本来の密度である。（例えば、ポリプロピレン繊維の密度は、しばしばおよそ０．９ｇ／ｃｃであってもよい）。粒状活性炭等の吸着剤粒子において、粒子の内部多孔率、及び共に充填される複数の粒子の能力（不用性）は、無視されてもよい。つまり、使用される適切な密度は、各粒子の骨格をもたらす炭素の実際の密度よりもむしろ、及びコレクションとしての粒子の名目上の充填密度よりもむしろ、単一粒子の本来の密度（つまり、一般的に定義された体積を、粒子の最外側の表面で割った粒子の質量であり、例えば、０．７〜１．０ｇ／ｃｃの範囲の密度であってもよい）である。

浸透率及び圧力低下
ウェブ試料の浸透率、及び圧力低下を、ＮａＣｌ（塩化ナトリウム）粒子を含むチャレンジエアゾールを（特に指示がない限り）６０リットル／分の流速で送液して求め、２０ｃｍ／秒の面風速を供給して、ＴＳＩ（商標）８１３０型高速自動フィルタ試験機（ＴＳＩ Ｉｎｃ．より市販）を使用して評価した。ＮａＣｌ試験のために、自動化されたフィルタ試験機は、暖房及び粒子中和器の電源が入った状態で稼働してもよい。較正した光度計をフィルタの入口と出口とに使用されてもよく、フィルタを通る粒子濃度及び粒子の浸透率を測定することができる。フィルタを通して圧力低下（ΔＰ、ｍｍ Ｈ２Ｏ）を測定するために、フィルタ試験機内の圧力トランスデューサを用いてもよい。

媒体トルエン効率測定
媒体トルエン除去効率は、直径３．２５インチ（８．２６センチメートル）の平坦なフィルタ媒体の露出した円（０．００５３５ｍ２）を用いて測定された。２４５リットル／分（ｌｐｍ）の空気は、５０％の相対湿度に加湿され、及び体積による百万分率で１０トルエンを含み、これは、フィルタ媒体を通過した。フィルタは、そのまま試験された、つまり、これには条件づけステップが含まれなかった。Ｍ４００１ ＦＴＩＲスペクトロメーター（Ｉｒｖｉｎｅ、ＣＡのＭｉｄａｃ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）には、液体窒素冷却ＭＣＴ検出器が取り付けられ、及び経路の長さがおよそ１０メートルの気体セルは、下流トルエン濃度を測定するのに使用された。単回通過トルエン効率は、以下のように計算される：
効率＝［１−［下流トルエンピーク高さ］／［（１０ｐｐｍトルエンピーク高さ）−（ゼロｐｐｍトルエンピーク高さ）］］×１００％。

（実施例Ａ１）
不織布エレクトレット繊維ウェブは、実施例セットＢで説明される手順の方法と一般的に同様の、重力レイ（スパイク）形成装置上で形成された。ウェブは、粒状活性炭、エレクトレットステープル繊維、及び多成分（特に、複合）ステープル繊維を含有し、かつ全体構造の頂面及び底面上にスクリム（支持層）を含んだ。複合繊維は、存在していてもよい任意のスピン仕上げを除去するために洗浄され、エレクトレット繊維及び複合繊維は、およそ３ｍｍの平均長さに切断された。Ａ１ウェブの質量百分率及び成分は、表Ａ−１に示される。

スパンボンドスクリムの第１の層は、形成装置のエンドレスベルトコレクタ上に提供され、そうすることで完了した構成体の下部支持層になる。繊維及び粒子が、下部支持層上に配置され、かつ形成チャンバを出た後、下部支持層上の収集された繊維及び粒子を有する下部支持層は、実施例セットＢに記載されるものと一般的に同様の方法で炉（１５０℃に設定）内を通り抜けた。その後、スパンボンドスクリムの第２の層は、繊維及び粒子の混合物が配置された頂部置かれ（完了した構成体の上部支持層を形成し）、その後全スタックは、再び、実施例セットＢに記載されるものと一般的に同様の方法で、１５０℃に設定された熱されたカレンダ（すなわち、２つの金属ロールのセット）を通り抜けた。

結果的に得られた（ひだ付け加工の前に適所に支持層を有する）Ａ１平坦ウェブの実際に測定された特性は、表Ａ−２に示される。

ウェブは、実施例セットＢに記載された手順と一般的に同様の方法で、折り畳み式ブレードひだ付け機を使用してひだ付けされた。ウェブは、室温でひだ付けされ、その後熱安定化ステップを受け、ひだ付けされたウェブは、所望された時間およそ６５〜８０℃の範囲の温度で保たれた。ひだ高さは、およそ１９ｍｍで、かつひだ間隔は、およそ１０ｍｍであった。ひだ付け後、高開放性の、一般的に平坦な導線メッシュ（およそ０．０２５ｍｍのストランド厚さ及びおよそ０．０５３ｍｍのストランド幅を有する拡大された鋼網状体で、一般的に、およそ５２ｍｍの長距離及びおよそ１９ｍｍの短距離を有するダイアモンド形状の開繊を含み、Ｒａｎｃｈｏ Ｃｕｃａｍｏｎｇａ、ＣＡのＷａｌｌｎｅｒ Ｔｏｏｌｉｎｇ Ｅｘｐａｃから入手可能）は、感圧性接着剤（ＳＵＰＥＲ ７７の商品名でＳｔ．Ｐａｕｌ ＭＮの３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）でひだ付けされたフィルタの両方の主表面上にあるひだ先端部に接着され、これは、各導線メッシュのフィルタ媒体に対向する表面上にスプレーコーティングされ、下流及び上流ひだ安定化部材として機能する。この方法で安定化されるように、ひだ付けされた媒体の安定性は、ひだが、アイドル状態及び典型的な気流条件下で、フィルタ内において変換することなく形状を保つのに十分であった。Ｕ字型チャネルフレームは、ひだ付けされたフィルタの全ての４つの側部に接着され、結果として５１×６４ｃｍ（２０×２５”）の外方寸法の名目上のフィルタが得られる。フィルタは、１．５ｍ／秒の面速度で圧力低下及び効率を判定するＡＳＨＲＡＥ ５２．２試験方法に供され、結果は、表Ａ−５に示される。いくつかのこのようなウェブが作製、ひだ付け、枠付け、及び試験された。

（実施例Ａ２）
その他のカレンダ加工され、ひだ付けされた不織布エレクトレット繊維ウェブのセットは、実施例Ａ１と同様の方法でもたらされた。ウェブは、全体構造の頂面及び底面上に、粒状活性炭、静電気的に帯電した（エレクトレット）ステープル繊維、多成分（特に、複合）ステープル繊維、及びスクリム（支持層）を含有した。複合繊維は洗浄されず（むしろ、供給元によって洗浄したと思われた）、エレクトレット繊維及び複合繊維は、およそ３ｍｍの平均長さに刻まれた。Ａ２ウェブの質量パーセント及び組成物は、表Ａ−３に示される。

スパンボンドスクリムの第１の層は、形成装置のエンドレスベルトコレクタ上に提供され、そうすることで、完了した構成体の下部支持層になる。繊維及び粒子が下部支持層上に配置され、かつ形成チャンバを出た後、スパンボンドスクリムの第２の層は、配置された繊維及び粒子の頂部に置かれ、その後全てのスタックは、実施例セットＢで説明されたものと一般的に同様の方法で、まず炉（１５０℃に設定）を通り抜け、その後、再び、実施例セットＢに記載されたものと一般的に同様の方法で、１５０℃に設定された熱されたカレンダ（すなわち、２つの金属ロールのセット）を通り抜けた。

結果として得られた（ひだ付け加工の前に適所に支持層を有する）Ａ２平坦ウェブの実際の測定された特性は、表Ａ−４に示される。

ウェブは、実施例Ａ１で使用されているような下流及び上流ひだ安定化部材（導線メッシュ）と共に、実施例Ａ１と同様の方法でひだ付け及び枠づけされた。フィルタは、１．５ｍ／秒の面速度で圧力低下及び効率を判定するＡＳＨＲＡＥ ５２．２試験方法に供され、結果は、表Ａ−５に示される。いくつかのこのような枠付きひだ付きフィルタが、作製及び試験された。

表Ａ−５から得られるフィルタ効率は、ひだ付きフィルタが、低圧損（すなわち、約０．８１ｃｍ未満の水の初期圧力低下）を有し、並びに高粒子除去効率（すなわち、１０％を超えるＥ１最小効率及び／又は７０％を超えるＥ３最小効率）を有することを示す。追加的に、Ａ２媒体（平坦な、ひだ付け加工されていない構成）の２つの試料は、気流からトルエン蒸気を除去する能力を試験された。１０ｐｐｍｖトルエン蒸気及び５０％の相対湿度を含有する気流は、０．７６ｍ／秒（１５０ｆｍｐ）の速度で平坦な媒体を通過した。平均の初期除去効率は、４５％であり、トルエン蒸気の実質的な除去を示す。

本明細書は、特定の例示的実施形態に関して詳細を述べているが、当業者は、上述の説明を理解した上で、これらの実施形態の変更物、変換物及び均等物を容易に想起することができることが理解されよう。したがって、本開示は、本明細書における上述の例示的な実施形態例に不当に限定されるものではないことを理解すべきである。多様な例示的実施形態が、上述されている。これら及び他の実施形態は以下の「特許請求の範囲」に含まれる。

Claims (4)

1. ひだ付き空気フィルタであって、
   個別のエレクトレット繊維と、個別の多成分接着繊維と、吸着剤粒子とが混在した不規則な混合物を含む、ひだ付き不織布エレクトレット繊維ウェブ、及び
   少なくとも１つのひだ安定化部材を含み、
   前記少なくとも１つのひだ安定化部材は、前記ひだ付き空気フィルタの下流側又は上流側に配置されており、前記ひだ付き空気フィルタの複数のひだ先端部にわたって延在しており、
   前記吸着剤粒子は前記ひだ付き不織布エレクトレット繊維ウェブの少なくとも１０重量％を構成し、前記ひだ付き不織布エレクトレット繊維ウェブは、２２〜３２％のソリディティを含むカレンダ加工されたウェブである、ひだ付き空気フィルタ。
2. 前記少なくとも１つのひだ安定化部材は、
   前記ひだ付き空気フィルタのひだ方向に少なくとも概ね延在し、前記ひだ付き空気フィルタの少なくとも一部のひだ先端部に接着されており、前記ひだ付き空気フィルタのひだ壁部の少なくとも一部に接触し、接着されている、固化した接着剤の少なくとも１つの連続ストランド、
   前記ひだ付き空気フィルタの前記ひだ方向に少なくとも概ね延在し、前記ひだ付き空気フィルタの少なくとも一部のひだ先端部に接着されており、前記ひだ付き空気フィルタのひだ壁部のいずれの部分にも実質的に接触しておらず、接着されていない、少なくとも１つの細長い、概ね平坦なストリップ、
   前記ひだ付き空気フィルタの外周縁の少なくとも一部の周りに配置された外周枠に一体的に接続されており、気流を通す貫通路が散在している、少なくとも１つの概ね平坦な部材、
   前記ひだ付き空気フィルタの前記ひだ方向に少なくとも概ね延在し、前記ひだ付き空気フィルタの少なくとも一部のひだ先端部に接着されており、前記ひだ付き空気フィルタのひだ壁部のいずれの部分にも実質的に接触しておらず、接着されていない、概ね平坦な網状体又はメッシュ、
   及び
   前記ひだ付き空気フィルタの前記ひだ方向に少なくとも概ね延在し、前記ひだ付き空気フィルタの少なくとも一部のひだ先端部に接着されており、前記ひだ付き空気フィルタのひだ壁部の少なくとも一部に接触し、接着されている、金属網状体又は金属メッシュ、からなる群から選択される、請求項１に記載のひだ付き空気フィルタ。
3. 前記ひだ付き空気フィルタが、前記ひだ付き空気フィルタの外周縁の少なくとも一部の周りに配置された外周枠を含む枠付き空気フィルタである、請求項１に記載のひだ付き空気フィルタ。
4. 前記不織布エレクトレット繊維ウェブの主表面に接着され、かつ前記不織布エレクトレット繊維ウェブと共にひだ付けされた、少なくとも１つの支持層を更に含み、前記支持層は、平方メートルあたり１５０グラム未満の坪量を有する不織布繊維ウェブである、請求項１に記載のひだ付き空気フィルタ。

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