[发明专利]混纤无纺布、层叠片材和过滤器以及混纤无纺布的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及主要适宜用作空气过滤器的滤材的、包含具有不同熔点的纤维的混纤无纺布。

背景技术

近年来，大气污染、传染病的流行成为问题，其中出于期望过上健康生活的需要，对空气净化器或汽车用座舱过滤器等的需要不断升高。可在它们中通用的是通过以无纺布等构成的空气过滤器滤材来除去空气中的尘埃的技术。继而，这些空气过滤器滤材要求高捕集效率。

在使用了无纺布的滤材中，作为实现高捕集效率的方法，已知推进构成无纺布的纤维的细纤度化的技术(参照专利文献1)。然而，该方法中随着过滤精度的提高，滤材的压力损失(压损)会增大。压力损失若增大，则有空气净化或过滤所需的能量增大的问题。

作为该问题的解决方法，广为人知的是对纤维实施带电处理的方法。带电处理也被称作驻极体(electret)处理，特别是对于提高空气中的微小粒子的捕集效率而言是极其有效的手法(参照专利文献2、专利文献3和专利文献4)。利用这些技术，可以使捕集效率显著提高。然而，对过滤器的低压损化的要求逐年提高，需要实现进一步低压损化的技术。

作为用于促进该低压损化的技术，提出了将具有不同纤维直径的2种以上的带电纤维混合而成的无纺布用作滤材的方法(参照专利文献5、专利文献6和专利文献7)。此外，对于带电纤维以外，还提出了通过组合纤维直径不同的纤维来使过滤器性能提高的方案(参照专利文献8和专利文献9)。其中，上述专利文献7的提案中，将混合了纤维直径为10μm以下的极细纤维与纤维直径超过10μm的更大尺寸的纤维的熔喷无纺布用于口罩(mask)或过滤器时，具有作为无纺布的适宜的片材成形性和透气性。

此外，还已知各种制造包含多种原材料成分的混纤熔喷无纺布的方法。作为以过滤器用途为目的的实例，有通过使一方的纤维熔解来提高无纺布的耐久性的方法(参照专利文献10)。此外，虽然并非以过滤器用途为主要目的，但作为采用相同制造方法的实例，可举出通过将包含弹性体的纤维进行混纤来改善无纺布的伸缩性和质地的提案(参照专利文献11、专利文献12和专利文献13)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开号第2002-201560号公报

专利文献2：日本专利公开号第昭63-280408号公报

专利文献3：日本专利公表号第平9-501604号公报

专利文献4：日本专利公开号第2002-249978号公报

专利文献5：日本专利公开号第平2-104765号公报

专利文献6：日本专利公表号第2010-511488号公报

专利文献7：日本专利公表号第2009-545682号公报

专利文献8：美国专利5783011号说明书

专利文献9：日本专利公开号第平11-131353号公报

专利文献10：日本专利公开号第平07-082649号公报

专利文献11：日本专利公开号第2006-112025号公报

专利文献12：日本专利公开号第2005-171456号公报

专利文献13：日本专利公开号第平6-93551号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

在上述专利文献7所示的提案中，利用相同的成分来纺丝2种纤维。在这种条件下纺丝的、纤维直径超过10μm的极粗纤维与同时纺丝的极细纤维相比，冷却速度变慢。对于冷却不足的纤维，纤维彼此熔粘而使纤维的表面积减少。此外，由于在纤维到达(着地)收集器时纤维不保持形状，因而无纺布内的纤维间空隙也变小。因此，无纺布具有无法充分发挥由极粗纤维的混纤带来的低压损和由极细纤维带来的高捕集效果的问题。

因此，在熔喷法中，作为促进纤维冷却的方法，有增大捕集距离(喷嘴(口金)排出孔和收集器间的距离)的方法，专利文献7的实施例中采用了该方法。然而，在熔喷法中，若增大捕集距离，则纤维彼此的缠结增大，纤维的有效表面积减少。此外，单位面积重量的不均也有变差的倾向。这种熔喷无纺布，特别是在用于空气过滤器这样的单位面积重量小的条件下，具有无法发挥充分捕集效率的问题。

此外，即使是在专利文献10、专利文献11、专利文献12和专利文献13所示的关于多成分混纤熔喷无纺布的提案中，也没有显示可在含有纤维直径超过10μm的极粗纤维的不同纤度混纤无纺布中使纤维间熔粘降低的纤维直径和原料种类的组合。