TW201641770A - 不織布及其製造方法 - Google Patents

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大政孝樹
片岡慎太郎
平原武彥
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東麗泛應化學股份有限公司
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Abstract

本發明係提供均勻性優異、雖最大細孔徑雖小但通氣性仍高的不織布及其製造方法。本發明的不織布係平均纖維徑0.80μm以下,且纖維徑2.00μm以上的纖維支數比例為5.0%以下,表觀密度為0.05g/cm3以上且0.15g/cm3以下,且最大細孔徑為10.0μm以下。

Description

不織布及其製造方法
本發明係關於不織布及其製造方法。
習知由極細纖維構成的不織布係使用於各種過濾器等,由較小纖維徑纖維所形成不織布因為微粒子的捕捉性優異,因而適用於液體過濾器、空氣濾清器等。特別係針對由經熔融之熱可塑性樹脂進行紡絲製造的熔噴不織布,研討由較小纖維徑纖維形成不織布。例如提案有利用熔噴法,對所吐出纖維照射熱射線而獲得極細纖維的方法(例如參照專利文獻1)。又,提案有熔噴不織布之製造方法,係能抑制在由較小纖維徑之極細纖維製造不織布時,被認為較容易發生之纖維纏結、浮遊纖維附著,即使為低基重仍可兼顧微粒子捕捉性與通氣性(例如參照專利文獻2)。
另一方面,亦提案有利用不同於熔噴法的製法獲得極細纖維之方法、由所獲得之極細纖維獲得不織布(例如參照專利文獻3)。根據專利文獻3,記載有能獲得由極細纖維構成之纖維徑分佈優異的不織布。但是,為了適用於過濾器用途,重點在於不織布片的均質 性、基重、厚度等,但相關此部分卻未提及。所以,即使例如能獲得極細纖維,但較難直接使用於過濾器用途。
再者,相關利用熔接進行的粗纖維較少之熔噴不織布,提案有使用高溫高速空氣噴射從噴絲嘴吐出的纖維後,再利用冷卻空氣施行冷卻、分散的方法(例如參照專利文獻4)。又,提案有:藉由將延伸中的熱可塑性樹脂之最大剪切速度設為既定範圍,而獲得具較高比表面積之極細纖維不織布的方法(例如參照專利文獻5)。
但是,在液體過濾器用途方面,需要精密過濾的領域主流係使用膜濾器。但是,因為膜濾器的孔塞較快,因而要求由經抑制液體過濾器之過濾精度指標之最大細孔徑的極細纖維所構成的不織布。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-285720號公報
[專利文獻2]國際公開第2012/102398號
[專利文獻3]日本專利第5394368號公報
[專利文獻4]日本專利特開2015-92038號公報
[專利文獻5]日本專利特開2015-190081號公報
熔噴不織布中纖維徑分佈非常廣,即使平均纖維徑較小的情 況,若有存在粗纖維而最大纖維徑變大,則因粗纖維而導致不織布內部發生空隙,造成最大細孔徑變大。此現象係起因於熔噴法包括有從紡絲噴嘴吐出聚合物後,從噴嘴側面吹附熱風使聚合物變細並冷卻,於下面的網上捕集纖維,而形成不織布的步驟。一般熔噴不織布中,因剛吐出後的熔融聚合物之直徑、熱風溫度、以流量及風速為起因的聚合物拉伸程度、因熱風氣流凌亂所伴隨的纖維間熔接與聚合物斷碎、及聚合物固化後的纖維斷碎等各種要因,而部分性發生粗纖維,造成纖維徑分佈變大。所以,熔噴法較難獲得均勻纖維徑的不織布。又,從紡絲噴嘴剛吐出後的聚合物,係伴隨因由來自噴嘴的擠出壓力釋放的聚合物膨脹之所謂「巴拉斯效應」(Barus effect)的現象。視上述膨脹的大小亦導致纖維徑出現分佈。表示纖維間空隙的細孔徑係因纖維的最大纖維徑、有無散粒(樹脂塊)而受大幅影響。所以,有即使縮小平均纖維徑,但最大細孔徑仍變大之情形。
已知上述巴拉斯效應係在噴嘴每1孔的吐出量較多的情況、樹脂黏度較高的情況發生。但是,若為了防止發生巴拉斯效應,而減少上述吐出量、或降低樹脂黏度,則背壓降低,聚合物的擠出力(量)容易不安定,成為發生散粒之要因,因而該等方法存在有極限。
另一方面,一般縮小最大細孔徑的方法係有如:積層複數片不織布的方法、或對不織布施行壓光加工的方法。但是,該等方法容易出現通氣度變小、孔塞快速、短壽命的過濾器。
本發明係為解決上述問題,目的在於提供均勻性優異,雖最大細孔徑小但通氣性高的不織布及其製造方法。
為達成上述目的,本發明的不織布係平均纖維徑0.80μm以下、且纖維徑2.00μm以上的纖維支數比例為5.0%以下,表觀密度為0.05g/cm3以上且0.15g/cm3以下,且最大細孔徑為10.0μm以下。
本發明的不織布,較佳係通氣量(cm3/cm2/sec)/最大細孔徑(μm)的值為1.30以上。
本發明的不織布,較佳係上述極細纖維為熱可塑性樹脂所構成。
本發明的不織布,較佳係上述極細纖維為由聚丙烯所構成。
上述不織布較佳係熔噴不織布。
再者,本發明的不織布中,較佳係平均基重係9g/m2以上。
本發明不織布之製造方法,係在熔噴法中,將每個紡絲噴嘴的樹脂吐出量設為0.01g/分以下,且依模頭溫度下的熔體流動速率成為500g/10分以上且1000g/10分以下之方式設定模頭溫度,且在噴嘴出口處所吹附之空氣的溫度,係針對所使用之樹脂,設定為模頭 溫度比熔體流動速率(MFR)率成為20%以上且80%以下的溫度,上述所吹附之空氣的每單位面積的噴出量係設為50Nm3/sec/m2以上且70Nm3/sec/m2以下。
根據本發明可提供均勻性優異、最大細孔徑雖小但通氣性仍高的不織布及其製造方法。
圖1係表示相關實施例所使用樹脂中,熔融溫度、與熔融溫度下的熔體流動速率間之關係的圖表。
圖2係實施例及比較例的不織布之纖維徑分佈的統計曲線。圖2(a)係實施例1、圖2(b)係實施例4、圖2(c)係比較例1的不織布纖維徑分佈。
以下,更具體敘述本發明。本發明的不織布係由具既定範圍纖維徑的纖維所構成,藉由具有既定範圍的表觀密度,即使最大細孔徑為10.0μm以下的較小者,仍可獲得高通氣性。針對過濾器用途所使用之不織布的特性,為了達到更細粒子的捕捉,一般係朝縮小平均纖維徑的方向檢討。但是,即使縮小平均纖維徑,仍有無法獲得充分特性的情況。本發明人等藉由著眼於構成不織布的纖維之最大纖維徑,可實現均勻性優異、最大細孔徑雖小但通氣性仍高的不織布及其製造方法。
本發明的不織布係由平均纖維徑0.80μm以下、且纖維徑2.00μm以上的纖維支數之比例為5.0%以下的極細纖維所構成,表觀密度為0.05g/cm3以上且0.15g/cm3以下,且最大細孔徑為10.0μm以下。
本發明的不織布必需平均纖維徑為0.80μm以下,且2.00μm以上之纖維支數的比例為5.0%以下。更佳係由最大纖維徑未滿2.00μm的極細纖維所構成。若最大纖維徑為2.00μm以上之纖維含有多於5.0%,則即使平均纖維徑為0.80μm以下,不織布的最大細孔徑仍容易變大。若不織布的最大細孔徑變大,則將上述不織布使用為作過濾器時,有微粒子捕捉性不足的問題。平均纖維徑較佳係0.50μm以下。又,2.00μm以上之纖維支數的比例更佳係3.0%以下,最大纖維徑較佳係1.50μm以下。此處所謂「纖維支數的比例」係指如後述的纖維徑測定方法中,纖維每200支的特定纖維徑之纖維支數的比例。
本發明的不織布係表觀密度0.05g/cm3以上且0.15g/cm3以下,且最大細孔徑10.0μm以下。表觀密度較佳係0.08g/cm3以上且0.12g/cm3以下。若為了縮小最大細孔徑,而對不織布進行積層、或壓光加工,則表觀密度提高、通氣性小、且使用作為過濾器時壽命變短。本發明的不織布係儘管為上述表觀密度範圍,仍可將最大細孔徑設在10.0μm以下。上述最大細孔徑較佳係8.0μm以下。
本發明所謂「表觀密度」係依如後述測定不織布的平均厚度及平均基重,並利用下式計算出的值。可謂表觀密度越小則屬於越蓬鬆的不織布。
表觀密度(g/cm3)={平均基重(g/m2)/平均厚度(mm)}/1000
上述平均基重若考慮不織布處置時下一步驟的作業性等,則越高基重為越佳,較佳係9g/m2以上。
根據本發明,可獲得通氣度(cm3/cm2/sec)/最大細孔徑(μm)的值達1.30以上的不織布。若通氣度(cm3/cm2/sec)/最大細孔徑(μm)的值達1.30以上,則成為最大細孔徑雖小但通氣性高的不織布,在使用作為液體過濾器時,成為不發生孔塞、長壽命、能維持高濾過精度的不織布。該不織布可適用為液體過濾器用不織布。
構成本發明不織布的上述極細纖維係由熱可塑性樹脂所構成。若屬於熱可塑性樹脂,其餘並無特別的限定,可使用例如聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚苯硫醚等。其中較佳係聚丙烯極細纖維。聚丙烯樹脂可使用公知物,當利用後述熔噴法進行製造時,MFR(熔體流動速率)較佳係10g/10分以上且2000g/10分以下的範圍。表示樹脂物性值的MFR係根據JIS K7210-1的標準試驗方法測定。針對聚丙烯樹脂,係依測定條件2.16kg、230℃(JIS K6921-2中針對聚丙烯樹脂所規定的條件)測定的值。
再者,上述不織布較佳係熔噴不織布。在熔噴法中,當從紡絲 噴嘴將熔融樹脂吐出為纖維狀時,藉由對所吐出的纖維狀熔融樹脂從二側面吹抵壓縮氣體(例如空氣)且伴隨氣體,可縮小纖維徑。如此,若採行熔噴法,可輕易獲得由平均纖維徑0.80μm以下之極細纖維所構成的不織布,故屬較佳。
再者,本發明不織布之製造方法,係在熔噴法中,將每紡絲噴嘴的樹脂吐出量設為0.01g/分以下;依模頭溫度下的熔體流動速率(MFR)成為500g/10分以上且1000g/10分以下方式設定模頭溫度;在噴嘴出口處所吹附空氣的溫度,係針對所使用樹脂,設定為模頭溫度比熔體流動速率(MFR)率成為20%以上且80%以下的溫度;上述所吹附空氣之每單位面積的噴出量係設為50Nm3/sec/m2以上且70Nm3/sec/m2以下。
例如為了獲得由平均纖維徑0.80μm以下之極細纖維所構成的不織布,必需將每紡絲噴嘴的樹脂吐出量設定為0.01g/分以下。若減少樹脂吐出量,可縮小剛吐出後的熔融聚合物直徑,另一方面,視噴嘴出口處所吹附空氣之每單位面積的噴出量,容易引發較多飛散纖維、或剛吐出後的聚合物在成為纖維前即斷碎而散粒化。所以,本發明特徵之一係將上述所吹附之空氣每單位面積的噴出量設為50Nm3/sec/m2以上且70Nm3/sec/m2以下。當每紡絲噴嘴的樹脂吐出量設為0.01g/分以下時,藉由將上述空氣之每單位面積的噴出量設為既定範圍,可防止因飛散纖維而造成起毛及散粒化,俾能獲 得良質的不織布。上述所吹附空氣之每單位面積的噴出量較佳係55Nm3/sec/m2以上且67Nm3/sec/m2以下。
本發明不織布之製造方法中,較佳係使用表示樹脂物性值的MFR在10g/10分以上且2000g/10分以下範圍的原料樹脂。表示樹脂物性值的MFR係配合樹脂種類而規定測定溫度,例如聚丙烯之測定溫度係230℃。因為模頭溫度一般係設定於表示樹脂物性值之MFR之測定溫度附近的溫度,因而為了製造所需不織布,最好係以具既定範圍內的MFR作為樹脂選擇的指標。本製造方法中,相關所使用的樹脂,依在熔噴不織布製造裝置的模頭溫度下,熔體流動速率成為500g/10分以上且1000g/10分以下方式設定模頭溫度,且將噴嘴出口處所吹附空氣的溫度,針對所使用樹脂設定為模頭溫度比MFR率成為20%以上且80%以下的溫度。例如某樹脂在模頭設定溫度下的熔體流動速率係500g/10分時,所謂成為模頭溫度比MFR率80%的溫度,係指該樹脂的熔體流動速率成為400g/10分之溫度。若將該溫度設定為在噴嘴出口處所吹附空氣的溫度,此時的模頭溫度比MFR率為80%。在噴嘴出口處所吹附空氣的溫度,更佳係設定為模頭溫度比MFR率成為35%以上且55%以下的溫度。
藉由將在噴嘴出口處所吹附空氣的溫度設定為模頭溫度比MFR率成為20%以上且80%以下、較佳35%以上且55%以下的溫度,從噴嘴吐出的樹脂(熔融聚合物)表面被冷卻,在熔融聚合物被冷卻固化形成纖維狀的過程中,處於吐出聚合物的直線前進性高、不易受氣流凌亂影響的狀態。在此狀態下,若依上述既定範圍之每 單位面積的噴出量吹附空氣,雖適合施行熔融聚合物的拉伸(纖維徑微細化),但能防止從相鄰噴嘴所吐出之纖維彼此間的熔接。所以,所獲得不織布能在縮小平均纖維徑之下,抑制最大纖維徑變大。藉由採用此種方法,可獲得平均纖維徑在0.80μm以下、且纖維徑達2.00μm以上的纖維支數之比例為5.0%以下之不織布。
如此,若依照本發明不織布之製造方法進行熔噴不織布的製造,可獲得上述所規定的不織布。
[實施例] (實施例1)
使用熔噴不織布製造裝置,以聚丙烯樹脂為原料進行不織布的製造。本實施例中,原料係使用聚丙烯樹脂A(商品名「AchieveTM6936G2」、Exxon Mobil公司製)。針對該聚丙烯樹脂,經測定熔融溫度、與熔融溫度下之熔體流動速率間之關係,結果如圖1所示。根據所獲得結果,在模頭設定溫度(200℃)下的原料樹脂MFR係829g/10分,用於纖維化之經加熱壓縮之空氣之設定溫度(175℃)下的原料樹脂之MFR係440g/10分。此時的模頭溫度比MFR率係53%。使用上述聚丙烯樹脂,且上述製造裝置中,將模頭的設定溫度設為200℃,直徑0.15mm紡絲噴嘴每1孔的吐出量設為0.0075g/分。從上述紡絲噴嘴二側吹附經加熱壓縮的空氣(溫度:175℃、每單位面積的噴出量:57Nm3/sec/m2),使距上述紡絲噴嘴100mm距離的捕集裝置進行紡絲,獲得基重約10g/m2的熔噴不織布。所獲得不織布的物性係依照下述所記載方法測定。結果如表1所示。 又,所獲得不織布的纖維徑分佈統計曲線係如圖2(a)所示。
(實施例2)
除了將經加熱壓縮的空氣之每單位面積之噴出量設為65Nm3/sec/m2之外,其餘均依照與實施例1同樣地獲得不織布。所獲得不織布的物性係依照下述所記載方法測定。結果如表1所示。
(實施例3)
原料係使用MFR較小於實施例1所使用之聚丙烯樹脂A的聚丙烯樹脂B。針對該聚丙烯樹脂B,經測定熔融溫度、與熔融溫度下之熔體流動速率間之關係,結果如圖1所示。根據所獲得結果,將模頭的設定溫度設為230℃、經加熱壓縮空氣的溫度設為180℃之外,其餘均依照與實施例1同樣地獲得不織布。此處,在模頭設定溫度(230℃)下的原料樹脂MFR係915.1g/10分,在上述經加熱壓縮空氣溫度(180℃)下的原料樹脂MFR係336g/10分,此時的模頭溫度比MFR率係37%。所獲得不織布的物性係依照下述所記載方法測定。結果如表1所示。
(實施例4)
除了設定為經加熱壓縮空氣的溫度(190℃),並將每單位面積之噴出量設為65Nm3/sec/m2之外,其餘均依照與實施例3同樣地獲得不織布。此處,在模頭設定溫度(230℃)下的原料樹脂MFR係915.1g/10分,在上述經加熱壓縮空氣溫度(190℃)下的原料樹脂MFR係403g/10分,此時的模頭溫度比MFR率係44%。所獲得不 織布的物性係依照下述所記載方法測定。結果如表1所示。又,所獲得不織布的纖維徑分佈統計曲線係如圖2(b)所示。
(比較例1)
除了將經加熱壓縮的空氣每單位面積噴出量設為73Nm3/sec/m2之外,其餘均依照與實施例1同樣地獲得不織布。所獲得不織布的物性係依照下述所記載方法測定。結果如表1所示。又,所獲得不織布的纖維徑分佈統計曲線係如圖2(c)所示。
(比較例2)
除了將經加熱壓縮空氣的溫度設為200℃,並將每單位面積之噴出量設為53Nm3/sec/m2之外,其餘均依照與實施例1同樣地獲得不織布。此處,在上述經加熱壓縮空氣溫度(200℃)下的原料樹脂MFR係829g/10分。此處,在模頭設定溫度(200℃)下的原料樹脂MFR係829g/10分,此時的模頭溫度比MFR率係100%。所獲得不織布的物性係依照下述所記載方法測定。結果如表1所示。
(比較例3)
除了將經加熱壓縮空氣的溫度設為200℃,並將每單位面積之噴出量設為73Nm3/sec/m2之外,其餘均依照與實施例1同樣地獲得不織布。此處,在上述經加熱壓縮空氣溫度(200℃)下的原料樹脂MFR係829g/10分。此處,在模頭設定溫度(200℃)下的原料樹脂MFR係829g/10分,此時的模頭溫度比MFR率係100%。所獲得不織布的物性係依照下述所記載方法測定。結果如表1所示。
(比較例4)
除了將經加熱壓縮空氣的溫度設為190℃,並將每單位面積之噴出量設為73Nm3/sec/m2之外,其餘均依照與實施例1同樣地獲得不織布。此處,在上述經加熱壓縮空氣的溫度(190℃)下之原料樹脂MFR係654g/10分。此處,在模頭設定溫度(200℃)下的原料樹脂MFR係829g/10分,此時的模頭溫度比MFR率係79%。所獲得不織布的物性係依照下述所記載方法測定。結果如表1所示。
(比較例5)
原料係使用聚丙烯樹脂B。除了將模頭的設定溫度設為200℃,並將經加熱壓縮空氣的溫度設為200℃之外,其餘均依照與實施例1同樣地獲得不織布。此處,在模頭設定溫度及上述經加熱壓縮空氣溫度(均為200℃)下之原料樹脂MFR係475g/10分。此時的模頭溫度比MFR率係100%。所獲得不織布的物性係依照下述所記載方法測定。結果如表1所示。
(比較例6)
除了將模頭設定溫度設為185℃,並將經加熱壓縮空氣的溫度設為185℃之外,其餘均依照與實施例1同樣地獲得不織布。此處,在模頭設定溫度及上述經加熱壓縮空氣溫度(均為185℃)下之原料樹脂MFR係576g/10分。此時的模頭溫度比MFR率係100%。所獲得不織布的物性係依照下述所記載方法測定。結果如表1所示。
(比較例7)
使用熔噴不織布製造裝置,以聚丙烯樹脂A為原料進行不織布的製造。在模頭設定溫度(200℃)下的原料樹脂MFR係829g/10分,在用於纖維化之經加熱壓縮空氣設定溫度(175℃)下的原料樹脂MFR係440g/10分。此時的模頭溫度比MFR率係53%。使用上述聚丙烯樹脂,且上述製造裝置中,將模頭的設定溫度設為200℃,直徑0.15mm紡絲噴嘴每1孔的吐出量設為0.025g/分。從上述紡絲噴嘴二側吹附經加熱壓縮的空氣(溫度:175℃、每單位面積的噴出量:57Nm3/sec/m2),使距上述紡絲噴嘴100mm距離的捕集裝置進行紡絲,獲得基重約20.00g/m2的熔噴不織布。重疊3片所獲得不織布,利用具1對鋼輥的壓光加工裝置,將輥溫度設為室溫(22℃),且依線壓27kg/cm、加工速度1m/min施行積層加工。經施行該壓光加工的熔噴不織布設為比較例7。比較例7的不織布係基重60.00g/m2、厚度0.24mm、表觀密度0.250g/cm3,平均纖維徑1.30μm、最大纖維徑6.21μm、最大細孔徑8.5μm、通氣度0.6cm3/cm2/sec。
實施例1、實施例2、實施例3及實施例4的不織布均最大細孔徑在10.0μm以下,但呈現通氣度達8.5cm3/cm2/sec以上的高通氣性。又,外觀亦未發現散粒、起毛。
另一方面,比較例1的不織布係最大纖維徑超過5μm,達2.00μm以上的纖維比例係6.0%,最大細孔徑亦超過12μm。此現象係因在噴嘴出口處所吹附空氣的每單位面積之噴出量較多,從鄰接噴嘴吐出的纖維彼此間發生熔接所造成。又,比較例1的不織布在外觀觀察時發現起毛。此現象可認為因為空氣的每單位面積之噴出量較多、且空氣流速亦變快,因而聚合物經冷卻並形成纖維狀之後發生斷碎的緣故所致。
再者,比較例2的不織布係最大纖維徑為4.33μm的較大值,達2.00μm以上的纖維比例係6.5%,最大細孔徑係21.9μm。比較例3的不織布亦是最大纖維徑為4.91μm的較大值,達2.00μm以上的纖維比例係5.5%,最大細孔徑係14.9μm。比較例2及比較例3中,因為在噴嘴出口處所吹附空氣的溫度係與模頭溫度相同,因而從紡絲噴嘴吐出聚合物後,與從噴嘴側面吹附熱風使聚合物變細之同時所施行的冷卻固化不足,判斷從鄰接噴嘴吐出的纖維彼此間容易發生熔接。又,因為保溫成不致有因在噴嘴出口附近所吹附之空氣而造成溫度降低的情形,抑制噴嘴出口附近的樹脂黏度上升,因而聚合物黏度較低,使背壓較低於實施例條件。因該低背壓導致出現聚合物吐出不均,認為將造成聚合物的直線前進性不穩定、生成散 粒。比較例3中,因為在噴嘴出口處所吹附空氣的每單位面積之噴出量較多、且屬低背壓,因而同上述記載,認為從鄰接噴嘴吐出的纖維彼此間發生熔接,最大纖維徑變大,且直線前進性不穩定、發生散粒。
比較例4的不織布係與比較例1及比較例3同樣,依在噴嘴出口處所吹附空氣的每單位面積之噴出量較多之條件進行製造,認為從相鄰接噴嘴吐出的纖維彼此間發生熔接。因為比較例4在噴嘴出口附近吹附的空氣溫度高於比較例1,因而判斷纖維被更進一步拉伸,最大纖維徑成為2.52μm,較小於比較例1。又,比較例4在噴嘴出口附近吹附的空氣溫度較低於比較例3。因而,相較於比較例3之下,判斷不易發生從鄰接噴嘴所吐出纖維彼此間的熔接,最大纖維徑為2.52μm,較小於比較例3。
比較例4係相較於實施例之下,所吹附的空氣溫度較高,模頭溫度下的樹脂熔體流動速率、與在上述所吹附空氣的溫度下之樹脂熔體流動速率差較小,且背壓較低於實施例的條件。因該低背壓,判斷聚合物剛吐出後的擠出力(量)、直線前進性容易不穩定,而發生散粒。又,比較例4的不織布在外觀觀察時發現起毛。此現象可認為因為空氣每單位面積之噴出量較多,空氣流速亦較快,因而經纖維化後發生斷碎的緣故所致。
比較例5的不織布係使用同實施例3的樹脂進行製造。比較例5係依成為與實施例3相同背壓的方式設定模頭溫度,且依空氣每單位面積之噴出量亦相同的方式設定。空氣溫度設為同模頭溫度的 結果,所獲得不織布的最大纖維徑值大幅不同。比較例5因為空氣溫度與模頭溫度相同,因而熔融聚合物的表面不被冷卻,喪失聚合物的直線前進性,結果認為將發生散粒、纖維間熔接情形。
比較例6的不織布係使用同實施例1的樹脂,並依相同的空氣吐出量,且將模頭溫度與空氣溫度設為相同(溫度差係0),設定成為與實施例1相同背壓而獲得的不織布。結果,雖平均纖維徑及最大纖維徑係與實施例1同樣地良好,但因散粒影響而最大細孔徑變大。比較例6係與比較例5同樣地,空氣溫度與模頭溫度相同,因而熔融聚合物的表面不被冷卻,喪失聚合物的直線前進性,結果認為發生散粒。
比較例7的不織布係為了縮小最大細孔徑而施行壓光加工。雖最大細孔徑在10.0μm以下,但通氣度卻為0.6cm3/cm2/sec的較小值。
依如上述,實施例可獲得最大細孔徑雖小但通氣性仍高的不織布。
另外,實施例及比較例所獲得上述不織布的特性係依照以下方法測定。
[平均厚度]
平均厚度係將熔噴不織布裁切為250mm×250mm,利用針盤式 厚度規測定各邊中央部分處計4個地方,從所獲得的值計算出平均值,將小數點第3位以下四捨五入而求得。
[平均基重]
平均基重係採取3片由熔噴不織布裁切為250mm×250mm的試驗片,分別利用電子天秤測定各自的質量,計算出3片的平均值,將該平均值放大16倍,並將小數點第3位以下四捨五入而求得。
[表觀密度]
表觀密度係從前述平均厚度及平均基重,依下式計算出,小數點第4位以下四捨五入。
表觀密度(g/cm3)={平均基重(g/m2)/平均厚度(mm)}/1000
[平均纖維徑、最大纖維徑及纖維比率]
平均纖維徑及最大纖維徑係從針對熔噴不織布利用電子顕微鏡依3000倍拍攝的照片,藉由測定纖維徑而求得。平均纖維徑係從10張照片中任意針對合計支數200支的纖維測定至直徑0.01μm等級的纖維徑,再將該等平均,且將小數點第3位以下四捨五入而求得。最大纖維徑係設為上述200支纖維中最大纖維徑的值。又,達2.00μm以上的纖維支數除以總測定纖維支數,將小數點第2位以下四捨五入並依百分率計算出。
[最大細孔徑]
利用起泡點法(JIS K3832(1990))求取最大細孔徑。測定係使用 自動細孔徑分佈測定器(型式「CFP-1200AEXCS」、Porous materials,Inc公司製),從依照下述試驗方法所獲得之起泡點值,使用下式1計算出最大細孔徑,並將小數點第2位以下四捨五入。
(試驗方法)
使熔噴不織布的試驗片中含浸試劑(GALWICK、表面張力15.9dyn/cm=15.9mN/m)而完全濕潤,將液體(試劑)與樣品(熔噴不織布)間之接觸角設為零。將上述經含浸試劑的熔噴不織布試驗片安裝於上述測定器的支撐架上並測定。
d=Cr/P (式1)
d=最大細孔徑(μm)
r=試劑之表面張力(15.9mN/m)
P=差壓(Pa)
C=壓力常數(2860)
[平均細孔徑]
在上述自動細孔徑分佈測定器上安裝經乾燥的熔噴不織布試驗片,逐漸增加朝其中一面施加的空氣壓,測定表示空氣穿透乾燥試驗片時的壓力與流量間之關係的乾流量曲線(DRY FLOW CURVE)。此時,將空氣開始穿透乾燥試驗片時的壓力設為P1。接著,以上述乾流量曲線為基礎,製成穿透流量成為1/2時的半乾流量曲線。然後,將上述試驗片浸漬於上述試劑中之後,施行同樣的測定,獲得濕潤流量曲線(WET FLOW CURVE)。
平均細孔徑dm係從半乾流量曲線與濕潤流量曲線之交點處的壓力P2、與上述P1的差壓Pc,使用下式2計算出,並將小數點第 2位以下四捨五入。
dm=Cr/Pc (式2)
dm=平均細孔徑(μm)
r=液體表面張力(15.9mN/m)
Pc=差壓(P2-P1)(Pa)
C=壓力常數(2860)
[通氣度]
採取5片由熔噴不織布裁切為200mm×200mm的試驗片,依照根據JIS L1096(A法:FRAZIER式法)的方法,使用通氣性試驗/通氣度測定器(TEXTEST公司製FX3300)測定。測定時,求取通過1cm2面積的空氣量(cm3/cm2/sec),從5片試驗片的上述空氣量平均值將小數點第2位以下四捨五入,設為通氣度。
[通氣度(cm3/cm2/sec)/最大細孔徑(μm)]
使用依上述測定所獲得最大細孔徑與通氣度值,計算出通氣度(cm3/cm2/sec)/最大細孔徑(μm),將小數點第3位以下四捨五入。
[外觀]
熔噴不織布的外觀係依照下述基準施行評價。
(散粒)
A:未發生,可使用為製品。
B:雖有些微發生,但仍可使用為製品。
C:多數發生,無法使用為製品。
本發明的不織布係均勻性優異、雖最大細孔徑較小但通氣性仍高,因而可使用於各種過濾器用途,特別適合用於液體過濾器用途。又,根據本發明不織布的製造方法,可製造均勻性優異、雖最大細孔徑較小但通氣性仍高的不織布。

Claims (7)

  1. 一種不織布,係平均纖維徑0.80μm以下,且纖維徑2.00μm以上的纖維支數之比例在5.0%以下,表觀密度為0.05g/cm3以上且0.15g/cm3以下,且最大細孔徑為10.0μm以下。
  2. 如請求項1之不織布,其中,通氣量(cm3/cm2/sec)/最大細孔徑(μm)的值係1.30以上。
  3. 如請求項1或2之不織布,其中,上述極細纖維係由熱可塑性樹脂所構成。
  4. 如請求項1至3中任一項之不織布,其中,上述極細纖維係由聚丙烯所構成。
  5. 如請求項1至4中任一項之不織布,其係熔噴不織布。
  6. 如請求項1至5中任一項之不織布,其中,平均基重係9g/m2以上。
  7. 一種不織布之製造方法,係在熔噴法中,將每個紡絲噴嘴的樹脂吐出量設為0.01g/分以下,依模頭溫度下的熔體流動速率成為500g/10分以上且1000g/10分以下之方式設定模頭溫度,在噴嘴出口處所吹附之空氣的溫度,係針對所使用樹脂,設定為模頭溫度比熔體流動速率(MFR)率成為20%以上且80%以下的溫度,上述所吹附之空氣的每單位面積的噴出量係設為50Nm3/sec/m2以上且70Nm3/sec/m2以下。
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