WO2017018317A1 - 繊維積層体 - Google Patents

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WO2017018317A1
WO2017018317A1 PCT/JP2016/071411 JP2016071411W WO2017018317A1 WO 2017018317 A1 WO2017018317 A1 WO 2017018317A1 JP 2016071411 W JP2016071411 W JP 2016071411W WO 2017018317 A1 WO2017018317 A1 WO 2017018317A1
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fiber
fiber layer
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laminate according
layer
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泰弘 城谷
育久 白石
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L13/00—Implements for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L13/10—Scrubbing; Scouring; Cleaning; Polishing
    • A47L13/16—Cloths; Pads; Sponges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/28—Plant or installations without electricity supply, e.g. using electrets
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING 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
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/05—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments in another pattern, e.g. zig-zag, sinusoidal

Definitions

  • the present invention relates to a fiber laminate that can be suitably used as a filter medium.
  • a filter medium represented by an air filter medium (air filter), a mask or the like one using a fiber layer such as a nonwoven fabric or one using a laminate including a plurality of fiber layers is known.
  • Patent Document 1 a fiber layer A which is a polyolefin-based nonwoven fabric having an average fiber diameter of 0.6 to 1.8 ⁇ m and a thickness of 0.03 to 0.1 mm, and an average fiber diameter of 5 Having a two-layer structure composed of a fiber layer B which is a polyolefin-based fiber layer having a thickness of ⁇ 60 ⁇ m and a thickness of 0.15 to 1.5 mm, and a density, a thickness ratio of the fiber layer A and the fiber layer B, and A laminate for an air filter medium having an air permeability within a predetermined range is disclosed. According to the description in Patent Document 1, this laminate has high air permeability and collection efficiency.
  • An object of the present invention is to improve the ventilation performance and collection performance of a fibrous body that can be used as a filter medium.
  • the present invention provides the following fiber laminate.
  • a first fiber layer having a first main surface and composed of a first fiber assembly;
  • Including At least one of the first main surface and the main surface on the first fiber layer side in the second fiber layer has first surface irregularities,
  • the fiber laminated body whose height of the convex part which comprises the said 1st surface unevenness
  • the main surface of the second fiber layer opposite to the first fiber layer has second surface irregularities, and the height of the convex portions constituting the second surface irregularities is 0.05 mm or more. , [1] to [3].
  • the fiber body (fiber laminate) according to the present invention is suitable for filter media such as air filter media and masks.
  • the present invention includes a first fiber layer having a first main surface and configured by a first fiber assembly, and a fiber layer disposed on the first main surface, and configured by a second fiber assembly. At least one of the first main surface (inner main surface) of the first fiber layer and the first main surface (inner main surface) of the second fiber layer on the first fiber layer side.
  • the present invention relates to a fiber laminate having surface irregularities.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a fiber laminate according to the first embodiment of the present invention.
  • the fiber laminate shown in FIG. 1 includes a first fiber layer 1 composed of a first fiber assembly, and a second fiber layer disposed on the first main surface 11 and composed of a second fiber assembly. 2 is included.
  • the first fiber layer 1 includes a first main surface (inner main surface) 11 that is a main surface on the second fiber layer 2 side, and a second main surface that is opposite to the second fiber layer 2 and that is opposite to the second fiber layer 2.
  • the second fiber layer 2 includes a first main surface (inner main surface) 21 that is a main surface on the first fiber layer 1 side and a second main surface that is opposite to the first fiber layer 1 and that is opposite to the first fiber layer 1. And a main surface (outer main surface) 22.
  • the first main surface 11 of the first fiber layer 1 is composed of surface irregularities, and the second fiber layer 2 is laminated thereon.
  • the second fiber layer 2 is in contact with the first main surface 11 of the first fiber layer 1 over the entire surface or substantially the entire surface.
  • the first main surface 21 of the second fiber layer 2 also has surface unevenness that is a transfer type (or approximately transfer type) of the surface unevenness of the first main surface 11 of the first fiber layer 1. That is, the interface between the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 is constituted by irregularities.
  • corrugation which the 1st main surface 11 of the 1st fiber layer 1 and / or the 1st main surface 21 of the 2nd fiber layer 2 may have is named generically, and it is also called “the 1st surface unevenness
  • the second fiber layer 2 of the second main surface 22 also has surface irregularities.
  • the surface unevenness that the second main surface (outer main surface) 22 of the second fiber layer 2 may have is also referred to as “second surface unevenness”.
  • the first fiber layer 1 also has surface irregularities on its second main surface 12.
  • the surface unevenness that the second main surface (outer main surface) 12 of the first fiber layer 1 may have is also referred to as “third surface unevenness”.
  • the fiber laminate according to the present embodiment includes the first main surface 11 and the second main surface 11 of the first fiber layer 1.
  • One feature is that at least one of the first principal surfaces 21 of the fiber layer 2 has first surface irregularities.
  • the fiber laminate according to the present embodiment can have both high ventilation performance and high collection performance.
  • the fiber laminate according to the present embodiment can be suitably used for filter media such as air filter media and masks. When the fiber laminate according to the present embodiment is applied to, for example, a human mask, it has high ventilation performance (low pressure loss), so that it is difficult to feel breathlessness and long-term wearability (even if worn for a long time).
  • the fiber laminate according to the present embodiment uses the second surface unevenness of the second main surface 22 of the second fiber layer 2 to make a human body, clothing, and the like.
  • it can be used as a cleaning tool typified by a wiper for removing foreign substances attached to an article as described above.
  • the main surface having the first surface irregularities may have at least a portion of the first surface irregularities, and it is not necessary that all of them are constituted by the first surface irregularities.
  • the main surface having the first surface irregularities is (or approximately all) of the first surface irregularities. The same applies to the second and third surface irregularities.
  • the 1st fiber layer 1 is a layer comprised by the 1st fiber aggregate, and the 1st principal surface (inner principal surface) 11 (major surface by the side of the 2nd fiber layer 2) is the 1st.
  • the second main surface (outer main surface) 12 has third surface unevenness.
  • the first major surface 11 is preferably composed of first surface irregularities, and the second major surface 12 is preferably composed of third surface irregularities.
  • the first surface unevenness of the first main surface 11 is a surface forming an interface with the second fiber layer 2 (therefore, the first main surface 21 of the second fiber layer also has the first surface unevenness).
  • the convex part which the 1st main surface (inner main surface) 11 and the 2nd main surface (outer main surface) 12 have may exist regularly, and may exist randomly.
  • the shape of the convex portion is not particularly limited, and may be, for example, a conical shape, a cylindrical shape, a pyramid shape, or a raised shape.
  • the height of the convex portions constituting the first surface irregularities of the first main surface (inner main surface) 11 is 0.1 mm or more, preferably 0.2 mm. It is above, More preferably, it is 0.3 mm or more (for example, 0.4 mm or more).
  • the height of the convex portion is usually 5 mm or less, preferably 3 mm or less (for example, 2 mm or less). If the convex portion is too low and the height is less than 0.1 mm and the first main surface 11 is relatively smooth, the improvement of the collection performance is not recognized or insufficient. When the convex portion is too high, it is disadvantageous in terms of mechanical strength of the fiber laminate.
  • the density of the convex portions in the first surface irregularities is preferably 3 pieces / cm 2 or more, and more preferably 10 pieces / cm 2 or more.
  • the density of the convex portions is usually 50 pieces / cm 2 or less, and typically 30 pieces / cm 2 or less. If the density of the convex portions is excessively large, the air permeability of the fiber laminate may be adversely affected.
  • the height and density of the protrusions are measured according to the method described in the example section using a tabletop microscope.
  • the height and density of the convex portions constituting the third surface irregularities can be the same as the height and density of the convex portions constituting the first surface irregularities of the first fiber layer 1, respectively.
  • the first fiber aggregate constituting the first fiber layer 1 may be composed of a woven fabric, but is preferably a non-woven fiber aggregate. Among these, the first fiber aggregate is more preferably a melt blown nonwoven fiber aggregate.
  • melt-blowing method it is possible to easily and inexpensively manufacture a nonwoven fiber assembly having a small bulk density and excellent air permeability and having first surface irregularities and further third surface irregularities.
  • a general melt blow spinning apparatus can be used for the melt blow method.
  • the 1st fiber layer 1 is manufactured as a fiber web obtained by collecting the fiber flow injected from the nozzle on the uneven surface of the collection body. That is, when the fibers enter and solidify into the recesses (or the penetrating portions) of the collection surface, irregularities are imparted to one main surface or both main surfaces of the first fiber assembly.
  • the collector can be a metal collector provided with a plurality of (or many) convex portions or concave portions, a metal mesh having a mesh, a cloth cloth, or the like. Among them, it is preferable to use a net having a three-dimensional structure generally called a conveyor net, whereby a non-woven fiber assembly having first surface unevenness and further third surface unevenness can be more easily manufactured.
  • the raised portion constituting the first surface unevenness may be a raised protrusion.
  • the raised protrusions are preferably rigid.
  • the convex portion tends to be a raised protrusion.
  • the fiber laminate is sprayed on the first main surface 11 of the first fiber assembly (first fiber layer 1) prepared in advance by a fiber that forms the second fiber assembly by a melt blow method or the like.
  • the convex portion constituting the first surface irregularity is a raised projection, the bonding strength between the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 is increased, and thereby the fiber laminate. Can increase the durability.
  • the average fiber diameter (first average fiber diameter) of the fibers constituting the first fiber aggregate is preferably 5 to 50 ⁇ m, more preferably 7 to 25 ⁇ m.
  • the first fiber aggregate (first fiber) has a rigidity sufficient to maintain the shape of the first surface unevenness and further the third surface unevenness even after the fiber laminate is formed. Can be applied to layer 1). Further, setting the first average fiber diameter in the above range is advantageous in improving the balance between the ventilation performance and the collection performance of the fiber laminate. If the first average fiber diameter is too small, the ventilation performance tends to deteriorate. If the first average fiber diameter is too large, the collection performance tends to be lowered.
  • the fibers constituting the first fiber assembly usually include fibers made of a thermoplastic resin.
  • thermoplastic resins include polyolefin resins (low density, medium density or high density polyethylene, poly C 2-4 olefin resins such as polypropylene); styrene resins (heat resistant polystyrene, etc.); polyester resins ( Polyethylene terephthalate resin, polytrimethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, poly C 2-4 alkylene arylate resin such as polyethylene naphthalate resin, etc.); polyamide resin (polyamide 6, polyamide 66, polyamide 11, polyamide 12, Aliphatic polyamide resins such as polyamide 610 and polyamide 612, semi-aromatic polyamide resins, aromatic polymers such as polyphenylene isophthalamide, polyhexamethylene terephthalamide, poly p-phenylene terephthalamide De resins); polycarbonate resin (bisphenol A polycarbonate); including cellulose resin (cellulose
  • polypropylene is preferably used.
  • a polyolefin-based resin, particularly polypropylene can be easily charged by a charging process described later, so that a fiber laminate having a higher filtration performance (collecting performance) by charging can be obtained more easily.
  • the fiber which comprises a 1st fiber assembly contains a polypropylene
  • the said fiber may be comprised only with the polypropylene and may contain thermoplastic resins other than a polypropylene.
  • the content of polypropylene is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more.
  • the fibers constituting the first fiber aggregate are conventional additives such as stabilizers (heat stabilizers, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants, etc.), antibacterial agents, deodorants, fragrances, and colorants. (Dyes and pigments), fillers, antistatic agents, flame retardants, plasticizers, lubricants and the like may be contained. Only 1 type may be used for an additive and it may use 2 or more types together.
  • the additive may be supported on the fiber surface or may be contained in the fiber.
  • the melt flow rate (MFR, 230 ° C., 21.18 N load) of polypropylene is preferably 400 g / 10 min or less, more preferably 200 g / 10 min or less. If the MFR exceeds 400 g / 10 min, the fiber flow discharged from the nozzle is easily thinned, and it may be difficult to maintain a high average fiber diameter. From the viewpoint of resin dischargeability from the nozzle, the MFR of polypropylene is preferably 10 g / min or more.
  • the intrinsic viscosity of the polyester resin is preferably 0.7 or more, more preferably 0.8 to 1.5.
  • the relative viscosity of the polyamide resin is preferably 2 or more, and preferably 2.2 to 3.0.
  • the first fiber aggregate is a melt blown nonwoven fiber aggregate
  • the first fibers exhibiting rigidity sufficient to maintain the shape of the first surface irregularities and further the third surface irregularities even after the fiber laminate is formed.
  • the fiber is solidified by increasing the fiber diameter by shortening the collection distance of the fiber flow or increasing the resin viscosity. It is preferable to lengthen the time until.
  • the collection distance is, for example, 5 to 100 cm, and preferably 10 to 60 cm.
  • the resin viscosity is, for example, 10 to 100 Pa ⁇ s, preferably 20 to 50 Pa ⁇ s, although it depends on the resin used and the melting temperature.
  • the basis weight W 1 of the first fiber layer 1 is preferably 5 to 100 g / m 2 from the viewpoint of ventilation performance and collection performance (foreign material collection efficiency and / or collection capacity). More preferably, it is 10 to 50 g / m 2 or more. If the basis weight W 1 is too small, it is difficult to obtain sufficient filtration performance. If the basis weight W 1 is too large, it is difficult to obtain good ventilation performance.
  • the density (bulk density) D 1 of the first fiber layer 1 in the fiber laminate is preferably 0.005 to 0.5 g / cm 3 and more preferably 0.01 to 0.2 g from the viewpoint of air permeability. / Cm 3 . If the density D 1 is too large, the ventilation performance may be reduced. If the density D 1 is too small, sufficient filtration performance is difficult to obtain, and the mechanical strength of the fiber laminate may be reduced.
  • the thickness T 1 of the first fiber layer 1 in the fiber laminate is preferably from 0.3 to 5 mm, more preferably from the viewpoint of ventilation performance and collection performance (foreign material collection efficiency and / or collection capacity). Is 0.4 to 3 mm. By setting the thickness T 1 in the above range, it becomes easy to obtain the first fiber layer 1 exhibiting the above-described rigidity, and good ventilation performance and collection performance (including collection capacity) can be obtained. .
  • the permeability of the first fiber layer 1 is the permeability according to the Frazier method, preferably 100 to 1000 cc / cm 2 / s. More preferably, it is 110 to 800 cc / cm 2 / s, and still more preferably 120 to 500 cc / cm 2 / s (for example, 130 to 400 cc / cm 2 / s). If the air permeability of the first fiber layer 1 is too low, the air permeability of the fiber laminate tends to be insufficient. If the air permeability of the first fiber layer 1 is too high, it is difficult to obtain sufficient collection performance.
  • the 2nd fiber layer 2 is a layer comprised by a 2nd fiber assembly, and the 1st main surface (inner main surface) 21 (main surface by the side of the 1st fiber layer 1) is the 1st.
  • the first main surface (outer main surface) 22 can have second surface unevenness.
  • the first main surface 21 is preferably made of first surface unevenness
  • the second main surface 22 is preferably made of second surface unevenness. From the viewpoint of improving the collection performance and ventilation performance of the fiber laminate, it is preferable that at least the first main surface 11 of the first fiber layer 1 has first surface irregularities as in the present embodiment, and the first fiber layer It is more preferable that both the first main surface 11 of 1 and the first main surface 21 of the second fiber layer 2 have first surface irregularities.
  • the convex portions of the first main surface (inner main surface) 21 and the second main surface (outer main surface) 22 of the second fiber layer 2 may exist regularly or randomly. Good.
  • the shape of the second convex portion is not particularly limited, and may be, for example, a conical shape, a cylindrical shape, a pyramid shape, or a raised shape.
  • the height of the convex portions constituting the second surface irregularities of the second main surface 22 is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.1 mm or more. More preferably, it is 0.2 mm or more (for example, 0.3 mm or more).
  • the height of the convex portion is usually 5 mm or less, preferably 3 mm or less (for example, 2 mm or less). If the convex portion is too low and its height is less than 0.05 mm and the second main surface 22 is smooth, improvement in the collection performance is not recognized or insufficient. When the convex portion is too high, it is disadvantageous in terms of mechanical strength of the fiber laminate.
  • the density of the convex portions in the second surface irregularities is preferably 3 pieces / cm 2 or more, and more preferably 10 pieces / cm 2 or more.
  • the density of the convex portions is usually 50 pieces / cm 2 or less, and typically 30 pieces / cm 2 or less. If the density of the convex portions is excessively large, the air permeability of the fiber laminate may be adversely affected.
  • the second fiber aggregate constituting the second fiber layer 2 may be composed of a woven fabric, but is preferably a nonwoven fiber aggregate. Among these, the second fiber aggregate is more preferably a melt blown nonwoven fiber aggregate.
  • the second fiber assembly (second fiber layer 2) made of fibers having a desired average fiber diameter is subjected to a bonding process using a separate heat-sealing process such as hot embossing or an adhesive. Without carrying out, it becomes easy to laminate on the 1st fiber layer 1 produced beforehand, or to make it contact
  • the average fiber diameter (second average fiber diameter) of the fibers constituting the second fiber aggregate is preferably smaller than the average fiber diameter (first average fiber diameter) of the fibers constituting the first fiber aggregate.
  • the second average fiber diameter is preferably 0.5 to 2 ⁇ m, more preferably 0.7 to 1.5 ⁇ m.
  • the second average fiber diameter is in the range, the collection performance of the fiber laminate can be improved, and the balance between the ventilation performance and the collection performance of the fiber laminate can be improved. If the second average fiber diameter is too small, it may be disadvantageous in terms of ventilation performance. An excessively large second average fiber diameter can be disadvantageous in terms of collection performance.
  • the specific example of the fiber material constituting the second fiber assembly can be the same as that of the first fiber assembly.
  • polyolefin resins, polyester resins, and polyamide resins are preferably used, and polyolefin resins are more preferably used.
  • the fibers constituting the second fiber assembly may contain two or more kinds of thermoplastic resins.
  • polypropylene is preferably used.
  • a polyolefin-based resin, particularly polypropylene, can be easily charged by a charging process described later, so that a fiber laminate having a higher filtration performance (collecting performance) by charging can be obtained more easily.
  • the fibers constituting the second fiber assembly include polypropylene
  • the fibers may be composed only of polypropylene or may include a thermoplastic resin other than polypropylene.
  • the content of polypropylene is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more.
  • the fibers constituting the second fiber assembly are conventional additives such as stabilizers (thermal stabilizers, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants, etc.), antibacterial agents, deodorants, fragrances, and coloring agents. (Dyes and pigments), fillers, antistatic agents, flame retardants, plasticizers, lubricants and the like may be contained. Only 1 type may be used for an additive and it may use 2 or more types together.
  • the additive may be supported on the fiber surface or may be contained in the fiber.
  • the melt flow rate (MFR, 230 ° C., 21.18 N load) of polypropylene is preferably 500 g / 10 minutes or more, more preferably 700 g / 10 minutes or more.
  • MFR melt flow rate
  • the MFR of polypropylene is preferably 2000 g / min or less.
  • the second average fiber diameter of the fibers constituting the second fiber assembly is the same as the fiber fiber collecting distance compared to the time of manufacturing the first fiber assembly. It can be controlled by adjusting the melt-blowing conditions such as increasing the length.
  • the basis weight W 2 of the second fiber layer 2 is preferably smaller than that of the first fiber layer 1 (first fiber aggregate), and the ventilation performance and collection performance (contamination efficiency of foreign matter and From the viewpoint of (or collection capacity), it is preferably 0.5 to 30 g / m 2 , more preferably 1 to 10 g / m 2 or more. If the basis weight W 2 is too small, it is difficult to obtain sufficient collection performance. If the basis weight W 2 is too large, it is difficult to obtain good ventilation performance.
  • the density (bulk density) D 2 of the second fiber layer 2 in the fiber laminate is preferably 0.007 to 0.4 g / cm 3 and more preferably 0.015 to 0.3 g from the viewpoint of air permeability. / Cm 3 . If the density D 2 is too large, the ventilation performance may be reduced. If the density D 2 is too small, it is difficult to obtain sufficient collection performance.
  • the thickness T 2 of the second fiber layer 2 in the fiber laminate is preferably smaller than the thickness of the first fiber layer 1, and from the viewpoints of ventilation performance and collection performance (foreign material collection efficiency and / or collection capacity). Therefore, it is preferably 0.01 to 2 mm, more preferably 0.03 to 1 mm, and still more preferably 0.03 to 0.5 mm (for example, 0.1 mm or less). By setting the thickness T 2 in the above range, the balance between the ventilation performance and the collection performance is improved.
  • the first fiber layer 1 and the first It is preferable to appropriately adjust at least one (preferably 2 or more, more preferably all) of the thickness ratio, the basis weight ratio, and the density (bulk density) ratio with the two fiber layers 2.
  • the first and the thickness T 1 of the fibrous layer 1 ratio T 1 / T 2 of the the thickness T 2 of the second fibrous layer 2 is preferably 4 to 25, more preferably 6 to 20.
  • first and basis weight W 1 of the fiber layer 1 ratio W 1 / W 2 of the basis weight W 2 of the second fibrous layer 2 is preferably 3-20, more preferably 4-15.
  • the first density of the fiber layer 1 (bulk density) D 1 and the ratio D 1 / D 2 of the second density of the fiber layer 2 (bulk density) D 2 is preferably 0.2 to 0.99, and more Preferably, it is 0.3 to 0.8.
  • the thickness (total thickness) of the fiber laminate is preferably 0.4 to 7 mm, more preferably 0.5 to 5 mm, from the viewpoint of mechanical strength and handleability.
  • the basis weight of the fiber laminate (total basis weight) is 5.5 to 120 g / m 2 , more preferably 10 to 60 g / m 2 or more.
  • the density of the fiber laminate (total density (bulk density)) is preferably 0.005 to 0.5 g / cm 3 , more preferably 0.01 to 0.2 g / cm 3. 3 , more preferably 0.1 g / cm 3 or less (for example, 0.01 to 0.1 g / cm 3 ).
  • the permeability of the fiber laminate is the permeability by the Frazier method, preferably 80 to 1000 cc / cm 2 / s, more preferably 100 cc / cm 2 / s. s or more (for example, 100 to 800 cc / cm 2 / s), more preferably 110 to 500 cc / cm 2 / s (for example, 120 to 400 cc / cm 2 / s). If the air permeability of the fiber laminate is too high, it is difficult to obtain sufficient collection performance.
  • the fiber laminate according to the present embodiment can be suitably used, for example, as a filter medium, and the collection efficiency measured according to JIS T 8151 can be 85% or more, and further 90% or more.
  • the fiber laminate according to the present embodiment may have a pressure loss measured in accordance with JIS T 8151 of 10 Pa or less, and further 5 Pa or less.
  • the fiber laminate according to the present embodiment can have a QF value representing filter medium performance of 0.6 or more, further 0.8 or more, and even more 0.9 or more (for example, 1 or more).
  • the definition of the QF value is as described in the example section.
  • the fiber laminate is formed by spraying (preferably thinly) fibers forming the second fiber aggregate on the first main surface 11 of the first fiber aggregate (first fiber layer 1) prepared in advance by a melt blow method or the like. Can be manufactured by. According to this method, the fiber group sprayed on the first main surface 11 is solidified on the first main surface 11 in a state of being in close contact with the surface (or in a state in which many portions are in close contact). A fiber laminate having good bonding strength between the fiber layer 1 and the second fiber layer 2 can be obtained. This eliminates the need for a separate heat-sealing process such as hot embossing or a bonding process using an adhesive or the like, as described above. The bonding between the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 by heat fusion and the presence of an intervening layer such as an adhesive tends to lower the ventilation performance of the fiber laminate.
  • the shape of the first surface unevenness and the second surface unevenness of the second fiber layer 2 generally reflects the first surface unevenness.
  • the shape of the 1st surface unevenness and the 2nd surface unevenness which the 2nd fiber layer 2 has does not need to reflect the 1st surface unevenness in all.
  • the fiber laminate according to the present invention may be one that has been subjected to electrification treatment (those imparted with chargeability) in order to further improve the collection performance.
  • Charging refers to the state in which the fiber laminate is charged with electricity, preferably the surface charge density (the amount of charge measured using a Faraday cage [electrostatic charge meter] divided by the measurement area). Value) is 1.0 ⁇ 10 ⁇ 10 coulomb / cm 2 or more, more preferably 1.5 ⁇ 10 ⁇ 10 coulomb / cm 2 or more, and even more preferably 2.0 ⁇ 10 ⁇ 10 coulomb / cm 2 or more. is there.
  • Methods for imparting chargeability to the fiber laminate include a method of imparting electric charge by friction and contact, a method of irradiating active energy rays (for example, electron beam, ultraviolet ray, X-ray, etc.), gas discharge such as corona discharge, plasma, etc. And a suitable electret treatment such as a method using a high electric field, a hydrocharging method using a polar solvent such as water, and the like.
  • the corona discharge method and the hydrocharging method are preferable because high chargeability can be obtained with a relatively low electric energy, and the hydrocharging method is more preferable because the chargeability can be imparted uniformly in the thickness direction.
  • a polar solvent such as water or an organic solvent (preferably water from the viewpoint of productivity such as wastewater treatment) is sprayed on the fiber laminate or vibrated while spraying.
  • the pressure of the polar solvent colliding with the fiber laminate is preferably 0.1 to 5 MPa, more preferably 0.5 to 3 MPa, and the suction pressure from the lower part is preferably 500 to 5000 mmH 2 O, more preferably 1000 ⁇ 3000 mmH 2 O.
  • the treatment time for hydrocharging is preferably 0.01 to 5 seconds, more preferably 0.02 to 1 second.
  • the charged fiber laminate after the hydrocharging method is preferably dried at a temperature of 40 to 100 ° C., preferably 50 to 80 ° C., for example.
  • the apparatus and conditions used for the corona discharge method are not particularly limited.
  • a DC high voltage stabilized power source is used.
  • a linear distance between electrodes to which a voltage is applied 5 to 70 mm (preferably 10 to 30 mm)
  • an applied voltage ⁇ 50 to ⁇ 10 kV and / or 10 to 50 kV (preferably ⁇ 40 to ⁇ 20 kV and / or 20 to 40 kV)
  • temperature normal temperature (20 ° C.) to 100 ° C. (preferably 30 to 80 ° C.)
  • treatment time 0.
  • the reaction can be performed for 1 to 20 seconds (preferably 0.5 to 10 seconds).
  • the fiber laminate according to the present embodiment can be suitably used as a filter medium.
  • the filter medium include a human mask and an industrial filter medium (for example, an industrial air filter medium).
  • the second main surface 12 of the first fiber layer 1 is configured with a relatively smooth surface (for example, a surface where the height of the convex portion is less than 0.1 mm).
  • a relatively smooth surface for example, a surface where the height of the convex portion is less than 0.1 mm.
  • the first surface irregularities of the first fiber layer 1 and the first surface irregularities of the second fiber layer 2 do not need to be in contact with each other, and the first fiber layer 1 and the second fibers You may have the part which both do not contact between the layers 2.
  • the first surface unevenness is formed on at least a part of the first main surface 21 of the second fiber layer 2, and the first surface unevenness and the first surface unevenness of the second fiber layer 2 are in contact with each other in this region. Can be mentioned.
  • the present invention it is sufficient that at least one of the first main surface 11 of the first fiber layer 1 and the first main surface 21 of the second fiber layer 2 has the first surface unevenness, For example, as shown in FIG. 4, only the first fiber layer 1 has a first surface unevenness, and as shown in FIG. 5, only the second fiber layer 2 has a first surface unevenness. There may be.
  • the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
  • the measuring method of each physical-property value in a following example and a comparative example is as follows.
  • the thickness direction from the top of the convex portion of the second surface irregularities of the second fiber layer to the back surface of the fiber laminate (the second main surface of the first fiber layer, or the convex portion vertex when there are irregularities)
  • the distance was measured at arbitrary 10 locations (however, 2 adjacent locations have a 1 mm spacing), and the average value of these was taken as the “thickness of the fiber laminate”.
  • it is a convex part when there exists an unevenness
  • the thickness direction distance to the apex was measured at any 10 locations (however, 2 adjacent locations have a 1 mm spacing), and the average value of these was defined as the “thickness of the first fiber layer”. .
  • the “thickness of the first fiber layer” was subtracted from the “thickness of the fiber laminate” to obtain the “thickness of the second fiber layer”.
  • the second surface irregularities of the second fiber layer from the surface of the second fiber layer excluding the convex portions of the first surface irregularities (surface irregularities on the first fiber layer side).
  • the distance in the thickness direction to the top of the convex portion was measured at any five locations (however, two adjacent locations had a 1 mm interval), and the average value of these was determined.
  • the average value was subtracted from the “thickness of the second fiber layer” obtained in [2] above to obtain “the height of the convex portions of the first surface irregularities” in the second fiber layer.
  • the “height of the convex portions of the second surface irregularities” in the second fiber layer is measured as follows. Based on the photograph obtained in [2] above, the back surface of the fiber laminate from the surface of the second fiber layer excluding the convex portions of the second surface irregularities (if there are irregularities on the second main surface of the first fiber layer, irregularities) The distance in the thickness direction to the vertex of the convex part) is measured at any five locations (however, two adjacent locations have an interval of 1 mm), and an average value thereof is obtained. The average value is subtracted from the “thickness of the fiber laminate” obtained in [2] above to obtain the “height of the convex portions of the second surface irregularities” in the second fiber layer.
  • the “density of convex portions of the second surface unevenness” in the second fiber layer is measured as follows.
  • the distance in the thickness direction from the vertex of the convex portion of the second surface irregularity of the second fiber layer to the first main surface of the second fiber layer (the surface excluding the convex portion when there is irregularity) is any 10 locations (however, , Two adjacent points have an interval of 1 mm.), And a line perpendicular to the thickness direction is drawn at a position (height) of 1/3 of the average value.
  • the number of protrusions protruding from this line per 1 cm is defined as “the number of MD protrusions”.
  • the same measurement is performed on the cross section parallel to the CD direction to obtain the “number of CD protrusions”.
  • corrugation" in a 2nd fiber layer is calculated
  • the first surface which is a melt-blown nonwoven fiber aggregate on the first surface irregularities of the first fiber layer according to the following conditions
  • a second fiber aggregate (second fiber layer) having a basis weight of 2.7 g / m 2 having irregularities and second surface irregularities was formed to obtain a fiber laminate.
  • FIG. 6 shows a tabletop micrograph of one section of the fiber laminate obtained in Example 1. It can be seen that the first fiber layer has first surface irregularities, and the second fiber layer has first surface irregularities and second surface irregularities.
  • the convex portion constituting the first surface irregularity was a raised convex portion (the same applies to Examples 2 to 6).
  • the obtained fiber laminate was charged by a hydrocharging method.
  • Specific conditions for the hydrocharging method are as follows.
  • Example 2 A first fiber assembly (first fiber layer) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the distance from the nozzle to the conveyor net was changed to 15 cm and the basis weight was 15.0 g / m 2 . Thereafter, a fiber laminate was produced in the same manner as in Example 1.
  • Example 3 Example 1 except that the type of conveyor net was changed to a balance type (width pitch 2.5 mm ⁇ length pitch 3 mm ⁇ thickness 4 mm, 0.8 mm ⁇ ) and the distance from the nozzle to the conveyor net was changed to 20 cm. In the same manner as above, a first fiber assembly (first fiber layer) was obtained. Thereafter, a fiber laminate was produced in the same manner as in Example 1.
  • Example 4 A fiber laminate was produced in the same manner as in Example 2 except that the basis weight of the first fiber layer was 10 g / m 2 .
  • Example 5 A first fiber assembly (first fiber layer) was obtained in the same manner as in Example 3 except that the distance from the nozzle to the conveyor net was changed to 25 cm and the basis weight was 30.0 gm 2 . Thereafter, a fiber laminate was produced in the same manner as in Example 3.
  • Example 6 In the formation of the second fiber layer, a fiber laminate was produced in the same manner as in Example 1 except that the distance from the nozzle to the conveyor net was changed to 40 cm. In this fiber laminate, the convex portion of the first main surface (first fiber layer side surface) of the second fiber layer had a height of 0.005 mm at the maximum.
  • a fiber laminate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the type of the conveyor net was changed to a 200 mesh plain woven stainless steel wire mesh.
  • the first main surface (second fiber layer side surface) of the first fiber layer and the convex portions of the first main surface (first fiber layer side surface) of the second fiber layer have a height.
  • the pressure loss was high and the QF value was high as compared with the fiber laminate of the example.

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Abstract

第１主面を有し、第１繊維集合体で構成される第１繊維層と、その第１主面上に配置される繊維層であって、第２繊維集合体で構成される第２繊維層とを含み、第１主面及び第２繊維層における第１繊維層側の主面の少なくともいずれか一方が第１表面凹凸を有し、第１表面凹凸を構成する凸部の高さが０．１ｍｍ以上である繊維積層体が提供される。

Description

繊維積層体
　本発明は、濾材などとして好適に用いることのできる繊維積層体に関する。
　エアー濾材（エアーフィルタ）、マスク等に代表される濾材として、不織布のような繊維層を用いたものや、複数の繊維層を含む積層体を用いたものが知られている。
　例えば特許第５２０５６５０号明細書（特許文献１）には、平均繊維径０．６～１．８μｍ、厚さ０．０３～０．１ｍｍのポリオレフィン系不織布である繊維層Ａと、平均繊維径５～６０μｍ、厚さ０．１５～１．５ｍｍであるポリオレフィン系繊維層である繊維層Ｂとで構成される２層構造を有し、密度、繊維層Ａと繊維層Ｂとの厚み比、及び通気度が所定の範囲であるエアー濾材用積層体が開示されている。特許文献１の記載によれば、この積層体は、高い通気度と捕集効率を有している。
特許第５２０５６５０号明細書
　本発明の目的は、濾材等に用いることのできる繊維体の通気性能及び捕集性能の改善を図ることにある。
　本発明は、以下に示す繊維積層体を提供する。
　［１］　第１主面を有し、第１繊維集合体で構成される第１繊維層と、
　前記第１主面上に配置される繊維層であって、第２繊維集合体で構成される第２繊維層と、
を含み、
　前記第１主面及び前記第２繊維層における前記第１繊維層側の主面の少なくともいずれか一方は、第１表面凹凸を有し、
　前記第１表面凹凸を構成する凸部の高さが０．１ｍｍ以上である、繊維積層体。
　［２］　前記第１表面凹凸を構成する凸部の密度が３個／ｃｍ2以上である、［１］に記載の繊維積層体。
　［３］　少なくとも前記第１主面は、前記第１表面凹凸を有する、［１］又は［２］のいずれかに記載の繊維積層体。
　［４］　前記第２繊維層における前記第１繊維層とは反対側の主面が第２表面凹凸を有し、該第２表面凹凸を構成する凸部の高さが０．０５ｍｍ以上である、［１］～［３］のいずれかに記載の繊維積層体。
　［５］　前記第２表面凹凸を構成する凸部の密度が３個／ｃｍ2以上である、［４］に記載の繊維積層体。
　［６］　嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ3以下である、［１］～［５］のいずれかに記載の繊維積層体。
　［７］　前記第１繊維層の厚みＴ1と前記第２繊維層の厚みＴ2との比Ｔ1／Ｔ2が４～２５である、［１］～［６］のいずれかに記載の繊維積層体。
　［８］　前記第１繊維集合体及び前記第２繊維集合体は、不織繊維集合体である、［１］～［７］のいずれかに記載の繊維積層体。
　［９］　前記不織繊維集合体は、ポリオレフィン系樹脂繊維を含む、［８］に記載の繊維積層体。
　［１０］　前記第２繊維集合体を構成する繊維の平均繊維径が０．５～２μｍである、［１］～［９］のいずれかに記載の繊維積層体。
　［１１］　通気度が１００ｃｃ／ｃｍ2／ｓ以上である、［１］～［１０］のいずれかに記載の繊維積層体。
　［１２］　ＪＩＳ　Ｔ　８１５１に準拠して測定される捕集効率及び圧力損失がそれぞれ８５％以上、１０Ｐａ以下であり、かつ、下記式：
　ＱＦ値＝－ｌｎ（１－捕集効率（％）／１００）／圧力損失（Ｐａ）
に従って算出されるＱＦ値が０．６以上である、［１］～［１１］のいずれかに記載の繊維積層体。
　［１３］　帯電処理されている、［１］～［１２］のいずれかに記載の繊維積層体。
　［１４］　濾材である、［１］～［１３］のいずれかに記載の繊維積層体。
　［１５］　清掃用具である、［１］～［１３］のいずれかに記載の繊維積層体。
　本発明によれば、通気性能及び捕集性能に優れる繊維体を提供することができる。本発明に係る繊維体（繊維積層体）は、エアー濾材、マスク等の濾材に適している。
本発明の第１実施形態に係る繊維積層体の一例を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る繊維積層体の一例を示す概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る繊維積層体の一例を示す概略断面図である。 本発明の第４実施形態に係る繊維積層体の一例を示す概略断面図である。 本発明の第５実施形態に係る繊維積層体の一例を示す概略断面図である。 実施例１に係る繊維積層体の一断面の卓上顕微鏡写真である。
　本発明は、第１主面を有し、第１繊維集合体で構成される第１繊維層と、第１主面上に配置される繊維層であって、第２繊維集合体で構成される第２繊維層とを含み、第１繊維層の第１主面（内側主面）及び第２繊維層における第１繊維層側の第１主面（内側主面）の少なくともいずれか一方が表面凹凸を有する繊維積層体に関する。以下、実施の形態を示して本発明を詳細に説明する。
　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態に係る繊維積層体の一例を示す概略断面図である。図１に示される繊維積層体は、第１繊維集合体で構成される第１繊維層１と、その第１主面１１上に配置され、第２繊維集合体で構成される第２繊維層２とを含む。第１繊維層１は、第２繊維層２側の主面である第１主面（内側主面）１１と、それに対向する、第２繊維層２とは反対側の主面である第２主面（外側主面）１２とを有する。第２繊維層２は、第１繊維層１側の主面である第１主面（内側主面）２１と、それに対向する、第１繊維層１とは反対側の主面である第２主面（外側主面）２２とを有する。
　第１繊維層１の第１主面１１は表面凹凸で構成されており、その上に第２繊維層２が積層されている。第２繊維層２は、全面又はおよそ全面にわたって第１繊維層１の第１主面１１と接している。従って、第２繊維層２の第１主面２１もまた、第１繊維層１の第１主面１１が有する表面凹凸の転写型（又はおよそ転写型）である表面凹凸を有している。すなわち、第１繊維層１と第２繊維層２との界面は、凹凸で構成されている。本明細書では、第１繊維層１の第１主面１１及び／又は第２繊維層２の第１主面２１が有し得る表面凹凸を総称して、「第１表面凹凸」ともいう。
　図１に示される繊維積層体において第２繊維層２は、その第２主面２２も表面凹凸を有している。本明細書では、第２繊維層２の第２主面（外側主面）２２が有し得る表面凹凸を「第２表面凹凸」ともいう。図１に示される繊維積層体において第１繊維層１は、その第２主面１２も表面凹凸を有している。本明細書では、第１繊維層１の第２主面（外側主面）１２が有し得る表面凹凸を「第３表面凹凸」ともいう。
　図１に示される繊維積層体によって例示されるとおり、本実施形態に係る繊維積層体（後述する他の実施形態においても同様。）は、第１繊維層１の第１主面１１及び第２繊維層２の第１主面２１の少なくともいずれか一方が第１表面凹凸を有していることを１つの特徴としている。本実施形態に係る繊維積層体によれば、高い通気性能と高い捕集性能とを兼備することができる。本実施形態に係る繊維積層体は、エアー濾材、マスク等の濾材用として好適に用いることができる。本実施形態に係る繊維積層体は、例えば人用のマスクに適用した場合には、高通気性能（低圧力損失）を有することから、息苦しさを感じにくく長期着用性（長期間着用しても息苦しさ等の不快感を感じにくい性質）に優れるとともに、高い捕集性能を有することから、ウイルスや粉塵、埃、ハウスダスト、花粉、黄砂等の気体中の異物を効果的に捕集することができる。また例えば産業用のエアー濾材に適用した場合には、高通気性能を有することから、濾過（異物除去）の処理速度を高めることができるとともに、高い捕集性能を有することから、粉塵、埃等のエアー中の異物を高い捕集効率で、及び／又は高い捕集容量で捕集することができる。
　また本実施形態に係る繊維積層体（後述する他の実施形態においても同様。）は、第２繊維層２の第２主面２２の第２表面凹凸を利用して、人体や、被服その他の物品に付着した、例えば上述のような異物を除去するためのワイパーに代表される清掃用具としても用いることが可能である。
　なお本発明において、第１表面凹凸を有する主面は、その少なくとも一部において第１表面凹凸を有していればよく、そのすべてが第１表面凹凸で構成されている必要はない。第２及び第３表面凹凸についても同様である。ただし、通気性能と捕集性能をより高める観点からは、第１表面凹凸を有する主面は、そのすべてが（又はおよそそのすべてが）第１表面凹凸で構成されていることが好ましい。第２及び第３表面凹凸についても同様である。
　以下、本実施形態（第１実施形態）に係る繊維積層体についてさらに詳細に説明する。
　（１）第１繊維層
　第１繊維層１は第１繊維集合体で構成される層であり、第１主面（内側主面）１１（第２繊維層２側の主面）は第１表面凹凸を有し、第２主面（外側主面）１２は、第３表面凹凸を有する。第１主面１１は、好ましくは第１表面凹凸からなり、第２主面１２は、好ましくは第３表面凹凸からなる。第１主面１１の第１表面凹凸は第２繊維層２との界面を形成する表面であり（従って第２繊維層の第１主面２１も第１表面凹凸を有する。）、２つの繊維層の界面が凹凸で構成されることにより、繊維積層体の捕集性能及び通気性能を高めることができる。また第３表面凹凸を有することは、捕集性能及び通気性能のさらなる向上に有利となる。第１主面（内側主面）１１及び第２主面（外側主面）１２が有する凸部は、規則的に存在していてもよいしランダムに存在していてもよい。当該凸部の形状は特に制限されず、例えば円錐状、円柱状、角錐状、起毛状等であり得る。
　繊維積層体の捕集性能を高める観点から、第１主面（内側主面）１１が有する第１表面凹凸を構成する凸部の高さは、０．１ｍｍ以上であり、好ましくは０．２ｍｍ以上であり、より好ましくは０．３ｍｍ以上（例えば０．４ｍｍ以上）である。当該凸部の高さは、通常５ｍｍ以下であり、好ましくは３ｍｍ以下（例えば２ｍｍ以下）である。当該凸部が低すぎてその高さが０．１ｍｍ未満であり、第１主面１１が比較的平滑であると、捕集性能の向上が認められないか、又は不十分となる。当該凸部が高すぎると繊維積層体の機械的強度の面で不利となる。また繊維積層体の捕集性能を高める観点から、第１表面凹凸における凸部の密度は、３個／ｃｍ2以上であることが好ましく、１０個／ｃｍ2以上であることがより好ましい。当該凸部の密度は、通常５０個／ｃｍ2以下であり、典型的には３０個／ｃｍ2以下である。当該凸部の密度が過度に大きいと繊維積層体の通気性能に悪影響を与え得る。凸部の高さ及び密度は、卓上顕微鏡を用いて実施例の項に記載の方法に従って測定される。第３表面凹凸を構成する凸部の高さ及び密度はそれぞれ、第１繊維層１の第１表面凹凸を構成する凸部の高さ及び密度と同様であることができる。
　第１繊維層１を構成する第１繊維集合体は織布で構成されていてもよいが、不織繊維集合体であることが好ましい。中でも、第１繊維集合体は、メルトブロー不織繊維集合体であることがより好ましい。メルトブロー法を用いることにより、嵩密度が小さくて通気性能に優れ、第１表面凹凸、さらには第３表面凹凸を有する不織繊維集合体を容易にかつ低コストで製造することができる。メルトブロー法には、一般的なメルトブロー紡糸装置を用いることができる。
　メルトブロー法を用いる場合、第１繊維層１は、ノズルから噴射された繊維流を捕集体の凹凸面で捕集することによって得られる繊維ウェブとして製造される。すなわち、捕集面の凹部（又は貫通部）に繊維が侵入し固化することで、第１繊維集合体の一方の主面又は両方の主面に凹凸が付与される。捕集体としては、凸部又は凹部を複数（又は多数）設けた金属製捕集体、メッシュを有する金網、針布等であることができる。中でも、一般にコンベアネットと呼ばれる立体的な構造のネットを用いることが好ましく、これにより第１表面凹凸、さらには第３表面凹凸を有する不織繊維集合体をより容易に製造することができる。
　第１表面凹凸を構成する凸部は、起毛状の突起部であってもよい。この起毛状の突起部は、好ましくは剛直性を有するものである。上記捕集体としてコンベアネット等のネットを用いると、当該凸部は起毛状の突起となりやすい。後述するように繊維積層体は、予め作製した第１繊維集合体（第１繊維層１）の第１主面１１上に、メルトブロー法等により第２繊維集合体を形成する繊維を吹き付けることによって製造することができるが、第１表面凹凸を構成する凸部が起毛状の突起部であると、第１繊維層１と第２繊維層２との接合力が高くなり、これにより繊維積層体の耐久性を高めることができる。
　第１繊維集合体を構成する繊維の平均繊維径（第１平均繊維径）は、好ましくは５～５０μｍであり、より好ましくは７～２５μｍである。第１平均繊維径が当該範囲であると、繊維積層体にした後においても第１表面凹凸、さらには第３表面凹凸の形状を維持できる程度の剛直性を第１繊維集合体（第１繊維層１）に付与することができる。また第１平均繊維径を上記範囲とすることは、繊維積層体の通気性能と捕集性能とのバランスを向上させるうえでも有利である。第１平均繊維径が小さすぎると通気性能が低下しやすい。第１平均繊維径が大きすぎると捕集性能が低下しやすい。
　第１繊維集合体を構成する繊維は通常、熱可塑性樹脂からなる繊維を含む。熱可塑性樹脂の具体例は、ポリオレフィン系樹脂（低密度、中密度又は高密度ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリＣ2-4オレフィン系樹脂等）；スチレン系樹脂（耐熱ポリスチレン等）；ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂のようなポリＣ2-4アルキレンアリレート系樹脂等）；ポリアミド系樹脂（ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２のような脂肪族ポリアミド系樹脂、半芳香族ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンイソフタルアミド、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリｐ－フェニレンテレフタルアミドのような芳香族ポリアミド系樹脂等）；ポリカーボネート系樹脂（ビスフェノールＡ型ポリカーボネート等）；ポリウレタン系樹脂；セルロース系樹脂（セルロースエステル等）を含む。中でも、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましく用いられ、ポリオレフィン系樹脂がより好ましく用いられる。第１繊維集合体を構成する繊維は２種以上の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。
　ポリオレフィン系樹脂の中でも好ましく用いられるのは、ポリプロピレンである。ポリオレフィン系樹脂、とりわけポリプロピレンであれば、後述する帯電処理により容易に帯電させることができるので、帯電により濾過性能（捕集性能）がより高められた繊維積層体をより容易に得ることができる。第１繊維集合体を構成する繊維がポリプロピレンを含む場合において、当該繊維はポリプロピレンのみで構成されていてもよいし、ポリプロピレン以外の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。後者の場合、ポリプロピレンの含有量は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上である。
　第１繊維集合体を構成する繊維は、慣用の添加剤、例えば、安定剤（熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等）、抗菌剤、消臭剤、香料、着色剤（染顔料等）、充填剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、潤滑剤等を含有していてもよい。添加剤は、１種のみを用いてもよいし２種以上を併用してもよい。添加剤は、繊維表面に担持されていてもよく、繊維中に含まれていてもよい。
　ポリプロピレンのメルトフローレート（ＭＦＲ、２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）は、好ましくは４００ｇ／１０分以下であり、より好ましくは２００ｇ／１０分以下である。ＭＦＲが４００ｇ／１０分を超えると、ノズルから吐出された繊維流が容易に細化されてしまい、高い平均繊維径を保つことが難しくなる場合がある。ノズルからの樹脂吐出性の観点から、ポリプロピレンのＭＦＲは、好ましくは１０ｇ／分以上である。
　ポリエステル系樹脂の固有粘度は、好ましくは０．７以上、より好ましくは０．８～１．５である。また、ポリアミド系樹脂の相対粘度は、好ましくは２以上、好ましくは２．２～３．０である。このような樹脂を用いることにより、高い平均繊維径を有するメルトブロー不織繊維集合体の製造が容易となる。
　第１繊維集合体がメルトブロー不織繊維集合体である場合において、繊維積層体にした後においても第１表面凹凸、さらには第３表面凹凸の形状を維持できる程度の剛直性を示す第１繊維集合体を形成するためには、メルトブロー繊維流の繊維が細化する前の太い状態で、かつ繊維が固化する前に捕集面に繊維を到達させることが好ましい。繊維流が固化した後に凹凸を有する捕集面からきれいに剥離する必要があるため、捕集面を冷却することが必要になる場合がある。
　また、上述の剛直性を示す第１繊維集合体を形成するためには、繊維流の捕集距離を短くするか、又は樹脂粘度を高くするなどして繊維径を太くすることにより、固化するまでの時間を長くすることが好ましい。捕集距離は例えば５～１００ｃｍであり、好ましくは１０～６０ｃｍである。樹脂粘度は、使用する樹脂及び溶融温度にもよるが、例えば１０～１００Ｐａ・ｓであり、好ましくは２０～５０Ｐａ・ｓである。
　第１繊維層１（第１繊維集合体）の目付Ｗ1は、通気性能及び捕集性能（異物の捕集効率及び／又は捕集容量）の観点から、好ましくは５～１００ｇ／ｍ2であり、より好ましくは１０～５０ｇ／ｍ2以上である。目付Ｗ1が小さすぎると十分な濾過性能が得られにくい。目付Ｗ1が大きすぎると良好な通気性能が得られにくい。繊維積層体における第１繊維層１の密度（嵩密度）Ｄ1は、通気性能の観点から、好ましくは０．００５～０．５ｇ／ｃｍ3であり、より好ましくは０．０１～０．２ｇ／ｃｍ3である。密度Ｄ1が大きすぎると通気性能が低下するおそれがある。密度Ｄ1が小さすぎると十分な濾過性能が得られにくく、また繊維積層体の機械的強度が低下するおそれがある。
　繊維積層体における第１繊維層１の厚みＴ1は、通気性能及び捕集性能（異物の捕集効率及び／又は捕集容量）の観点から、好ましくは０．３～５ｍｍであり、より好ましくは０．４～３ｍｍである。厚みＴ1を上記範囲にすることにより、上述の剛直性を示す第１繊維層１が得られやすくなり、また良好な通気性能及び捕集性能（捕集容量を含む。）を得ることができる。
　通気性能と捕集性能とのバランスの観点から、第１繊維層１（第１繊維集合体）の通気度は、フラジール形法による通気度で、好ましくは１００～１０００ｃｃ／ｃｍ2／ｓであり、より好ましくは１１０～８００ｃｃ／ｃｍ2／ｓであり、さらに好ましくは１２０～５００ｃｃ／ｃｍ2／ｓ（例えば１３０～４００ｃｃ／ｃｍ2／ｓ）である。第１繊維層１の通気度が低すぎると繊維積層体の通気性能が不十分となりやすい。第１繊維層１の通気度が高すぎると十分な捕集性能が得られにくい。
　（２）第２繊維層
　第２繊維層２は、第２繊維集合体で構成される層であり、第１主面（内側主面）２１（第１繊維層１側の主面）は第１表面凹凸を有することができ、第２主面（外側主面）２２は、第２表面凹凸を有することができる。第１主面２１は、好ましくは第１表面凹凸からなり、第２主面２２は、好ましくは第２表面凹凸からなる。繊維積層体の捕集性能及び通気性能を高める観点からは、本実施形態のように、少なくとも第１繊維層１の第１主面１１が第１表面凹凸を有することが好ましく、第１繊維層１の第１主面１１及び第２繊維層２の第１主面２１の双方が第１表面凹凸を有することがより好ましい。また、第２繊維層２の第２主面２２が第２表面凹凸を有していると、捕集性能及び通気性能の向上に有利となる。第２繊維層２の第１主面（内側主面）２１及び第２主面（外側主面）２２が有する凸部は、規則的に存在していてもよいしランダムに存在していてもよい。第２凸部の形状は特に制限されず、例えば円錐状、円柱状、角錐状、起毛状等であり得る。
　第２繊維層２の第１主面（内側主面）２１が有する凸部の高さ及び密度については、第１繊維層１の第１主面（内側主面）１１が有する凸部についての上の記述が引用される。
　繊維積層体の捕集性能を高める観点から、第２主面２２の第２表面凹凸を構成する凸部の高さは、好ましくは０．０５ｍｍ以上であり、より好ましくは０．１ｍｍ以上であり、さらに好ましくは０．２ｍｍ以上（例えば０．３ｍｍ以上）である。当該凸部の高さは、通常５ｍｍ以下であり、好ましくは３ｍｍ以下（例えば２ｍｍ以下）である。当該凸部が低すぎてその高さが０．０５ｍｍ未満であり、第２主面２２が平滑であると、捕集性能の向上が認められないか、又は不十分となる。当該凸部が高すぎると繊維積層体の機械的強度の面で不利となる。また繊維積層体の捕集性能を高める観点から、第２表面凹凸における凸部の密度は、３個／ｃｍ2以上であることが好ましく、１０個／ｃｍ2以上であることがより好ましい。当該凸部の密度は、通常５０個／ｃｍ2以下であり、典型的には３０個／ｃｍ2以下である。当該凸部の密度が過度に大きいと繊維積層体の通気性能に悪影響を与え得る。
　第２繊維層２を構成する第２繊維集合体は織布で構成されていてもよいが、好ましくは不織繊維集合体である。中でも、第２繊維集合体は、メルトブロー不織繊維集合体であることがより好ましい。メルトブロー法によれば、所望の平均繊維径を有する繊維からなる第２繊維集合体（第２繊維層２）を、熱エンボス等の別途の熱融着工程や接着剤等を用いた接着工程を実施することなく、予め作製された第１繊維層１上に積層、あるいはさらに密着させることが容易となる。
　第２繊維集合体を構成する繊維の平均繊維径（第２平均繊維径）は、第１繊維集合体を構成する繊維の平均繊維径（第１平均繊維径）よりも小さいことが好ましい。具体的には、第２平均繊維径は、好ましくは０．５～２μｍであり、より好ましくは０．７～１．５μｍである。第２平均繊維径が当該範囲であることにより、繊維積層体の捕集性能を高めることができ、また繊維積層体の通気性能と捕集性能とのバランスを向上させることができる。第２平均繊維径が小さすぎることは通気性能の点で不利となり得る。第２平均繊維径が大きすぎることは捕集性能の点で不利となり得る。
　第２繊維集合体を構成する繊維材質の具体例は、第１繊維集合体と同様であることができる。中でも、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましく用いられ、ポリオレフィン系樹脂がより好ましく用いられる。第２繊維集合体を構成する繊維は２種以上の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。ポリオレフィン系樹脂の中でも好ましく用いられるのは、ポリプロピレンである。ポリオレフィン系樹脂、とりわけポリプロピレンであれば、後述する帯電処理により容易に帯電させることができるので、帯電により濾過性能（捕集性能）がより高められた繊維積層体をより容易に得ることができる。
　第２繊維集合体を構成する繊維がポリプロピレンを含む場合において、当該繊維はポリプロピレンのみで構成されていてもよいし、ポリプロピレン以外の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。後者の場合、ポリプロピレンの含有量は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上である。
　第２繊維集合体を構成する繊維は、慣用の添加剤、例えば、安定剤（熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等）、抗菌剤、消臭剤、香料、着色剤（染顔料等）、充填剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、潤滑剤等を含有していてもよい。添加剤は、１種のみを用いてもよいし２種以上を併用してもよい。添加剤は、繊維表面に担持されていてもよく、繊維中に含まれていてもよい。
　ポリプロピレンのメルトフローレート（ＭＦＲ、２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）は、好ましくは５００ｇ／１０分以上であり、より好ましくは７００ｇ／１０分以上である。ＭＦＲが５００ｇ／１０分未満の場合、ノズルから吐出された繊維流が容易に細化されにくく、低い平均繊維径を保つことが難しくなる場合がある。ノズルからの樹脂吐出性の観点から、ポリプロピレンのＭＦＲは、好ましくは２０００ｇ／分以下である。
　第２繊維集合体がメルトブロー不織繊維集合体である場合において、第２繊維集合体を構成する繊維の第２平均繊維径は、繊維流の捕集距離を第１繊維集合体製造時に比べて長くするなど、メルトブロー条件を調整することによって制御できる。
　第２繊維層２（第２繊維集合体）の目付Ｗ2は、第１繊維層１（第１繊維集合体）よりも小さいことが好ましく、通気性能及び捕集性能（異物の捕集効率及び／又は捕集容量）の観点から、好ましくは０．５～３０ｇ／ｍ2であり、より好ましくは１～１０ｇ／ｍ2以上である。目付Ｗ2が小さすぎると十分な捕集性能が得られにくい。目付Ｗ2が大きすぎると良好な通気性能が得られにくい。繊維積層体における第２繊維層２の密度（嵩密度）Ｄ2は、通気性能の観点から、好ましくは０．００７～０．４ｇ／ｃｍ3であり、より好ましくは０．０１５～０．３ｇ／ｃｍ3である。密度Ｄ2が大きすぎると通気性能が低下するおそれがある。密度Ｄ2が小さすぎると十分な捕集性能が得られにくい。
　繊維積層体における第２繊維層２の厚みＴ2は、第１繊維層１の厚みよりも小さいことが好ましく、通気性能及び捕集性能（異物の捕集効率及び／又は捕集容量）の観点から、好ましくは０．０１～２ｍｍであり、より好ましくは０．０３～１ｍｍ、さらに好ましくは０．０３～０．５ｍｍ（例えば０．１ｍｍ以下）である。厚みＴ2を当該範囲にすることにより、通気性能と捕集性能とのバランスが良好となる。
　（３）繊維積層体
　本実施形態に係る繊維積層体においては、表面凹凸を備えるだけでなく、通気性能と捕集性能とのより高度なバランスを付与するために、第１繊維層１と第２繊維層２との厚み比、目付比及び密度（嵩密度）比の少なくとも１つ（好ましくは２以上、より好ましくはすべて）を適切に調整することが好ましい。第１繊維層１の厚みＴ1と第２繊維層２の厚みＴ2との比Ｔ1／Ｔ2は、好ましくは４～２５であり、より好ましくは６～２０である。また、第１繊維層１の目付Ｗ1と第２繊維層２の目付Ｗ2との比Ｗ1／Ｗ2は、好ましくは３～２０であり、より好ましくは４～１５である。第１繊維層１の密度（嵩密度）Ｄ1と第２繊維層２の密度（嵩密度）Ｄ2との比Ｄ1／Ｄ2は、好ましくは０．２～０．９９であり、より好ましくは０．３～０．８である。
　繊維積層体の厚み（全体の厚み）は、機械的強度及び取扱性の観点から、好ましくは０．４～７ｍｍであり、より好ましくは０．５～５ｍｍである。捕集性能、機械的強度及び取扱性の観点から、繊維積層体の目付（全体としての目付）は、５．５～１２０ｇ／ｍ2であり、より好ましくは１０～６０ｇ／ｍ2以上である。通気性能の観点から、繊維積層体の密度（全体としての密度（嵩密度））は、好ましくは０．００５～０．５ｇ／ｃｍ3であり、より好ましくは０．０１～０．２ｇ／ｃｍ3であり、さらに好ましくは０．１ｇ／ｃｍ3以下（例えば０．０１～０．１ｇ／ｃｍ3）である。
　通気性能及び捕集性能とのバランスの観点から、繊維積層体の通気度は、フラジール形法による通気度で、好ましくは８０～１０００ｃｃ／ｃｍ2／ｓであり、より好ましくは１００ｃｃ／ｃｍ2／ｓ以上（例えば１００～８００ｃｃ／ｃｍ2／ｓ）であり、さらに好ましくは１１０～５００ｃｃ／ｃｍ2／ｓ（例えば１２０～４００ｃｃ／ｃｍ2／ｓ）である。繊維積層体の通気度が高すぎると十分な捕集性能が得られにくい。
　本実施形態に係る繊維積層体は例えば濾材して好適に用いることができ、ＪＩＳ　Ｔ　８１５１に準拠して測定される捕集効率が８５％以上、さらには９０％以上となり得る。また本実施形態に係る繊維積層体は、ＪＩＳ　Ｔ　８１５１に準拠して測定される圧力損失が１０Ｐａ以下、さらには５Ｐａ以下となり得る。さらに本実施形態に係る繊維積層体は、濾材性能を表すＱＦ値が０．６以上、さらには０．８以上、なおさらには０．９以上（例えば１以上）となり得る。ＱＦ値の定義は、実施例の項に記載のとおりである。
　繊維積層体は、予め作製した第１繊維集合体（第１繊維層１）の第１主面１１上に、メルトブロー法等により第２繊維集合体を形成する繊維を（好ましくは薄く）吹き付けることによって製造することができる。この方法によれば、第１主面１１上に吹き付けられた繊維群は第１主面１１上で、その表面に密着した状態（又は多くの部分が密着した状態）で固化するので、第１繊維層１と第２繊維層２との接合強度が良好な繊維積層体を得ることができる。これにより、上述のように、熱エンボス等の別途の熱融着工程や接着剤等を用いた接着工程が不要となる。熱融着による第１繊維層１と第２繊維層２との接合や、接着剤等の介在層の存在は、繊維積層体の通気性能を低下させやすい。
　予め作製した第１繊維集合体（第１繊維層１）の第１主面１１上に、メルトブロー法等により第２繊維集合体（第２繊維層２）を（好ましくは薄く）形成する方法においては、第２繊維層２が有する第１表面凹凸及び第２表面凹凸の形状は、概して第１表面凹凸を反映したものとなることが多い。ただし、第２繊維層２が有する第１表面凹凸及び第２表面凹凸の形状は、そのすべてにおいて第１表面凹凸を反映したものである必要はない。
　本発明に係る繊維積層体は、捕集性能をさらに向上させるために、帯電処理がなされたもの（帯電性が付与されたもの）であってもよい。「帯電」とは、繊維積層体が電気を帯びている状態を指し、好適にはその表面電荷密度（ファラデーケージ［静電電荷量計］を用いて測定される電荷量を測定面積で除した値）が１．０×１０-10クーロン／ｃｍ2以上、より好適には１．５×１０-10クーロン／ｃｍ2以上、さらに好適には２．０×１０-10クーロン／ｃｍ2以上である。
　繊維積層体に帯電性を付与する方法としては、摩擦、接触により電荷を付与する方法、活性エネルギー線（例えば電子線、紫外線、Ｘ線等）を照射する方法、コロナ放電、プラズマ等の気体放電を利用する方法、高電界を利用する方法、水等の極性溶媒を用いたハイドロチャージング法などの適宜のエレクトレット化処理が挙げられる。中でも、比較的に低い電力量で高い帯電性が得られることから、コロナ放電法、ハイドロチャージング法が好ましく、厚み方向に均一に帯電性を付与できることから、ハイドロチャージング法がより好ましい。
　ハイドロチャージング法では、例えば、水、有機溶媒等の極性溶媒（排水処理等の生産性の観点からは、好ましくは水）を、繊維積層体に噴霧したり、噴霧しながら振動させたりすることによって帯電させる。繊維積層体に衝突させる極性溶媒の圧力は、好ましくは０．１～５ＭＰａ、より好ましくは０．５～３ＭＰａであり、下部からの吸引圧力は、好ましくは５００～５０００ｍｍＨ2Ｏ、より好ましくは１０００～３０００ｍｍＨ2Ｏである。ハイドロチャージングの処理時間は、好ましくは０．０１～５秒、より好ましくは０．０２～１秒である。ハイドロチャージング法を施した後の帯電させた繊維積層体は、例えば４０～１００℃、好ましくは５０～８０℃の温度で乾燥させることが好ましい。
　コロナ放電法に用いる装置及び条件は特に制限されず、例えば直流高電圧安定化電源を用い、例えば電圧を印加する電極間の直線距離：５～７０ｍｍ（好ましくは１０～３０ｍｍ）、印加電圧：－５０～－１０ｋＶ及び／又は１０～５０ｋＶ（好ましくは－４０～－２０ｋＶ及び／又は２０～４０ｋＶ）、温度：常温（２０℃）～１００℃（好ましくは３０～８０℃）、処理時間：０．１～２０秒（好ましくは０．５～１０秒）の条件で行うことができる。
　本実施形態に係る繊維積層体は、濾材として好適に用いることができる。濾材の具体例は、人用のマスク、産業用濾材（例えば産業用エアー濾材）を含む。
　（他の実施形態）
　図２～５を参照して、本発明の他の実施形態に係る繊維積層体について説明する。なお以下では、図１に示される繊維積層体と異なる点についてのみ述べることとし、その他の点については第１実施形態についての上の記述が引用される。
　図２に示される繊維積層体は、第１繊維層１の第２主面１２が比較的平滑な面（例えば凸部の高さが０．１ｍｍ未満である面）で構成されていること以外は図１に示される繊維積層体と同様の構成を有している。
　図３に示されるように、第１繊維層１の第１表面凹凸と第２繊維層２の第１表面凹凸とは全面にわたって接触している必要はなく、第１繊維層１と第２繊維層２との間に両者が接触していない部分を有していてもよい。例えば、第２繊維層２の第１主面２１の少なくとも一部に第１表面凹凸が形成されており、この領域において第１表面凹凸と第２繊維層２の第１表面凹凸とが接触している態様を挙げることができる。
　上述のように本発明においては、第１繊維層１の第１主面１１及び第２繊維層２の第１主面２１の少なくともいずれか一方に第１表面凹凸を有していればよく、例えば図４に示されるように、第１繊維層１のみが第１表面凹凸を有する形態や、図５に示されるように、第２繊維層２のみが第１表面凹凸を有を有する形態であってもよい。
　以上の実施形態においても、第１実施形態と同様、高い通気性能と高い捕集性能とを兼備することが可能である。
　以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例における各物性値の測定方法は次のとおりである。
　〔１〕目付（ｇ／ｍ2）
　ＪＩＳ　Ｌ　１９１３「一般不織布試験方法」に準じて、繊維積層体全体としての目付、及び第１繊維層、第２繊維層の各層の目付を測定した。
　〔２〕厚み（ｍｍ）
　卓上顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製の「Ｍｉｎｉｓｃｏｐｅ　ＴＭ３０３０」）を用いて、繊維積層体断面の５０倍写真を撮影した。断面の露出にあたっては、カッターを用いて上から下に向かって押し切って（繊維積層体を切断した後、カッターを下から上に戻す操作を行うことなく）繊維積層体を切断した。得られた写真に基づき、第２繊維層の第２表面凹凸の凸部頂点から繊維積層体の裏面（第１繊維層の第２主面、凹凸がある場合は凸部頂点）までの厚み方向距離を任意の１０か所（ただし、隣り合う２か所は、１ｍｍの間隔を有する。）について測定し、これらの平均値を、「繊維積層体の厚み」とした。また、上記写真に基づき、第１繊維層の第１表面凹凸（第１主面）の凸部頂点から繊維積層体の裏面（第１繊維層の第２主面、凹凸がある場合は凸部頂点）までの厚み方向距離を任意の１０か所（ただし、隣り合う２か所は、１ｍｍの間隔を有する。）について測定し、これらの平均値を、「第１繊維層の厚み」とした。「繊維積層体の厚み」から「第１繊維層の厚み」を差し引いて、「第２繊維層の厚み」とした。
　〔３〕密度（嵩密度）（ｇ／ｃｍ3）
　上記〔１〕で得られた目付値を上記〔２〕で得られた厚みで除することにより、繊維積層体全体としての密度、及び第１繊維層、第２繊維層の各層の密度を求めた。
　〔４〕凸部の高さ（ｍｍ）
　上記〔２〕で得られた写真に基づき、第１表面凹凸の凸部を除いた第１繊維層の表面から繊維積層体の裏面（第１繊維層の第２主面、凹凸がある場合は凸部頂点）までの厚み方向距離を任意の５か所（ただし、隣り合う２か所は、１ｍｍの間隔を有する。）について測定し、これらの平均値を求めた。上記〔２〕で得られた「第１繊維層の厚み」から当該平均値を差し引いて、第１繊維層における「第１表面凹凸の凸部の高さ」とした。
　また、上記〔２〕で得られた写真に基づき、第１表面凹凸（第１繊維層側の表面凹凸）の凸部を除いた第２繊維層の表面から第２繊維層の第２表面凹凸の凸部頂点までの厚み方向距離を任意の５か所（ただし、隣り合う２か所は、１ｍｍの間隔を有する。）について測定し、これらの平均値を求めた。上記〔２〕で得られた「第２繊維層の厚み」から当該平均値を差し引いて、第２繊維層における「第１表面凹凸の凸部の高さ」とした。
　なお、第２繊維層における「第２表面凹凸の凸部の高さ」は次のようにして測定される。上記〔２〕で得られた写真に基づき、第２表面凹凸の凸部を除いた第２繊維層の表面から繊維積層体の裏面（第１繊維層の第２主面、凹凸がある場合は凸部頂点）までの厚み方向距離を任意の５か所（ただし、隣り合う２か所は、１ｍｍの間隔を有する。）について測定し、これらの平均値を求める。上記〔２〕で得られた「繊維積層体の厚み」から当該平均値を差し引いて、第２繊維層における「第２表面凹凸の凸部の高さ」とする。
　〔５〕凸部の密度（個／ｃｍ2）
　卓上顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製の「Ｍｉｎｉｓｃｏｐｅ　ＴＭ３０３０」）を用いて、繊維積層体のＭＤ方向に平行な断面の５０倍写真を撮影した。断面の露出にあたっては、カッターを用いて上から下に向かって押し切って（繊維積層体を切断した後、カッターを下から上に戻す操作を行うことなく）繊維積層体を切断した。第１繊維層の第１表面凹凸の凸部頂点から繊維積層体の裏面（第１繊維層の第２主面、凹凸がある場合は凸部頂点）までの厚み方向距離を任意の１０か所（ただし、隣り合う２か所は、１ｍｍの間隔を有する。）について測定し、これらの平均値の１／３の間隔（高さ）の位置に、厚み方向に垂直な線を引いた。この線から飛び出している凸部の１ｃｍ当たりの数を「ＭＤ凸部数」とした。ＣＤ方向に平行な断面についても同様に測定を行って「ＣＤ凸部数」を得た。そして、「ＭＤ凸部数」と「ＣＤ凸部数」との積として、第１繊維層における「第１表面凹凸の凸部の密度」を求めた。
　また、上で得られた写真に基づき、第２繊維層が有する第１表面凹凸の凸部頂点から第２繊維層の第２主面（凹凸がある場合は凸部を除いた面）までの厚み方向距離を任意の１０か所（ただし、隣り合う２か所は、１ｍｍの間隔を有する。）について測定したこと以外は上記と同様にして、第２繊維層における「第１表面凹凸の凸部の密度」を求めた。
　なお、第２繊維層における「第２表面凹凸の凸部の密度」は次のようにして測定される。第２繊維層が有する第２表面凹凸の凸部頂点から第２繊維層の第１主面（凹凸がある場合は凸部を除いた面）までの厚み方向距離を任意の１０か所（ただし、隣り合う２か所は、１ｍｍの間隔を有する。）について測定し、これらの平均値の１／３の間隔（高さ）の位置に、厚み方向に垂直な線を引く。この線から飛び出している凸部の１ｃｍ当たりの数を「ＭＤ凸部数」とする。ＣＤ方向に平行な断面についても同様に測定を行って「ＣＤ凸部数」を得る。そして、「ＭＤ凸部数」と「ＣＤ凸部数」との積として、第２繊維層における「第２表面凹凸の凸部の密度」を求める。
　〔６〕平均繊維径（μｍ）
　走査型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製の「Ｍｉｎｉｓｃｏｐｅ　ＴＭ３０３０」）を用いて、第１繊維層、第２繊維層の表面を５００倍に拡大した写真を撮影した。写真中の任意の１００本の繊維の径を測定し、これらの平均値を平均繊維径とした。ただし、融着した繊維は繊維径を明確に測定できないため対象外とした。
　〔７〕通気性能
　ＪＩＳ　Ｌ　１９１３「一般不織布試験方法」のフラジール形法に準拠して、繊維積層体の通気度（ｃｃ／ｃｍ2／ｓ）を測定した。
　〔８〕捕集性能
　〔８－１〕捕集効率（％）及び圧力損失（Ｐａ）
　ＪＩＳ　Ｔ　８１５１に準拠し、繊維積層体を１１ｃｍφの大きさに切り出してこれを濾過部８．６ｃｍφの試料台にセットし（濾過面積：５８．１ｃｍ2）、風量２０Ｌ／分、面速度５．７ｃｍ／秒でＮａＣｌ粒子（平均粒径：０．１μｍ）を濾過したときの捕集効率（％）及び圧力損失（Ｐａ）を測定した。
　〔８－２〕ＱＦ値
　上記〔８－１〕で得られた捕集効率及び圧力損失から、下記式：
　　ＱＦ値＝－ｌｎ（１－捕集効率（％）／１００）／圧力損失（Ｐａ）
に基づきＱＦ値を算出した。
　＜実施例１＞
　ポリプロピレン〔ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）＝３０ｇ／１０分〕を溶融押出してノズル孔から吐出させ、熱風により細化させた繊維流を、コンベアネットが巻き付けられたロール上に捕集することにより、メルトブロー不織繊維集合体である第１表面凹凸を有する目付２０．０ｇ／ｍ2の第１繊維集合体（第１繊維層）を得た。上記メルトブロー法の具体的条件は次のとおりである。
　・孔径：０．４ｍｍ、
　・孔間隔：１．５０ｍｍ、
　・紡糸温度：２６０℃、
　・単孔吐出量：０．３ｇ／分・孔、
　・噴出熱風の温度：２６０℃、
　・噴出熱風の流量：１３Ｎｍ3／ｍｉｎ（１ｍ）、
　・ノズルからコンベアネットまでの距離：３２ｃｍ、
　・コンベアネットの種類：バランスタイプ（幅ピッチ５ｍｍ×長さピッチ５ｍｍ×厚み５ｍｍ、１ｍｍφ）。
　次に、ポリプロピレン〔ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ荷重）＝７００ｇ／１０分〕を用い、下記条件に従って、第１繊維層の第１表面凹凸上にメルトブロー不織繊維集合体である第１表面凹凸及び第２表面凹凸を有する目付２．７ｇ／ｍ2の第２繊維集合体（第２繊維層）を形成して、繊維積層体を得た。
　・孔径：０．３ｍｍ、
　・孔間隔：０．７５ｍｍ、
　・紡糸温度：２１５℃、
　・単孔吐出量：０．０３６ｇ／分・孔、
　・噴出熱風の温度：２１５℃、
　・噴出熱風の流量：１０Ｎｍ3／ｍｉｎ（１ｍ）、
　・ノズルからコンベアネットまでの距離：１１ｃｍ。
　実施例１で得られた繊維積層体の一断面の卓上顕微鏡写真を図６に示す。第１繊維層が第１表面凹凸を有し、第２繊維層が第１表面凹凸及び第２表面凹凸を有することがわかる。第１表面凹凸を構成する凸部は、起毛状の凸部であった（実施例２～６においても同様。）。
　次に、得られた繊維積層体に対してハイドロチャージング法により帯電処理を施した。ハイドロチャージング法の具体的条件は次のとおりである。
　・使用溶媒：水、
　・水の圧力：０．４ＭＰａ、
　・吸引圧力：２０００ｍｍＨ2Ｏ、
　・処理時間：０．０４２秒（処理幅１４ｍｍ、速度２０ｍ／ｍｉｎ）。
　＜実施例２＞
　ノズルからコンベアネットまでの距離を１５ｃｍに変更したこと、及び目付を１５．０ｇ／ｍ2としたこと以外は実施例１と同様にして第１繊維集合体（第１繊維層）を得た。その後は、実施例１と同様にして繊維積層体を製造した。
　＜実施例３＞
　コンベアネットの種類をバランスタイプ（幅ピッチ２．５ｍｍ×長さピッチ３ｍｍ×厚み４ｍｍ、０．８ｍｍφ）に変更したこと、及びノズルからコンベアネットまでの距離を２０ｃｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして第１繊維集合体（第１繊維層）を得た。その後は、実施例１と同様にして繊維積層体を製造した。
　＜実施例４＞
　第１繊維層の目付を１０ｇ／ｍ2としたこと以外は実施例２と同様にして繊維積層体を製造した。
　＜実施例５＞
　ノズルからコンベアネットまでの距離を２５ｃｍに変更したこと、及び目付を３０．０ｇｍ2としたこと以外は実施例３と同様にして第１繊維集合体（第１繊維層）を得た。その後は、実施例３と同様にして繊維積層体を製造した。
　＜実施例６＞
　第２繊維層の形成において、ノズルからコンベアネットまでの距離を４０ｃｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして繊維積層体を製造した。この繊維積層体において、第２繊維層の第１主面（第１繊維層側表面）が有する凸部は、高さが最高でも０．００５ｍｍであった。
　＜比較例１＞
　第１繊維層の形成において、コンベアネットの種類を２００メッシュの平織ステンレス金網に変更したこと以外は実施例１と同様にして繊維積層体を製造した。この繊維積層体において、第１繊維層の第１主面（第２繊維層側表面）、及び第２繊維層の第１主面（第１繊維層側表面）が有する凸部は、高さが最高でも０．００５ｍｍであり、実施例の繊維積層体に比べて、圧力損失が高く、またＱＦ値が高いものであった。
　実施例及び比較例で得られた繊維積層体について、上記〔１〕～〔８〕を測定した。結果を表１に示す。なお、通気度、捕集効率、圧力損失及びＱＦ値は帯電処理後の値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１　第１繊維層、２　第２繊維層、１１　第１繊維層の第１主面（第２繊維層側の主面）、１２　第１繊維層の第２主面（第２繊維層とは反対側の主面）、２１　第２繊維層の第１主面（第１繊維層側の主面）、２２　第２繊維層の第２主面。

Claims (15)

  1. 　第１主面を有し、第１繊維集合体で構成される第１繊維層と、
    　前記第１主面上に配置される繊維層であって、第２繊維集合体で構成される第２繊維層と、
    を含み、
    　前記第１主面及び前記第２繊維層における前記第１繊維層側の主面の少なくともいずれか一方は、第１表面凹凸を有し、
    　前記第１表面凹凸を構成する凸部の高さが０．１ｍｍ以上である、繊維積層体。
  2. 　前記第１表面凹凸を構成する凸部の密度が３個／ｃｍ2以上である、請求項１に記載の繊維積層体。
  3. 　少なくとも前記第１主面は、前記第１表面凹凸を有する、請求項１又は２に記載の繊維積層体。
  4. 　前記第２繊維層における前記第１繊維層とは反対側の主面が第２表面凹凸を有し、該第２表面凹凸を構成する凸部の高さが０．０５ｍｍ以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の繊維積層体。
  5. 　前記第２表面凹凸を構成する凸部の密度が３個／ｃｍ2以上である、請求項４に記載の繊維積層体。
  6. 　嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ3以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の繊維積層体。
  7. 　前記第１繊維層の厚みＴ1と前記第２繊維層の厚みＴ2との比Ｔ1／Ｔ2が４～２５である、請求項１～６のいずれか１項に記載の繊維積層体。
  8. 　前記第１繊維集合体及び前記第２繊維集合体は、不織繊維集合体である、請求項１～７のいずれか１項に記載の繊維積層体。
  9. 　前記不織繊維集合体は、ポリオレフィン系樹脂繊維を含む、請求項８に記載の繊維積層体。
  10. 　前記第２繊維集合体を構成する繊維の平均繊維径が０．５～２μｍである、請求項１～９のいずれか１項に記載の繊維積層体。
  11. 　通気度が１００ｃｃ／ｃｍ2／ｓ以上である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の繊維積層体。
  12. 　ＪＩＳ　Ｔ　８１５１に準拠して測定される捕集効率及び圧力損失がそれぞれ８５％以上、１０Ｐａ以下であり、かつ、下記式：
    　ＱＦ値＝－ｌｎ（１－捕集効率（％）／１００）／圧力損失（Ｐａ）
    に従って算出されるＱＦ値が０．６以上である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の繊維積層体。
  13. 　帯電処理されている、請求項１～１２のいずれか１項に記載の繊維積層体。
  14. 　濾材である、請求項１～１３のいずれか１項に記載の繊維積層体。
  15. 　清掃用具である、請求項１～１３のいずれか１項に記載の繊維積層体。
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