[发明专利]复合结构体、其制造方法及包含所述复合结构体的滤材

说明书

提供一种尘埃的捕集效率高、压力损失低、兼具长寿命的滤材、以及用于所述滤材的过滤器材料。一种复合结构体，包含纤维直径小于500nm的极细纤维以及珠粒，所述复合结构体中，在所述复合结构体的最表面包含500个/mm²以上的直径5μm以上的珠粒。所述极细纤维与所述珠粒优选为相同的成分。

技术领域

本发明涉及一种复合结构体、其制造方法及包含所述复合结构体的滤材。

背景技术

以前，作为用于去除花粉或粉尘等微细的尘埃(dust)的空气过滤器(air filter)用的滤材，多使用无纺布制片材(sheet)。对于此种过滤器用的滤材，要求以高效率捕集尘埃的性能(高捕集效率)、以及流体通过滤材时的阻力小的性能(低压力损失)。

作为达成高捕集效率与低压力损失的方法，提出有使用极细纤维的滤材。例如，专利文献1中提出有一种包括平均纤维直径为170nm以下的极细纤维层的滤材。但是，此种滤材由于极细纤维形成致密的基体(matrix)，因此有所获得的过滤器的压力损失变大的倾向。

作为解决使用极细纤维的滤材中的低压力损失化、长寿命化的课题的方法，提出有混合有极细纤维与比极细纤维粗的纤维的混纤滤材。例如，专利文献2中提出有一种无纺布，其中通过静电纺丝形成的极细纤维、与利用熔喷(melt-blow)法形成的熔喷纤维混合存在。但是，由于专利文献2的滤材是将使用不同原理的纤维制造方法加以组合，因此制造装置变得繁杂，就制造效率的方面而言未必优选。

另外，例如，专利文献3中提出有一种包含纳米纤维与珠粒一体化而成的念珠状纤维的纳米纤维制的滤材。专利文献3的滤材是空气过滤器用途，念珠状纤维的平均纤维直径为0.001μm～0.13μm。另外，记载有念珠状纤维的珠粒直径是其平均纤维直径的2倍～10倍，实施例中所示的念珠状纤维的珠粒直径为数百nm左右。专利文献3中公开有根据包含此种念珠状纤维的空气过滤器滤材，可使纤维直径细，同时也可确保所需的纤维间距离，包含使用此种念珠状纤维的滤材的空气过滤器实现了高性能化。但是，专利文献3的空气过滤器滤材在空气过滤器的低压力损失化与长寿命化方面也存在进一步的改善余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2006-341233号公报

专利文献2：日本专利特开2009-057655号公报

专利文献3：日本专利特开2010-247035号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于解决所述那样的问题点，并提供一种尘埃的捕集效率高、压力损失低、兼具长寿命的滤材、以及用于所述滤材的过滤器材料。

解决问题的技术手段

本发明人等人为了解决所述课题而反复进行了努力研究，发现，在包含极细纤维以及珠粒的复合结构体的过滤器材料中，着眼于珠粒的大小，若珠粒过小，则在空气过滤器的高性能化方面无法获得充分的效果。而且，确认到：珠粒的大小、进而珠粒的含有率对过滤器的性能造成大的影响。而且，进一步的研究结果是，发现在极细纤维的基体中以特定范围的密度包含特定范围的大小的珠粒的复合结构体可提供一种尘埃的捕集效率高、压力损失低、兼具长寿命的滤材，进而确认到，所述复合结构体能够通过调整静电纺丝的材料及条件而以合理的工序及成本来制造，从而完成了本发明。

本发明具有以下结构。

[1]一种复合结构体，包含纤维直径小于500nm的极细纤维以及珠粒，所述复合结构体中，在所述复合结构体的最表面包含500个/mm²以上的直径5μm以上的珠粒。

[2]根据[1]所述的复合结构体，其中所述极细纤维与所述珠粒为相同的成分。