JP7167302B2 - Nonwoven fabric manufacturing method - Google Patents

Nonwoven fabric manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP7167302B2
JP7167302B2 JP2021504883A JP2021504883A JP7167302B2 JP 7167302 B2 JP7167302 B2 JP 7167302B2 JP 2021504883 A JP2021504883 A JP 2021504883A JP 2021504883 A JP2021504883 A JP 2021504883A JP 7167302 B2 JP7167302 B2 JP 7167302B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nonwoven fabric
heating
fiber assembly
fibers
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021504883A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2020184136A1 (en
Inventor
謙一 梅森
俊一 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of JPWO2020184136A1 publication Critical patent/JPWO2020184136A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7167302B2 publication Critical patent/JP7167302B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/04Dry spinning methods
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/728Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

本発明は、不織布製造方法に関する。 The present invention relates to a nonwoven fabric manufacturing method.

ファイバで形成されている不織布として、下記特許文献1~4が知られている。不織布は、種々の分野における用途開発が盛んに行われている。期待される用途には例えば断熱材、吸音材、フィルタなどが挙げられ、また、医療用や細胞の足場材としての利用も期待される。不織布は、例えば、電界紡糸法により製造される。電界紡糸法は、エレクトロスピニング法などとも呼ばれ、溶媒にファイバ材が融解している溶液をコレクタへ向けて噴出させてファイバを形成し、噴出されたファイバを捕集することにより不織布を形成するものである。 The following Patent Documents 1 to 4 are known as nonwoven fabrics formed of fibers. Nonwoven fabrics are actively being developed for use in various fields. Expected applications include, for example, heat insulating materials, sound absorbing materials, and filters, and are also expected to be used for medical purposes and as scaffolding materials for cells. Nonwoven fabrics are produced, for example, by electrospinning. The electrospinning method is also called an electrospinning method, in which a solution in which a fiber material is dissolved in a solvent is ejected toward a collector to form fibers, and the ejected fibers are collected to form a nonwoven fabric. It is a thing.

特開2018-026343号公報JP 2018-026343 A 特開2017-196597号公報JP 2017-196597 A 特表2010-501738号公報Japanese Patent Publication No. 2010-501738 特開2005-097753号公報JP 2005-097753 A

不織布では、ファイバの配向度を向上させることで、空隙率の向上など良好な性能を発揮できる場合がある。しかしながら従来は、ファイバの直線度が低いなどの理由からファイバの配向度が低いといった問題があった。 In nonwoven fabrics, by improving the degree of orientation of fibers, it may be possible to exhibit good performance such as improvement in porosity. However, conventionally, there has been a problem that the degree of orientation of the fiber is low because the straightness of the fiber is low.

本発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、ファイバの配向度が向上された不織布、及び、このような不織布を製造可能な不織布製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a nonwoven fabric with an improved degree of orientation of fibers, and a method for producing such a nonwoven fabric.

上記目的を達成するために、本発明の不織布は、平均線径が0.10μm以上5.00μm以下の範囲内であるファイバを備え、ファイバの配向度が1.1以上1.3以下であるである。 In order to achieve the above object, the nonwoven fabric of the present invention comprises fibers having an average fiber diameter within the range of 0.10 μm or more and 5.00 μm or less, and a fiber orientation degree of 1.1 or more and 1.3 or less. is.

空隙率が少なくとも90%であることが好ましい。 A porosity of at least 90% is preferred.

第1ファイバと他のファイバとの接点のうち隣り合う2つの接点を結ぶ第1線分と、第1ファイバとは別の第2ファイバと他のファイバとの接点のうち隣り合う2つの接点を結ぶ第2線分との角度である線間角度について、線間角度の平均が、178度以上182度以下の範囲内であることが好ましい。 A first line segment that connects two adjacent points of contact between a first fiber and another fiber, and two adjacent points of contact between a second fiber that is different from the first fiber and another fiber. Regarding the line-to-line angle, which is the angle with the connecting second line segment, the average line-to-line angle is preferably in the range of 178 degrees or more and 182 degrees or less.

ファイバが、セルロース系ポリマーで形成されていることが好ましい。 Preferably, the fibers are made of a cellulosic polymer.

平均孔径が少なくとも5μmであり、平均線径が少なくとも1μmであることが好ましい。 Preferably, the average pore size is at least 5 μm and the average line diameter is at least 1 μm.

また、上記目的を達成するために、本発明の不織布製造方法は、溶媒にファイバ材が溶解している溶液をコレクタへ向けて噴出させてファイバを形成し、ファイバを捕集することにより不織布を形成する不織布製造方法において、ファイバを捕集することによって形成されたファイバ集合体を加熱する加熱工程を備え、加熱工程では、ファイバの融解温度の90%の温度に到達してから融解温度に到達するまでの加熱所要時間を少なくとも15秒としている。 Further, in order to achieve the above object, the nonwoven fabric manufacturing method of the present invention forms fibers by ejecting a solution in which a fiber material is dissolved in a solvent toward a collector, and collects the fibers to form the nonwoven fabric. The nonwoven fabric manufacturing method includes a heating step of heating the fiber assembly formed by collecting the fibers, and in the heating step, the fiber reaches 90% of the melting temperature and then reaches the melting temperature. The time required for heating is at least 15 seconds.

加熱工程では、融解温度に到達した後に冷却を行い、
冷却では、融解温度から融解温度の90%の温度に到達するまでの冷却所要時間を少なくとも15秒とすることが好ましい。
In the heating step, cooling is performed after reaching the melting temperature,
The cooling preferably takes at least 15 seconds from the melting temperature to reach 90% of the melting temperature.

加熱工程では、加熱後のファイバ集合体の厚みが加熱前のファイバ集合体の厚みの少なくとも50%の厚みに維持されることが好ましい。 In the heating step, the thickness of the fiber assembly after heating is preferably maintained at least 50% of the thickness of the fiber assembly before heating.

加熱工程では、ファイバ集合体の厚み方向とは垂直な方向で対向するファイバ集合体の一方の側縁部と他方の側縁部とを、少なくとも一定間隔離間させて保持することが好ましい。 In the heating step, it is preferable that one side edge and the other side edge of the fiber assembly facing each other in the direction perpendicular to the thickness direction of the fiber assembly are separated from each other by at least a certain distance and held.

加熱工程では、一方の側縁部と他方の側縁部との間隔を加熱前よりも拡張させることが好ましい。 In the heating step, it is preferable to widen the distance between one side edge and the other side edge before heating.

溶液とコレクタとの間に電圧を印加してファイバを噴出させることが好ましい。 Preferably, a voltage is applied between the solution and the collector to eject the fiber.

本発明によれば、ファイバの配向度を向上させた不織布を得られる。 According to the present invention, a nonwoven fabric with improved fiber orientation can be obtained.

不織布の一部の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a portion of a nonwoven fabric; FIG. 不織布製造設備の概略図である。1 is a schematic diagram of a nonwoven fabric manufacturing facility; FIG.

図1に示す本実施形態の不織布10は、ファイバ11で形成されている。ファイバ11同士は絡み合っており、厚み方向で重なる部分、及び/または、不織布10の面方向(XY平面内)において接している部分(接点)がある。接点には、ファイバ11同士が接着しているものと非接着のものとが存在する。不織布10は、ファイバ11を含んでいればよく、ファイバ11に加えて、素材が異なる他のファイバを備えてもよい。 The nonwoven fabric 10 of this embodiment shown in FIG. 1 is formed of fibers 11 . The fibers 11 are entangled with each other, and there are portions (contact points) that overlap in the thickness direction and/or contact in the surface direction (in the XY plane) of the nonwoven fabric 10 . There are contact points in which the fibers 11 are bonded together and those in which the fibers 11 are not bonded. The nonwoven fabric 10 only needs to contain the fibers 11, and in addition to the fibers 11, may be provided with other fibers made of different materials.

なお、図1には、図の煩雑化を避けるために不織布10の厚み方向において一方の表面(以下、第1表面)10A側の一部のみを描いてある。したがって、不織布10は、厚み方向の下側に、さらに多数のファイバ11が重なった構造となっている。また、図1では、第1表面10AをXY平面に沿った状態に描いており、XY平面に直交するZ軸を不織布10の厚み方向としている。 In addition, in FIG. 1, in order to avoid complication of the drawing, only a part of one surface (hereinafter referred to as the first surface) 10A side in the thickness direction of the nonwoven fabric 10 is illustrated. Therefore, the nonwoven fabric 10 has a structure in which a large number of fibers 11 are stacked on the lower side in the thickness direction. In addition, in FIG. 1, the first surface 10A is drawn along the XY plane, and the Z-axis orthogonal to the XY plane is the thickness direction of the nonwoven fabric 10. As shown in FIG.

ファイバ11は、線径D1が概ね一定に形成されている。線径D1の平均(以下、平均線径と称する)DF(単位はμm)は、0.10μm以上5.00μm以下の範囲内であることが好ましい。平均線径DFが0.10μm以上であることにより、0.10μm未満の場合と比べて、ファイバ片の脱離が抑制される。ファイバ片の脱離の抑制とは、不織布10からのファイバ片の脱離が抑制されることを意味し、ファイバ片の脱離が抑制されていることは不織布10としての優れた耐久性につながる。平均線径DFが5.00μm以下であることにより、5.00μmよりも大きい場合に比べて、不織布10は、含んでいる空気の体積割合(以下、空隙率と称する)が同じであっても、より柔らかくなる。また、平均線径DFが5.00μm以下であることにより、5.00μmよりも大きい場合に比べて、不織布10は柔らかさが同程度であっても、空隙率がより大きくなり、その結果、吸音材、断熱材として用いた場合の吸音性能、断熱性能が高くなり、また、フィルタに利用した場合のろ過処理量が高くなる。なお、平均線径DFは、0.15μm以上4.00μm以下の範囲内であることがより好ましく、0.20μm以上3.00μm以下の範囲内であることがさらに好ましい。平均線径DFは、走査型電子顕微鏡で撮影した画像から100本のファイバ11の線径を測定し、平均値を算出することにより求めることができる。 The fiber 11 is formed to have a substantially constant wire diameter D1. The average of the wire diameters D1 (hereinafter referred to as the average wire diameter) DF (unit: μm) is preferably in the range of 0.10 μm or more and 5.00 μm or less. When the average wire diameter DF is 0.10 μm or more, detachment of the fiber piece is suppressed as compared with the case of less than 0.10 μm. Suppression of detachment of the fiber pieces means that detachment of the fiber pieces from the nonwoven fabric 10 is suppressed, and suppression of detachment of the fiber pieces leads to excellent durability of the nonwoven fabric 10. . When the average wire diameter DF is 5.00 μm or less, the nonwoven fabric 10 has the same volume ratio of air (hereinafter referred to as porosity) as compared to the case where it is larger than 5.00 μm. , become softer. In addition, when the average wire diameter DF is 5.00 μm or less, the nonwoven fabric 10 has a higher porosity than when it is larger than 5.00 μm, even if the softness is about the same. When used as a sound-absorbing material or heat-insulating material, the sound-absorbing performance and heat-insulating performance are improved, and when used as a filter, the filtration throughput is increased. The average wire diameter DF is more preferably within the range of 0.15 μm or more and 4.00 μm or less, and further preferably within the range of 0.20 μm or more and 3.00 μm or less. The average wire diameter DF can be obtained by measuring the wire diameters of 100 fibers 11 from an image taken with a scanning electron microscope and calculating the average value.

不織布10は、後述するように、ファイバ11を捕集したファイバ集合体60(図2参照)を、ファイバ11の融解温度Tmまで加熱する加熱工程22(図2参照)を経て形成されている。加熱工程22を経ることで、ファイバ集合体60から残留応力(捕集の際にファイバ11に蓄積された力であり、ファイバ11を湾曲させている力)が除去され、ファイバ11が直線化される(湾曲した状態からより直線に近づく(直線度が高まる))。そして、不織布10は、この加熱による直線化により、ファイバ11の配向度が1.1以上1.3以下となっている。 The nonwoven fabric 10 is formed through a heating step 22 (see FIG. 2) for heating a fiber assembly 60 (see FIG. 2) in which the fibers 11 are collected to the melting temperature Tm of the fibers 11, as will be described later. Through the heating step 22, the residual stress (the force accumulated in the fibers 11 at the time of collection and bending the fibers 11) is removed from the fiber assembly 60, and the fibers 11 are straightened. (From a curved state, it approaches a straight line (increases the degree of straightness)). The orientation degree of the fibers 11 of the nonwoven fabric 10 is 1.1 or more and 1.3 or less due to the linearization by this heating.

ファイバ11の配向度は、ファイバ11の配向性(長手方向の向きがどの程度揃っているか)を示す指標として機能し、配向度が小さいほどとファイバ11の向きが揃っておらず(配向性が弱く)、配向度が大きいほどファイバ11の向きが揃っている(配向性が強い)ことを示している。具体的には配向度が1.0である場合にはほぼ無配向であり、配向度が1.1以上で配向性を有し、配向度が1.2以上で強い配向性を有していることを示している。本発明では配向度が1.1以上1.3以下で効果を示し、1.15以上1.25以下が好ましく、1.2以上1.25以下がさらに好ましい。配向度は、一般に知られた画像解析ソフト(「http://psl.fp.a.u-tokyo.ac.jp/research02_04.html」参照)などを用いて算出できる。 The degree of orientation of the fibers 11 functions as an index indicating the orientation of the fibers 11 (how aligned in the longitudinal direction). weaker), and the greater the degree of orientation, the more aligned the orientation of the fibers 11 (the stronger the orientation). Specifically, when the degree of orientation is 1.0, there is almost no orientation, when the degree of orientation is 1.1 or more, there is orientation, and when the degree of orientation is 1.2 or more, there is strong orientation. indicates that there is In the present invention, the effect is exhibited when the degree of orientation is 1.1 or more and 1.3 or less, preferably 1.15 or more and 1.25 or less, more preferably 1.2 or more and 1.25 or less. The degree of orientation can be calculated using commonly known image analysis software (see “http://psl.fp.a.u-tokyo.ac.jp/research02_04.html”).

このように、不織布10は、ファイバ11の配向度が高いので、これに伴ってファイバ11の線間角度の平均が180度に近い値となっている。ここで、線間角度の平均は、178度以上182度以下であることが好ましい。 As described above, the fibers 11 of the nonwoven fabric 10 have a high degree of orientation, so that the average interline angle of the fibers 11 is close to 180 degrees. Here, the average line-to-line angle is preferably 178 degrees or more and 182 degrees or less.

線間角度は、不織布10に含まれるファイバ11のうちの1つである第1ファイバ11Aが他のファイバ11と接する接点のうち、隣り合う2つの接点12a、12bを結ぶ線分を第1線分12とし、不織布10に含まれるファイバ11のうちの1つである第2ファイバ11Bが他のファイバ11と接する接点のうち、隣り合う2つの接点13a、13bを結ぶ線分を第2線分13としたときに、第1線分12と第2線分13との角度(第1線分12に対する第2線分13の角度)を示している。不織布10には、前述した第1線分12に相当する線分、及び、第2線分13に相当する線分が多数存在し、当然ながら、第1線分12に相当する線分と第2線分13に相当する線分との組み合わせも多数存在する。線間角度の平均は、第1線分12に相当する線分と第2線分13に相当する線分との組み合わせのそれぞれについて線間角度を求め、このようにして求めた複数の線間角度の平均を算出することにより得られる。 The line-to-line angle is defined as a line segment that connects two adjacent points of contact 12a and 12b of the points of contact where the first fiber 11A, which is one of the fibers 11 included in the nonwoven fabric 10, contacts the other fiber 11 as the first line. 12, and a line segment connecting two adjacent contact points 13a and 13b among the contact points at which the second fiber 11B, which is one of the fibers 11 included in the nonwoven fabric 10, contacts the other fiber 11 is the second line segment. 13, the angle between the first line segment 12 and the second line segment 13 (the angle of the second line segment 13 with respect to the first line segment 12) is shown. The nonwoven fabric 10 has many line segments corresponding to the first line segment 12 and many line segments corresponding to the second line segment 13. Naturally, the line segments corresponding to the first line segment 12 and the second line segment 13 are present. There are also many combinations with line segments corresponding to the two line segments 13 . The average of the line-to-line angles is obtained by obtaining the line-to-line angles for each combination of the line segment corresponding to the first line segment 12 and the line segment corresponding to the second line segment 13, and obtaining the line-to-line angle It is obtained by calculating the average of the angles.

不織布10には、ファイバ11によって画定された空間領域としての空隙14が、空気が存在する部分として複数形成されている。複数の空隙14は、不織布10の厚み方向Zにおいて連通している場合には、不織布10の厚み方向Zに貫通した空孔を形成する。この空孔は、不織布10を例えばフィルタに利用した場合には、フィルタの孔として機能する。また、空隙14の中には、空孔を形成せずに、厚み方向で非貫通、例えばファイバ11によって閉じられた空間領域として存在しているものもある。 In the nonwoven fabric 10, a plurality of voids 14, which are spatial regions defined by the fibers 11, are formed as portions where air exists. When the plurality of voids 14 communicate with each other in the thickness direction Z of the nonwoven fabric 10 , they form voids penetrating in the thickness direction Z of the nonwoven fabric 10 . When the nonwoven fabric 10 is used as a filter, for example, the pores function as pores of the filter. Moreover, some of the voids 14 do not form voids and exist as spatial regions that are not penetrated in the thickness direction, for example, are closed by the fibers 11 .

そして、前述のように不織布10はファイバ11の配向度が高いので、これに伴って、空隙率も高くなっている。ここで、空隙率は90%以上(すなわち、少なくとも90%)であることが好ましい。また、空隙率は99%まで高くすることが可能であることから、空隙率は90~99%がさらに好ましく、90~95%が特に好ましい。このように空隙率を高くすること、すなわち、内部に多量の空気を含ませることで用途に広がりをもたせることができる。例えば、90%未満の空隙率である場合に比べて優れた吸音性能及び断熱性能を示すから、吸音材及び断熱材として利用できる。また、90%未満の空隙率である場合に比べて、フィルタにした場合には大きなろ過処理性能を示す。ろ過処理性能とは、単位時間あたりの処理量、及び/または、目詰まりが抑制された状態の持続性などを意味する。 Since the nonwoven fabric 10 has a high degree of orientation of the fibers 11 as described above, the porosity is also high accordingly. Here, the porosity is preferably 90% or more (that is, at least 90%). Moreover, since the porosity can be increased up to 99%, the porosity is more preferably 90 to 99%, particularly preferably 90 to 95%. By increasing the porosity in this way, that is, by containing a large amount of air inside, it is possible to expand the range of applications. For example, it can be used as a sound absorbing material and a heat insulating material because it exhibits superior sound absorbing performance and heat insulating performance compared to a case with a porosity of less than 90%. In addition, compared with the case where the porosity is less than 90%, when it is made into a filter, it exhibits a large filtering performance. Filtration processing performance means throughput per unit time and/or persistence of a state in which clogging is suppressed.

空隙率(単位は%)は、不織布10の秤量をW(単位はg/m)とし、厚みをH(単位はmm)とし、ファイバ11の比重をρ1(単位はkg/m)とするときに、[1-{(W/1000)/(H/1000)}/ρ1]×100で求めることができる。秤量Wは、不織布10を5cm×5cmに切り出し、質量を電子天秤(メトラー・トレド株式会社製)で測定し、その測定値を1mあたりに換算した値を用いる。厚みHは、本例では、非接触レーザー変位計(キーエンス株式会社製LK-H025)で測定している。The porosity (unit: %) is defined by setting W (unit: g/m 2 ) as the weight of the nonwoven fabric 10 , H (unit: mm) as the thickness, and ρ1 (unit: kg/m 3 ) as the specific gravity of the fiber 11 . can be obtained by [1−{(W/1000)/(H/1000)}/ρ1]×100. The weight W is obtained by cutting the nonwoven fabric 10 into a piece of 5 cm×5 cm, measuring the mass with an electronic balance (manufactured by Mettler Toledo, Inc.), and converting the measured value into 1 m 2 . The thickness H is measured by a non-contact laser displacement meter (LK-H025 manufactured by Keyence Corporation) in this example.

空隙14の孔径の平均(以下、平均孔径DA)は、5.0μm以上(すなわち、少なくとも5.0μm)であることが好ましい。なお、平均孔径DAは、以下の方法で求めることができる。まず、ファイバシート10から5cm角(5cm×5cm)に切り出し、サンプルとする。このサンプルを、表面張力が15.3mN/mのGALWICK(POROUS MATERIAL社製)に浸漬した後、パームポロメーター(POROUS MATERIAL社製)を用いて、バブルポイント法で測定することにより平均孔径DAは得られる。 The average pore diameter of the voids 14 (hereinafter referred to as average pore diameter DA) is preferably 5.0 μm or more (that is, at least 5.0 μm). Incidentally, the average pore diameter DA can be obtained by the following method. First, a 5 cm square (5 cm×5 cm) is cut from the fiber sheet 10 to obtain a sample. After immersing this sample in GALWICK (manufactured by POROUS MATERIAL) having a surface tension of 15.3 mN/m, the average pore diameter DA was measured by the bubble point method using a perm porometer (manufactured by POROUS MATERIAL). can get.

なお、不織布10は、平均孔径DAが5.0μm以上であることに加え、前述した平均線径DFが1.0μm以上(すなわち、少なくとも1.0μm)であることが好ましい。このように、平均孔径DAが5.0μm以上であり、かつ、平均線径DFが1.0μm以上とすることで、1.0μm未満の平均線径である場合に比べて、フィルタにした場合には流体の圧力に対して変形を抑制し、安定したろ過処理性能を示すので、不織布10をバイオフィルタとして用いる場合に特に好適となる。 The nonwoven fabric 10 preferably has an average pore diameter DA of 5.0 μm or more and an average wire diameter DF of 1.0 μm or more (that is, at least 1.0 μm). Thus, when the average pore diameter DA is 5.0 μm or more and the average wire diameter DF is 1.0 μm or more, compared to the case where the average wire diameter is less than 1.0 μm, the case of making a filter In particular, the nonwoven fabric 10 is suitable for use as a biofilter because it suppresses deformation against fluid pressure and exhibits stable filtration performance.

ファイバ11は、樹脂(ポリマー)から形成される(ファイバ11の素材(ファイバ材)はポリマーである)。具体的には、セルロース系ポリマー、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン(PE)、エラストマ、ポリプロピレンポリ乳酸、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、ゼラチン、ポリイミド、PEEK、液晶性ポリマー(LCP)、フッ素系樹脂などが挙げられる。セルロース系ポリマーを素材とする場合、セルロースアシレートであることが好ましい。セルロースアシレートは、セルロースのヒドロキシ基を構成する水素原子の一部または全部がアシル基で置換されているセルロースエステルである。セルロースアシレートは、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルローストリアセテート(TAC)のいずれかであることが好ましい。なお、このようなファイバ11の素材となるポリマーは、溶媒に溶解することにより溶液にできるポリマーであることが好ましく、有機溶媒に溶解することにより溶液にできるポリマーであることがより好ましい。 The fiber 11 is made of resin (polymer) (the material (fiber material) of the fiber 11 is polymer). Specifically, cellulosic polymer, cycloolefin polymer (COP), polymethyl methacrylate, polyester, polyurethane, polyethylene (PE), elastomer, polypropylene polylactic acid, polystyrene, polycarbonate, acrylic resin, polyvinyl alcohol (PVA), gelatin, Examples include polyimide, PEEK, liquid crystalline polymer (LCP), and fluororesin. When using a cellulose-based polymer as a raw material, it is preferably cellulose acylate. Cellulose acylate is a cellulose ester in which some or all of the hydrogen atoms constituting the hydroxy groups of cellulose are substituted with acyl groups. Cellulose acylate is preferably cellulose acetate propionate (CAP) or cellulose triacetate (TAC). It should be noted that the polymer that is the material of the fiber 11 is preferably a polymer that can be dissolved in a solvent to form a solution, and more preferably a polymer that can be dissolved in an organic solvent to form a solution.

以上のように、不織布10は、ファイバ集合体60を加熱してファイバ11を直線化しているので、ファイバ11の配向度が高く(1.1以上1.3以下)、線間角度も揃っている(180度に近い)。また、ファイバ11の配向度が高いことに伴って、空隙率も高い。これにより、各種の用途において好適な性能を発揮することができる。 As described above, in the nonwoven fabric 10, the fibers 11 are linearized by heating the fiber assembly 60, so that the fibers 11 have a high degree of orientation (1.1 or more and 1.3 or less), and the line-to-line angles are uniform. (close to 180 degrees). In addition, as the degree of orientation of the fibers 11 is high, the porosity is also high. As a result, suitable performance can be exhibited in various applications.

不織布10は、例えば、図2に示す不織布製造設備20により製造することができる。不織布製造設備20は、ファイバ集合体製造工程21と、加熱工程22とから構成される。ファイバ集合体製造工程21は、電界紡糸法を用いてファイバ11の形成及びファイバ集合体60の製造をするためのものである。 The nonwoven fabric 10 can be manufactured by the nonwoven fabric manufacturing equipment 20 shown in FIG. 2, for example. The nonwoven fabric manufacturing facility 20 is composed of a fiber assembly manufacturing process 21 and a heating process 22 . The fiber assembly manufacturing process 21 is for forming the fibers 11 and manufacturing the fiber assembly 60 using the electrospinning method.

ファイバ集合体製造工程21は、溶液調製部23とファイバ集合体製造部24とを備える。溶液調製部23は、ファイバ11を形成する溶液23aを調製するためのものである。溶液調製部23は、ファイバ11の素材(ファイバ材)を、溶媒に溶解することにより、溶液23aを調製する。 The fiber assembly manufacturing process 21 includes a solution preparing section 23 and a fiber assembly manufacturing section 24 . The solution preparing section 23 prepares a solution 23a for forming the fiber 11. FIG. The solution preparation unit 23 prepares a solution 23a by dissolving the raw material (fiber material) of the fiber 11 in a solvent.

ファイバ集合体製造部24は、ノズルユニット25と、集積部26と、電源27とを備える。ノズルユニット25は、後述する支持体30の幅方向(図と垂直な方向)に長く形成されており、長手方向(すなわち、支持体30の幅方向)に沿って複数のノズル25aが並べて配されている。各ノズル25aには、溶液調製部23によって調製された溶液23aが供給され、溶液23aは、各ノズル25aから集積部26へ向けて吐出される。 The fiber assembly manufacturing section 24 includes a nozzle unit 25 , a stacking section 26 and a power source 27 . The nozzle unit 25 is formed long in the width direction (perpendicular to the drawing) of a support 30, which will be described later, and a plurality of nozzles 25a are arranged side by side along the longitudinal direction (that is, the width direction of the support 30). ing. A solution 23a prepared by the solution preparation unit 23 is supplied to each nozzle 25a, and the solution 23a is discharged from each nozzle 25a toward the stacking unit 26. FIG.

集積部26は、コレクタ52と、支持体供給部57と、支持体巻取部58とを有する。コレクタ52はノズル27から吐出された溶液23aを誘引し、形成されたファイバ11を捕集してファイバ集合体60を得るためのものであり、本実施形態では、ファイバ11を後述の支持体30上に捕集する。コレクタ52は、金属製の帯状物で環状に形成された無端ベルトで構成され、ローラ61、62に張り渡され、ローラ61、62の回転に伴って循環移動する。 The stacking section 26 has a collector 52 , a support supply section 57 , and a support winding section 58 . The collector 52 is for attracting the solution 23a discharged from the nozzle 27 and collecting the formed fibers 11 to obtain a fiber assembly 60. collect on top. The collector 52 is composed of an endless belt made of a metal belt-like material, stretched over the rollers 61 and 62, and circulated as the rollers 61 and 62 rotate.

コレクタ52とノズルユニット25(ノズル25a)との間には電源27により電圧が印加される。これにより、コレクタ52とノズル25aとのうち一方がプラス(+)に帯電し、他方がマイナス(-)に帯電する。こうすることで、溶液23aがコレクタ52側へ誘引され、ノズル25aからコレクタ52へ向けて噴出される。なお、コレクタ52は、電源27によって電圧が印加されることにより帯電する素材から形成されていればよく、例えば、ステンレス製とされる。 A voltage is applied by a power supply 27 between the collector 52 and the nozzle unit 25 (nozzle 25a). As a result, one of the collector 52 and the nozzle 25a is positively (+) charged, and the other is negatively (-) charged. By doing so, the solution 23a is attracted to the collector 52 side and jetted from the nozzle 25a toward the collector 52. As shown in FIG. Note that the collector 52 may be made of a material that is electrified when a voltage is applied by the power supply 27, and is made of stainless steel, for example.

支持体供給部57は、例えば、帯状のアルミニウムシートからなる支持体30をコレクタ52に供給する。支持体30は、コレクタ52の移動に伴って移動し、ノズルユニット25の下方を通過する。この間に、ノズル25aから噴出したファイバ11が支持体30上に順次捕集されて帯状のファイバ集合体60が形成される。この後、ファイバ集合体60から支持体30が剥がされ、支持体30は、支持体巻取部58に巻き取られる。他方、ファイバ集合体60は、加熱工程22へと搬送される。なお、支持体30を介さずにファイバ11を捕集する構成(支持体30を介さずにコレクタ52上に直接ファイバ集合体60が形成される構成)としてもよい。また、本例では、電界紡糸法によりファイバ11(ファイバ集合体60)を形成する例で説明をしたが、溶解紡糸法(ノズル25aからの溶液23aが電位差によらず例えば自重によりコレクタ52に垂れることによりファイバ11を形成する方法)によりファイバ11(ファイバ集合体60)を形成してもよい。 The support supply unit 57 supplies the support 30 made of, for example, a strip-shaped aluminum sheet to the collector 52 . The support 30 moves along with the movement of the collector 52 and passes below the nozzle unit 25 . During this time, the fibers 11 ejected from the nozzle 25a are successively collected on the support 30 to form a band-like fiber assembly 60. As shown in FIG. After that, the support 30 is peeled off from the fiber assembly 60 and wound on the support winding section 58 . On the other hand, fiber assembly 60 is conveyed to heating step 22 . A configuration in which the fibers 11 are collected without the support 30 (a configuration in which the fiber assembly 60 is formed directly on the collector 52 without the support 30) may be employed. Further, in this example, an example in which the fibers 11 (fiber assembly 60) are formed by the electrospinning method was described, but the solution spinning method (the solution 23a from the nozzle 25a drips onto the collector 52 due to its own weight, for example, regardless of the potential difference). Alternatively, the fiber 11 (fiber assembly 60) may be formed by a method for forming the fiber 11.

加熱工程22は、テンタ70と、加熱室71とを備えている。テンタ70は、ファイバ集合体60の幅方向両側部を支持する支持部材70aを備え、支持部材70aによりファイバ集合体60の両側部を支持しながら搬送し、加熱室71を通過させる。なお、支持部材70aは、開閉自在のクリップによりファイバ集合体60を把持するタイプのものでもよいし、針状の部材をファイバ集合体60に刺してファイバ集合体60を支持するタイプのものでもよい。 The heating process 22 includes a tenter 70 and a heating chamber 71 . The tenter 70 includes supporting members 70a that support both sides of the fiber assembly 60 in the width direction. The support member 70a may be of a type that grips the fiber assembly 60 with a clip that can be freely opened and closed, or of a type that supports the fiber assembly 60 by inserting a needle-like member into the fiber assembly 60. .

加熱室71は、ヒータ72を備えており、ヒータ72によりファイバ集合体60を加熱し、融解温度Tmまで到達させる。なお、ファイバ集合体60の加熱方法は自由に設定できるので、例えば、ヒータ72からの熱を直接ファイバ集合体60に当てることによりファイバ集合体60を加熱してもよいし、ヒータ72からの熱を送風機によりファイバ集合体60へ向けて送風、すなわち、熱風を当ててファイバ集合体60を加熱してもよい。この加熱により、ファイバ集合体60が軟化・収縮して、不織布10となる(不織布10が製造される)。また、この加熱により、ファイバ集合体60から残留応力が除去され、ファイバ11が直線化される。そして、ファイバ11の直線化に伴って、ファイバ11の配向度が向上する。 The heating chamber 71 has a heater 72 which heats the fiber assembly 60 to reach the melting temperature Tm. Since the method of heating the fiber assembly 60 can be freely set, for example, the fiber assembly 60 may be heated by applying the heat from the heater 72 directly to the fiber assembly 60, or the heat from the heater 72 may be applied to the fiber assembly 60 directly. may be blown toward the fiber assembly 60 by a blower, that is, hot air may be applied to heat the fiber assembly 60 . This heating softens and shrinks the fiber assembly 60 to form the nonwoven fabric 10 (the nonwoven fabric 10 is manufactured). This heating also removes residual stress from the fiber assembly 60 and straightens the fibers 11 . As the fibers 11 are linearized, the degree of orientation of the fibers 11 is improved.

しかし、加熱工程22における温度履歴(温度と時間との関係)によっては、良好な不織布を製造できない場合がある。例えば、短時間で融解温度Tmまで到達させてしまった場合には、残留応力が除去しきれずに配向度を十分に向上できない。このため、加熱工程22では、ファイバ11の融解温度Tmの90%(融解温度Tmが100℃である場合は、90℃)に到達してから融解温度Tmに到達するまでの加熱所要時間(以下、加熱時間と称する場合がある)が15秒以上(すなわち、少なくとも15秒)、500秒以下となるように、ファイバ集合体60を加熱している。加熱所要時間は15秒~180秒が好ましい。こうすることで、フイルム化(ファイバ11が融解して孔(空隙)が塞がってしまう現象)を抑制しつつ確実に残留応力を除去して配向度を十分に向上させること、具体的には、配向度を1.1以上1.3以下とすることが可能となる。 However, depending on the temperature history (relationship between temperature and time) in the heating step 22, it may not be possible to produce a good nonwoven fabric. For example, if the melting temperature Tm is reached in a short time, the residual stress cannot be completely removed and the degree of orientation cannot be sufficiently improved. Therefore, in the heating step 22, the required heating time (hereinafter referred to as , sometimes referred to as heating time) is 15 seconds or more (that is, at least 15 seconds) and 500 seconds or less. The required heating time is preferably 15 seconds to 180 seconds. In this way, film formation (a phenomenon in which the fibers 11 are melted and the holes (gaps) are closed) is suppressed, and the residual stress is reliably removed to sufficiently improve the degree of orientation. It becomes possible to set the degree of orientation to 1.1 or more and 1.3 or less.

なお、加熱工程22において、ファイバ集合体60がファイバ11の融解温度Tmに到達した後は冷却(自然冷却であっても強制冷却であってもよい)することが好ましい。また、冷却においては、ファイバ11の融解温度Tmから融解温度Tmの90%に到達するまでの冷却所要時間(以下、冷却時間と称す場合がある)が15秒以上(すなわち、少なくとも15秒)500秒以下であることが好ましい。冷却所要時間は15秒~180秒がより好ましく、15秒~60秒がさらに好ましい。こうすることでより生産性を維持しつつ、確実に残留応力を除去できる。 In the heating step 22, after the fiber assembly 60 reaches the melting temperature Tm of the fibers 11, it is preferable to cool (either natural cooling or forced cooling). In cooling, the time required for cooling from the melting temperature Tm of the fiber 11 to 90% of the melting temperature Tm (hereinafter sometimes referred to as cooling time) is 15 seconds or more (that is, at least 15 seconds)500 Seconds or less is preferred. The required cooling time is more preferably 15 to 180 seconds, more preferably 15 to 60 seconds. By doing so, residual stress can be reliably removed while maintaining productivity.

一方、上述のように加熱時間及び/または冷却時間が長すぎると、すなわち、融解温度Tmの90%以上としている時間が長すぎると、ファイバ集合体60がフイルム化してしまうといった問題がある。このため、加熱工程22においては、加熱後のファイバ集合体60(不織布10)の厚みが加熱前のファイバ集合体60の厚みの50%以上(すなわち、少なくとも50%)の厚みに維持されること、より好ましくは80%以上の厚みに維持されることが好ましい。換言すると、50%以上、より好ましくは80%以上の厚みを維持可能な程度の加熱にとどめておくことが好ましい。こうすることで、ファイバ集合体60がフイルム化してしまうことを防止できる。 On the other hand, if the heating time and/or the cooling time is too long as described above, that is, if the time at 90% or more of the melting temperature Tm is too long, there is a problem that the fiber assembly 60 will become a film. Therefore, in the heating step 22, the thickness of the fiber assembly 60 (nonwoven fabric 10) after heating should be maintained at 50% or more (that is, at least 50%) of the thickness of the fiber assembly 60 before heating. , more preferably maintained at a thickness of 80% or more. In other words, it is preferable to limit the heating to such an extent that the thickness of 50% or more, more preferably 80% or more can be maintained. By doing so, it is possible to prevent the fiber assembly 60 from becoming a film.

ここで、本例の加熱工程22では、ファイバ集合体60の一側部を支持する支持部材70aと、ファイバ集合体60の他側部を支持する支持部材70aとの間隔を一定間隔に保つことで、ファイバ集合体60が幅方向に収縮しないようにしている。また、本例の加熱工程22では、ファイバ集合体60の搬送テンション(ファイバ集合体60を搬送方向に牽引する力)を制御することにより、ファイバ集合体60が搬送方向に収縮しないようにしている。すなわち、本例の加熱工程22では、ファイバ集合体60の幅及び長さは変わらずに厚みだけが変化する(薄くなる)。なお、前述のように、厚みが減少するほどフイルム化も進行してしまうため、厚みの減少は小さいほど好ましい。具体的には、前述のように、加熱後のファイバ集合体60(不織布10)の厚みが加熱前のファイバ集合体60の厚みの50%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。さらには、加熱後のファイバ集合体60(不織布10)の厚みが加熱前のファイバ集合体60の厚みの80~95%であることが好ましく、90~95%であることがより好ましい。 Here, in the heating step 22 of this example, the distance between the support member 70a that supports one side of the fiber assembly 60 and the support member 70a that supports the other side of the fiber assembly 60 is kept constant. , the fiber assembly 60 is prevented from shrinking in the width direction. In addition, in the heating step 22 of this example, the fiber assembly 60 is prevented from shrinking in the transport direction by controlling the transport tension of the fiber assembly 60 (the force that pulls the fiber assembly 60 in the transport direction). . That is, in the heating step 22 of this example, the width and length of the fiber assembly 60 remain unchanged, and only the thickness changes (thinner). As described above, film formation progresses as the thickness decreases, so the smaller the decrease in thickness, the better. Specifically, as described above, the thickness of the fiber assembly 60 (nonwoven fabric 10) after heating is preferably 50% or more, more preferably 80% or more, of the thickness of the fiber assembly 60 before heating. more preferred. Furthermore, the thickness of the fiber assembly 60 (nonwoven fabric 10) after heating is preferably 80 to 95%, more preferably 90 to 95%, of the thickness of the fiber assembly 60 before heating.

なお、加熱工程22で加熱している間に、ファイバ集合体60の一側部を支持する支持部材70aと、ファイバ集合体60の他側部を支持する支持部材70aとの間隔を拡張し、ファイバ集合体60を拡幅させてもよい。このようにファイバ集合体60を加熱しながら拡幅することにより、幅方向についてファイバ11の直線性をより確実に高めることができる。また、孔径を調整すること(所望の孔径となるように孔径を大きくすること)も可能である。このように、拡幅を行う場合、拡幅前のファイバ集合体60の幅の50%以下の範囲で拡幅を行うことが好ましい。こうすることで不織布のやぶれを抑制できる。 During heating in the heating step 22, the distance between the support member 70a supporting one side of the fiber assembly 60 and the support member 70a supporting the other side of the fiber assembly 60 is expanded, The fiber assembly 60 may be widened. By widening the fiber assembly 60 while heating it in this manner, the linearity of the fibers 11 in the width direction can be more reliably improved. It is also possible to adjust the pore diameter (to increase the pore diameter to a desired pore diameter). In this way, when the width is widened, it is preferable that the width is widened in a range of 50% or less of the width of the fiber assembly 60 before widening. By doing so, the tearing of the nonwoven fabric can be suppressed.

以下、本発明の効果を検証した検証結果について説明する。検証では、図2に示す不織布製造設備20を用い、ファイバの素材、加熱工程における温度履歴などを異ならせて14種類の不織布を製造した。そして、製造の過程で、本発明の要件を満たす温度履歴で加熱、すなわち、融解温度Tmの90%から融解温度Tmに達するまでの加熱時間を15秒以上としたものを実施例(実施例1~12)とし、これ以外の温度履歴で加熱を行ったものを比較例(比較例1)とした(表1、表2参照)。 Verification results of verifying the effects of the present invention will be described below. In the verification, 14 types of nonwoven fabrics were manufactured using the nonwoven fabric manufacturing equipment 20 shown in FIG. Then, in the process of production, heating with a temperature history that satisfies the requirements of the present invention, that is, the heating time from 90% of the melting temperature Tm to reaching the melting temperature Tm was set to 15 seconds or more. 12), and a comparative example (comparative example 1) was obtained by heating with a temperature history other than this (see Tables 1 and 2).

表1に、実施例1~12並びに比較例1における不織布の製造条件を示す。なお、表1において、「厚み変化」は、加熱前の厚みに対する加熱後の厚みの割合を記している。また、「到達温度」は、融解温度Tmまで到達させた場合は「Tm」、融解温度Tmを超える温度まで到達させた場合は「Tm以上」、融解温度Tmまで到達させていない場合は「Tm未満」と記している。さらに、「加熱時間」は、融解温度Tmの90%から融解温度Tmに達するまでの加熱所要時間を示している。また、「冷却時間」は、融解温度Tmから融解温度Tmの90%に達するまでの冷却所要時間を示している。さらに、「延伸」は、テンタ70でファイバ集合体60の拡幅を行った場合は「あり」、拡幅を行わなかった場合は「なし」と記している。 Table 1 shows the manufacturing conditions of nonwoven fabrics in Examples 1 to 12 and Comparative Example 1. In addition, in Table 1, "thickness change" describes the ratio of the thickness after heating to the thickness before heating. In addition, the “reaching temperature” is “Tm” when reaching the melting temperature Tm, “Tm or more” when reaching a temperature exceeding the melting temperature Tm, and “Tm less than ”. Furthermore, "heating time" indicates the time required for heating from 90% of the melting temperature Tm to reaching the melting temperature Tm. "Cooling time" indicates the time required for cooling from the melting temperature Tm to reach 90% of the melting temperature Tm. Further, "stretching" is indicated as "yes" when the width of the fiber assembly 60 is widened by the tenter 70, and as "no" when the width is not widened.

Figure 0007167302000001
Figure 0007167302000001

表2に、表1の製造条件で製造された実施例1~12並びに比較例1の不織布を検証した検証結果を示す。なお、表2において、「平均線径」、「平均孔径」、「配向度」、及び、「線間角度」については、製造された不織布から実際の値を算出することにより得た値を記している。また、「孔径分布の均一性」、「フィルタの分離性能」、「生体適合性」、「強度」、及び、「加工適正」については、製品として良好である場合は「A」、概ね良好である場合は「B」、問題のないレベルである場合は「C」、問題があるが小さな問題である場合は「D」、大きな問題がある場合は「E」と記している。 Table 2 shows the verification results of the nonwoven fabrics of Examples 1 to 12 and Comparative Example 1 manufactured under the manufacturing conditions in Table 1. In Table 2, for "average wire diameter", "average pore diameter", "degree of orientation", and "angle between wires", values obtained by calculating actual values from the manufactured nonwoven fabric are shown. ing. Regarding "uniformity of pore size distribution", "separation performance of filter", "biocompatibility", "strength", and "suitability for processing", "A" is given when the product is good, and generally good. "B" if there is a problem, "C" if there is no problem, "D" if there is a problem but a minor problem, and "E" if there is a major problem.

Figure 0007167302000002
Figure 0007167302000002

表2に示すように、検証により、加熱工程22において、融解温度Tmの90%以上としている時間を長くとる(加熱時間及び冷却時間をともに15秒以上とする)ことにより、配向度が高く、かつ、線間角度が揃う(180度に近づく)ことが判った。また、加熱工程22において、融解温度Tm以上に加熱することにより、配向度が高く、かつ、線間角度が揃うことが判った。さらに、厚み変化を50%以上とすることにより、平均孔径DAを大きくできる(フイルム化を防止できる)ことが判った。また、延伸を行う(ファイバ集合体60を拡幅させる)ことで、平均孔径DAを大きくできることが判った。 As shown in Table 2, by verification, in the heating step 22, by increasing the time at which the melting temperature Tm is 90% or more (both the heating time and the cooling time are 15 seconds or more), the degree of orientation is high, In addition, it was found that the line-to-line angles were uniform (approaching 180 degrees). In addition, it was found that heating at the melting temperature Tm or higher in the heating step 22 results in a high degree of orientation and uniform line-to-line angles. Furthermore, it was found that the average pore diameter DA can be increased (film formation can be prevented) by setting the thickness change to 50% or more. Further, it was found that the average hole diameter DA can be increased by drawing (widening the fiber assembly 60).

10 不織布
10A 第1表面
11 ファイバ
11A 第1ファイバ
11B 第2ファイバ
12 第1線分
12a、12b 接点
13 第2線分
13a、13b 接点
14 空隙
20 不織布製造設備
21 ファイバ集合体製造工程
22 加熱工程
23 溶液調製部
23a 溶液
24 ファイバ集合体製造部
25 ノズルユニット
25a ノズル
26 集積部
27 電源
30 支持体
52 コレクタ
57 支持体供給部
58 支持体巻取部
60 ファイバ集合体
61、62 ローラ
70 テンタ
70a 支持部材
71 加熱室
72 ヒータ
D1 線径
DF 平均線径
DA 平均孔径
Tm 融解温度
REFERENCE SIGNS LIST 10 nonwoven fabric 10A first surface 11 fiber 11A first fiber 11B second fiber 12 first line segment 12a, 12b contact point 13 second line segment 13a, 13b contact point 14 gap 20 nonwoven fabric manufacturing facility 21 fiber assembly manufacturing process 22 heating process 23 Solution preparation section 23a Solution 24 Fiber assembly production section 25 Nozzle unit 25a Nozzle 26 Stacking section 27 Power source 30 Support 52 Collector 57 Support supply section 58 Support winding section 60 Fiber assembly 61, 62 Roller 70 Tenter 70a Support member 71 heating chamber 72 heater D1 wire diameter DF average wire diameter DA average pore diameter Tm melting temperature

Claims (6)

溶媒にファイバ材が溶解している溶液をコレクタへ向けて噴出させてファイバを形成し、前記ファイバを捕集することにより不織布を形成する不織布製造方法において、
前記ファイバを捕集することによって形成されたファイバ集合体を加熱する加熱工程を備え、
前記加熱工程では、前記ファイバの融解温度の90%の温度に到達してから前記融解温度に到達するまでの加熱所要時間を少なくとも15秒とした不織布製造方法。
In a method for manufacturing a nonwoven fabric, the nonwoven fabric is formed by ejecting a solution in which a fiber material is dissolved in a solvent toward a collector to form fibers, and collecting the fibers,
A heating step of heating the fiber assembly formed by collecting the fibers,
In the heating step, the time required for heating from reaching 90% of the melting temperature of the fiber to reaching the melting temperature is at least 15 seconds.
前記加熱工程では、前記融解温度に到達した後に冷却を行い、
前記冷却では、前記融解温度から前記融解温度の90%の温度に到達するまでの冷却所要時間を少なくとも15秒とした請求項記載の不織布製造方法。
In the heating step, cooling is performed after reaching the melting temperature,
2. The method of manufacturing a nonwoven fabric according to claim 1 , wherein the cooling takes at least 15 seconds from the melting temperature to 90% of the melting temperature.
前記加熱工程では、加熱後の前記ファイバ集合体の厚みが加熱前の前記ファイバ集合体の厚みの少なくとも50%の厚みに維持される請求項または記載の不織布製造方法。 3. The method of manufacturing a nonwoven fabric according to claim 1 , wherein in said heating step, the thickness of said fiber assembly after heating is maintained at least 50% of the thickness of said fiber assembly before heating. 前記加熱工程では、前記ファイバ集合体の厚み方向とは垂直な方向で対向する前記ファイバ集合体の一方の側縁部と他方の側縁部とを、少なくとも一定間隔離間させて保持する請求項のいずれか1項に記載の不織布製造方法 2. In the heating step, one side edge portion and the other side edge portion of the fiber assembly facing each other in a direction perpendicular to the thickness direction of the fiber assembly are held apart from each other at least by a predetermined distance. The method for producing a nonwoven fabric according to any one of 3 to 前記加熱工程では、前記一方の側縁部と前記他方の側縁部との間隔を加熱前よりも拡張させる請求項記載の不織布製造方法。 5. The method of manufacturing a nonwoven fabric according to claim 4 , wherein in the heating step, the gap between the one side edge and the other side edge is expanded more than before the heating. 前記溶液と前記コレクタとの間に電圧を印加して前記ファイバを噴出させる請求項のいずれか1項に記載の不織布製造方法。 6. The method for producing a nonwoven fabric according to any one of claims 1 to 5 , wherein a voltage is applied between the solution and the collector to eject the fibers.
JP2021504883A 2019-03-12 2020-02-20 Nonwoven fabric manufacturing method Active JP7167302B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019045228 2019-03-12
JP2019045228 2019-03-12
PCT/JP2020/006827 WO2020184136A1 (en) 2019-03-12 2020-02-20 Nonwoven cloth, and method for manufacturing nonwoven cloth

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020184136A1 JPWO2020184136A1 (en) 2021-12-16
JP7167302B2 true JP7167302B2 (en) 2022-11-08

Family

ID=72427634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021504883A Active JP7167302B2 (en) 2019-03-12 2020-02-20 Nonwoven fabric manufacturing method

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7167302B2 (en)
WO (1) WO2020184136A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7345044B2 (en) * 2020-02-25 2023-09-14 富士フイルム株式会社 Nonwoven fabric, nonwoven fabric manufacturing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009102778A (en) 2007-10-25 2009-05-14 Mecc Co Ltd Metallic luster fiber aggregation and method for producing the same
JP2016053229A (en) 2014-09-04 2016-04-14 富士フイルム株式会社 Method and apparatus for producing nanofiber, and method for producing nonwoven fabric
WO2017158868A1 (en) 2016-03-16 2017-09-21 株式会社 東芝 Sheet of oriented fibers and production process therefor
WO2018097326A1 (en) 2016-11-28 2018-05-31 Jxtgエネルギー株式会社 Nonwoven fabric for sound-absorbing material and sound-absorbing material using same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4113271B2 (en) * 1996-11-19 2008-07-09 新日本石油株式会社 Manufacturing method of longitudinally stretched nonwoven fabric

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009102778A (en) 2007-10-25 2009-05-14 Mecc Co Ltd Metallic luster fiber aggregation and method for producing the same
JP2016053229A (en) 2014-09-04 2016-04-14 富士フイルム株式会社 Method and apparatus for producing nanofiber, and method for producing nonwoven fabric
WO2017158868A1 (en) 2016-03-16 2017-09-21 株式会社 東芝 Sheet of oriented fibers and production process therefor
WO2018097326A1 (en) 2016-11-28 2018-05-31 Jxtgエネルギー株式会社 Nonwoven fabric for sound-absorbing material and sound-absorbing material using same

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020184136A1 (en) 2021-12-16
WO2020184136A1 (en) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6269922B2 (en) Fiber sheet and fiber product using the same
EP2384375B1 (en) Electrospinning of ptfe with high viscosity materials
CN104245309B (en) Micron and nanofiber are prepared by the coextrusion of continuous micron layer
WO2015070085A2 (en) Bicomponent fibers, products formed therefrom and methods of making the same
KR20090017488A (en) Process for production of polytetrafluoroethylene porous membrane, filter medium and filter unit
EP3351671A1 (en) Nonwoven fabric and air filter including same
JP7167302B2 (en) Nonwoven fabric manufacturing method
JP2022028029A (en) Electrospinning device and manufacturing method of fiber sheet
JP5647498B2 (en) Nonwoven fabric manufacturing apparatus, nonwoven fabric manufacturing method, and nonwoven fabric
WO2010055668A1 (en) Sheet-like assembly of fibers having small diameters, method for producing same, and apparatus for producing same
TW201542900A (en) Method of manufacturing ultrafine fiber
JP5277109B2 (en) Method for producing ultrafine fiber nonwoven fabric and ultrafine fiber nonwoven fabric
KR102411467B1 (en) Nonwoven fabric, fiber formation method and nonwoven fabric manufacturing method
WO2020004007A1 (en) Spunbond nonwoven fabric for use in filters, and manufacturing method thereof
JP7345044B2 (en) Nonwoven fabric, nonwoven fabric manufacturing method
EP3460115B1 (en) Sheet of oriented fibers and production process therefor
JP5305960B2 (en) Manufacturing method of ultra-fine fiber nonwoven fabric and manufacturing apparatus thereof
JP2006152479A (en) Apparatus for producing ultra fine fiber and method for producing the same using the apparatus
JP2017133120A (en) Nonwoven fabric, and dust-collecting filter, culture medium of microorganism or biological tissue, and cosmetic goods
JP7280369B2 (en) Non-woven fabrics and filters
JP7214742B2 (en) nonwoven fabric
KR20130117793A (en) Highly uniform spunbonded nonwoven fabrics
JP2016160568A (en) Nonwoven fabric and method for producing the same
JP6897085B2 (en) Split type composite fiber
JP7440650B2 (en) Nonwoven fabric, nonwoven fabric manufacturing method, liquid filter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210819

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220719

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220915

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221026

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7167302

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150