WO2021132411A1 - スパンボンド不織布、フィルター積層濾材、プリーツフィルター用濾材およびプリーツフィルター - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a spunbonded non-woven fabric, a filter laminated filter medium, a filter medium for a pleated filter, and a pleated filter, which are excellent in rigidity, durability, and post-workability.
- Patent Documents 1 and 2 disclose a high-weight spunbonded non-woven fabric in which thermoplastic continuous filaments are partially fused and integrated.
- Patent Document 3 discloses a filter base material fused by a metal roll composed of a pair of engraving rolls and a flat roll to a spunbonded nonwoven fabric having a relatively high basis weight.
- Patent Document 4 describes a spunbonded nonwoven fabric composed of fibers made of a high melting point polymer and composite fibers made of a low melting point polymer and partially fused, and the fibers on the surface layer of the nonwoven fabric are described.
- non-woven fabrics for filters having a high grain size characterized in that the low melting point polymers are fused or softened to each other by melting or softening.
- Patent Document 5 when the longitudinal direction of the non-woven fabric is bent into peaks and valleys and pleated to form a filter unit, the fibers constituting the non-woven fabric are oriented along the longitudinal direction to increase the folding resistance. Is disclosed.
- JP-A-2007-231500 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-12241 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-17529 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-7268 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-62217
- an object of the present invention is to provide a spunbonded nonwoven fabric having rigidity and uniformity of basis weight, and also excellent in dust collecting performance and mechanical properties.
- the present inventors have found a method for obtaining a substrate for a filter by opening a thermoplastic continuous filament by a specific method in the step of forming a fiber web. It was found that the uniformity of the basis weight of the filter substrate can be remarkably improved. Furthermore, it was found that this non-woven fabric makes it possible to achieve both mechanical properties of rigidity and breathability and dust collection performance.
- the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is a spunbonded nonwoven fabric composed of thermoplastic continuous filaments and having a partially fused fusion portion, and the textured CV value of the spunbonded nonwoven fabric is 6.0%.
- the apparent density is 0.20 g / cm 3 or more and 0.30 g / cm 3 or less
- the rigidity in the MD direction and / or CD direction is 3 mN or more and 50 mN or less
- the grain size is 90 g / m 2 or more and 150 g / m 2 or less. is there.
- the thermoplastic continuous filament has a polyester-based low-melting point polymer having a melting point lower than the melting point of the polyester-based high-melting point polymer around the polyester-based high-melting point polymer. It is a composite type filament arranged.
- the ratio of the area of the fused portion is 5% or more and 15% or less.
- the rigidity in the MD direction is 3 mN or more and 20 mN or less, and the ratio of the rigidity in the MD direction / CD direction is 3 or more.
- the average single fiber diameter of the thermoplastic continuous filament is 8.0 ⁇ m or more and 26.0 ⁇ m or less.
- the filter laminated filter medium of the present invention is formed by laminating a PTFE film on the spunbonded non-woven fabric.
- the filter medium for a pleated filter of the present invention comprises the above-mentioned filter laminated filter medium.
- the pleated filter of the present invention is made by using the above-mentioned filter medium for pleated filter.
- a spunbonded nonwoven fabric having an excellent balance between dust collection performance and pressure loss, and excellent mechanical strength, high rigidity, and uniform basis weight can be obtained.
- FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a filter medium for a dust collector pleated filter of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration of a test system for carrying out a collection performance test according to an embodiment of the present invention.
- the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is a spunbonded nonwoven fabric composed of thermoplastic continuous filaments and having a partially fused fusion portion, and the textured CV value of the spunbonded nonwoven fabric is 6.0% or less.
- the apparent density is 0.20 g / cm 3 or more and 0.30 g / cm 3 or less
- the rigidity in the MD direction and / or the CD direction is 3 mN or more and 50 mN or less
- the grain size is 90 g / m 2 or more and 150 g / m 2 or less.
- polyester is particularly preferably used as the thermoplastic resin used as a raw material for the thermoplastic continuous filament constituting the spunbonded nonwoven fabric of the present invention.
- Polyester is a polymer polymer obtained by polymerizing an acid component and an alcohol component as monomers.
- aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid (ortho), isophthalic acid and terephthalic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid and sebacic acid, and alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid are used. be able to.
- the alcohol component ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol and the like can be used.
- polyester examples include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene naphthalate, polylactic acid, polybutylene succinate, and the like, which will be described later.
- PET polyethylene terephthalate
- PBT polybutylene terephthalate
- PTT polytrimethylene terephthalate
- polyethylene naphthalate polylactic acid
- polybutylene succinate and the like
- polyester raw materials include crystal nucleating agents, matting agents, pigments, fungicides, antibacterial agents, flame retardant hydrophilic agents, metal oxides, aliphatic bisamides and / / as long as the effects of the present invention are not impaired.
- an aliphatic monoamide or the like can be added.
- metal oxides such as titanium oxide improve spinnability by reducing surface friction of fibers and preventing fusion between fibers, and also increase thermal conductivity during fusion molding by a thermal roll of a non-woven fabric. This has the effect of improving the meltability of the non-woven fabric.
- aliphatic bisamides such as ethylene bisstearic acid amide and / or alkyl-substituted aliphatic monoamides have the effect of enhancing the releasability between the thermal roll and the non-woven fabric web and improving the transportability.
- the thermoplastic continuous filament used in the present invention preferably comprises a high melting point component and a low melting point component.
- the thermoplastic continuous filament is a polyester which is a low melting point component having a melting point of 10 ° C. or more and 140 ° C. or less lower than the melting point of the polyester-based high melting point polymer around the polyester-based high melting point polymer which is a high melting point component.
- the filament is a composite filament in which a low melting point polymer is arranged.
- the melting point of the polyester-based low-melting-point polymer in the present invention is 10 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, and further preferably 30 ° C. or higher with respect to the melting point of the polyester-based high-melting point polymer. It is possible to obtain an appropriate fusion property in the above.
- the heat resistance of the spunbonded non-woven fabric is lowered by lowering the melting point of the polyester-based low melting point polymer to 140 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, still more preferably 100 ° C. or lower than the melting point of the polyester-based high melting point polymer. Can be suppressed.
- the melting point of the polyester-based high melting point polymer in the present invention is preferably in the range of 200 ° C. or higher and 320 ° C. or lower.
- the melting point of the polyester-based high melting point polymer is preferably 200 ° C. or higher, more preferably 210 ° C. or higher, and further preferably 220 ° C. or higher.
- a filter having excellent heat resistance can be obtained.
- the melting point of the polyester-based high melting point polymer to preferably 320 ° C. or lower, more preferably 300 ° C. or lower, and further preferably 280 ° C. or lower, a large amount of thermal energy for melting during the production of the non-woven fabric is consumed for production. It is possible to suppress the deterioration of the sex.
- the melting point of the polyester-based low melting point polymer in the present invention is preferably in the range of 160 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.
- a step of applying heat during pleating filter manufacturing such as heat setting during pleating, is performed. Excellent morphological stability even after passing.
- the melting point of the polyester-based low melting point polymer is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 240 ° C. or lower, a filter having excellent meltability during the production of a non-woven fabric and excellent mechanical strength can be obtained.
- the melting point of the thermoplastic resin is a differential scanning calorimeter (for example, "DSC-2" type manufactured by Perkin Elmer Japan Co., Ltd.), a temperature rise rate of 20 ° C./min, and a measurement temperature range of 30 ° C.
- the temperature at which an extreme value is given in the obtained melting heat absorption curve is defined as the melting point of the thermoplastic resin.
- a resin whose melting endothermic curve does not show an extreme value in a differential scanning calorimeter it is heated on a hot plate and the temperature at which the resin is melted by microscopic observation is defined as the melting point.
- thermoplastic resin is polyester
- a combination of a pair of polyester-based high-melting point polymer and polyester-based low-melting point polymer (hereinafter, may be described in the order of polyester-based high-melting point polymer / polyester-based low-melting point polymer).
- examples thereof include combinations of PET / PBT, PET / PTT, PET / polylactic acid, PET / copolymerized PET, and the like.
- the combination of PET / copolymerized PET is excellent in spinnability. Is preferably used.
- isophthalic acid copolymerized PET is preferably used because it is particularly excellent in spinnability.
- Examples of the composite form of the composite filament include concentric sheath type, eccentric sheath type, and sea island type. Among them, the composite form is concentric because the filaments can be fused uniformly and firmly. A core-sheath type is preferable. Further, examples of the cross-sectional shape of the composite filament include a circular cross section, a flat cross section, a polygonal cross section, a multi-leaf cross section, and a hollow cross section. Among them, it is preferable to use a filament having a circular cross section as the cross-sectional shape.
- the composite filament for example, there is a method of mixing a fiber made of a polyester-based high melting point polymer and a fiber made of a polyester-based low melting point polymer, but in the case of the mixed fiber method, the fibers are uniform. It is difficult to fuse, for example, where fibers made of polyester-based refractory polymer are densely packed, the fusion becomes weak, and the mechanical strength and rigidity are inferior, which makes it unsuitable as a pleated filter.
- the content ratio of the polyester-based high melting point polymer to the polyester-based low melting point polymer is preferably in the range of 90:10 to 60:40 in terms of mass ratio, and more preferably in the range of 85:15 to 70:30. This is a preferred embodiment.
- the polyester-based refractory polymer By setting the polyester-based refractory polymer to 60% by mass or more and 90% by mass or less, the rigidity and heat resistance of the spunbonded non-woven fabric can be improved.
- the polyester-based low melting point polymer is 10% by mass or more and 40% by mass or less to form a spunbonded nonwoven fabric by fusion and used, the composite filaments constituting the spunbonded nonwoven fabric are firmly fused to each other. It has excellent mechanical strength and can withstand the filtration wind speed sufficiently.
- the average single fiber diameter of the thermoplastic continuous filament constituting the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is preferably in the range of 8.0 ⁇ m or more and 26.0 ⁇ m or less.
- the average single fiber diameter of the thermoplastic continuous filament is preferably 9.0 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more.
- the air permeability of the spunbonded non-woven fabric can be improved and the pressure loss can be reduced. .. It is also possible to reduce the number of yarn breaks when forming the thermoplastic continuous filament and improve the stability during production.
- the average single fiber diameter of the thermoplastic continuous filament is 26.0 ⁇ m or less, preferably 25.0 ⁇ m or less, more preferably 24.0 ⁇ m or less, the uniformity of the spunbonded non-woven fabric is improved and the surface of the non-woven fabric is made dense. It is possible to improve the collection performance, such as making it easier to filter dust on the surface layer. This can extend the life of the filter.
- the average single fiber diameter ( ⁇ m) of the spunbonded nonwoven fabric is a value obtained by the following method.
- (I) Randomly collect 10 small piece samples from the spunbonded non-woven fabric.
- (Ii) Take a photograph of the surface of the collected small piece sample with a scanning electron microscope or the like capable of measuring the fiber thickness in the range of 500 to 2000 times.
- (Iii) A total of 100 fibers, 10 fibers each, are arbitrarily selected from the photographs taken from each small piece sample, and the thickness thereof is measured. The fiber is assumed to have a circular cross section, and the thickness is the single fiber diameter.
- (Iv) The value calculated by rounding off the second decimal place of those arithmetic mean values is taken as the average single fiber diameter.
- the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is produced by sequentially performing the following steps (a) to (c).
- (A) A step of melt-extruding a thermoplastic polymer from a spinneret, and then pulling and drawing the thermoplastic polymer by air soccer to obtain a thermoplastic continuous filament.
- (B) A step of forming a fiber web by regulating and depositing a fiber arrangement with a fiber-spreading plate on a net conveyor that moves the obtained filament.
- C A step of partially fusing the obtained fiber web. In the present invention, it is preferable that the steps (a) to (c) are performed and then further processed into a pleated shape.
- thermoplastic continuous filament forming step First, the thermoplastic polymer is melt-extruded from the spinneret. Then, this is towed and stretched by air soccer to obtain a thermoplastic continuous filament.
- thermoplastic continuous filament a composite filament in which a polyester-based low-melting-melting polymer having a melting point lower than the melting point of the polyester-based high-melting-melting polymer is arranged around the polyester-based high-melting-melting polymer is used as the thermoplastic continuous filament, there is no case.
- a polyester-based high-melting point polymer and a polyester-based low-melting-melting polymer are melted at a temperature equal to or higher than the melting point (melting point + 70 ° C.), respectively, and around the polyester-based high-melting-melting polymer to the melting point of the polyester-based high-melting-melting polymer.
- a composite filament in which a polyester-based low melting point polymer having a low melting point of 10 ° C. or higher and 140 ° C. or lower is arranged after spinning from the pores with a spinning mouthpiece having a base temperature of 10 ° C. or higher and (melting point + 70 ° C.) or lower. , It is towed and stretched at a spinning speed of 4000 m / min or more and 6000 m / min or less by air soccer to spin a thermoplastic continuous filament such as a filament having a circular cross section.
- the non-woven fabric of the present invention is a so-called spunbonded non-woven fabric, and is a step of forming a fiber web by regulating and depositing a fiber arrangement with a fiber-spreading plate on a net conveyor that moves spun thermoplastic continuous filaments.
- a net that sucks a thermoplastic continuous filament with an ejector and injects the thermoplastic continuous filament and pressure air (air) from an open fiber plate having a slit shape at the bottom of the ejector to regulate the fiber arrangement and move. It has a step of depositing on a conveyor to obtain a fiber web.
- the spunbonded non-woven fabric is made of the filament (long fiber). By doing so, the rigidity and mechanical strength can be increased as compared with the case of a non-woven fabric made of short fibers composed of discontinuous fibers, which can be preferable as a pleated filter.
- the temperature for temporary fusion is preferably 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower lower than the melting point of the polyester-based low melting point polymer. By setting the temperature in this way, the transportability can be improved without excessively fusing the fibers to each other.
- the linear pressure for temporary fusion is preferably 30 kg / cm or more and 70 kg / cm or less. By setting the linear pressure for temporary fusion to 30 kg / cm or more, more preferably 40 kg / cm or more, it is possible to impart the mechanical strength required for transporting the fiber web to the next step. By setting the linear pressure for temporary fusion to 70 kg / cm or less, more preferably 65 kg / cm or less, excessive fusion between the fibers can be prevented.
- a step of partially fusing the fiber web is performed.
- the fused portion of the spunbonded nonwoven fabric is referred to as a fused portion
- the other non-fused portion is referred to as a non-fused portion.
- the method of partial fusion is not particularly limited. Fusion by a thermal emboss roll or fusion by a combination of an ultrasonic oscillator and an emboss roll is preferable. In particular, fusion by embossing roll is most preferable from the viewpoint of improving the strength of the non-woven fabric.
- the temperature of fusion by the thermal embossing roll is preferably 5 ° C. or higher and 60 ° C. or lower lower than the melting point of the polymer having the lowest melting point existing on the fiber surface of the non-woven fabric, and more preferably 10 ° C. or higher and 50 ° C. or lower. Excessive fusion can be prevented by setting the temperature difference between the temperature of fusion by thermal embossing roll and the melting point of the lowest melting point polymer present on the fiber surface of the non-woven fabric to 5 ° C or higher, more preferably 10 ° C or higher. it can. On the other hand, by setting the temperature difference to 60 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower, uniform fusion can be performed in the non-woven fabric.
- the linear pressure for fusion is preferably 30 kg / cm or more and 90 kg / cm or less.
- the linear pressure for fusion is preferably 30 kg / cm or more, more preferably 40 kg / cm or more, it is possible to impart the strength required for pleating processability to the non-woven fabric when used as a spunbonded non-woven fabric. Excessive fusion can be prevented by setting the linear pressure for fusion to 90 kg / cm or less, more preferably 80 kg / cm or less.
- the ratio of the area of the fused portion of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as the fused area ratio) is the ratio of the fused portion to the total area of the nonwoven fabric, and is the total area of the nonwoven fabric. 5% or more and 15% or less is a preferable range.
- the fused area ratio is 5% or more, more preferably 6% or more, still more preferably 8% or more, sufficient strength of the non-woven fabric can be obtained, and the surface does not easily fluff.
- the fused area ratio is 15% or less, more preferably 14% or less, still more preferably 13% or less, the voids between the fibers are reduced, the pressure loss is increased, and the collection performance may be lowered. Absent.
- a digital microscope for example, "VHX-5000" manufactured by Keyence Co., Ltd.
- VHX-5000 manufactured by Keyence Co., Ltd.
- the fused area ratio (%) is calculated by rounding off the first digit after the decimal point as a percentage.
- the area (cm 2 ) of the fused portion in the rectangular frame is divided by 1.0 cm 2 , which is the area of the rectangular frame, and then the third decimal place is rounded off.
- the landing area ratio can be calculated.
- the MD direction refers to the sheet transport direction at the time of manufacturing the spunbonded non-woven fabric, that is, the winding direction in the non-woven fabric roll
- the CD direction is the sheet transport direction, that is, the winding direction in the non-woven fabric roll. It refers to the direction of vertical intersection.
- the MD direction and the CD direction are determined by the following procedure.
- A In the plane of the spunbonded non-woven fabric, an arbitrary direction is determined, and a test piece having a length of 38.1 mm and a width of 25.4 mm is collected along that direction.
- test piece having a length of 38.1 mm and a width of 25.4 mm is collected in the directions rotated by 30, 60, and 90 degrees from the collecting direction.
- C The rigidity and softness of each test piece is measured based on the method for measuring the rigidity and softness of the spunbonded non-woven fabric described later for the test pieces in each direction.
- D The direction in which the value obtained by the measurement is the highest is the MD direction of the spunbonded non-woven fabric, and the direction orthogonal to this is the CD direction.
- the direction 15 parallel to the ridgeline of the mountain portion 12 is the CD direction.
- the direction 14 orthogonal to the CD direction is the MD direction.
- the area of each fused portion is preferably 0.3 mm 2 or more and 5.0 mm 2 or less.
- the thickness is preferably 0.3 mm 2 or more and 5.0 mm 2 or less.
- the fused portion forms a recess, and the thermoplastic continuous filaments constituting the non-woven fabric are fused by heat and pressure. That is, the portion where the thermoplastic continuous filaments are fused and aggregated as compared with the other portions is the fused portion.
- the portion where the thermoplastic continuous filaments are fused and aggregated as compared with the other portions is the fused portion.
- the portion where the thermoplastic continuous filament is fused and aggregated by the convex portion of the emboss roll becomes the fusion portion.
- the fused portion is a convex portion of the roll having unevenness and a flat roll.
- the portion where the thermoplastic continuous filaments of the non-woven fabric are aggregated by being fused with and is composed of a pair of upper rolls and lower rolls in which a plurality of linear grooves arranged in parallel are formed on the surface, and the grooves of the upper roll and the grooves of the lower roll intersect at a certain angle.
- the fused portion means a portion where the thermoplastic continuous filaments of the non-woven fabric are aggregated by being fused by the convex portion of the upper roll and the convex portion of the lower roll.
- the portion fused between the upper convex portion and the lower concave portion or the upper concave portion and the lower convex portion is not included in the fusion portion referred to here.
- the shape of the fused portion in the spunbonded non-woven fabric of the present invention is not particularly specified, and a roll having a predetermined pattern of unevenness is used only on the upper side or the lower side, and a flat roll having no unevenness is used as the other roll. It consists of a pair of upper rolls and lower rolls with multiple parallel linear grooves formed on the case or surface, so that the grooves on the upper roll and the grooves on the lower roll intersect at an angle. Even when the convex portion of the upper roll and the convex portion of the lower roll are fused to each other in the embossed roll provided in the above, the shape of the fused portion is circular, triangular, quadrangular, parallelogram, or elliptical. , Rhombus, etc.
- the arrangement of these fused portions is not particularly specified, and may be regularly arranged at equal intervals, randomly arranged, or a mixture of different shapes. Among them, from the viewpoint of uniformity of the non-woven fabric, those in which the fused portions are arranged at equal intervals are preferable. Further, in terms of partial fusion without peeling the non-woven fabric, it is composed of a pair of upper rolls and lower rolls in which a plurality of linear grooves arranged in parallel are formed on the surface, and the grooves of the upper rolls are formed. Using an embossed roll provided so as to intersect with the groove of the lower roll at a certain angle, a parallelogram fusion formed by fusing the convex portion of the upper roll and the convex portion of the lower roll. The wearing part is preferable.
- the spunbonded non-woven fabric of the present invention has a rigidity of 3 mN or more and 50 mN or less in the MD direction and / or the CD direction.
- the rigidity is 3 mN or more, more preferably 4 mN or more, and further preferably 5 mN or more
- pleating can be performed while maintaining the strength and shape retention of the non-woven fabric.
- it is 50 mN or less, preferably 40 mN or less, more preferably 30 mN or less, and further preferably 20 mN or less, the folding resistance during pleating is not large and the unevenness is sharply finished.
- the rigidity in the present invention is set to 6.7.4 "Gare method (JIS method)" of JIS L1913: 2010 "General non-woven fabric test method” 6.7 “Rigidity and softness (JIS method and ISO method)". According to this, the value obtained by doing the following.
- the longitudinal direction of the non-woven fabric is the MD direction of the sample.
- test piece collected so that the longitudinal direction of the sample is the MD direction is used for the measurement of the rigidity in the MD direction
- the longitudinal direction of the sample is used for the measurement of the stiffness in the CD direction.
- the rigidity in the present invention may satisfy the above range by either the rigidity in the MD direction or the rigidity in the CD direction, but it is preferable that at least the rigidity in the MD direction satisfies the above range. It is more preferable that both the rigidity in the MD direction and the rigidity in the CD direction satisfy the above ranges.
- the stiffness of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention in the MD direction is preferably 3 mN or more and 20 mN or less. It is more preferably 4 mN or more, still more preferably 5 mN or more. It is preferable to set the above range because the pleated shape retention can be maintained. When it is 20 mN or less, preferably 18 mN or less, more preferably 15 mN or less, the folding resistance at the time of pleating is not large, and the uneven finish state of the pleated shape can be sharpened, which is preferable.
- the ratio of the rigidity and softness of the spunbonded non-woven fabric of the present invention in the MD direction / CD direction is 3 or more.
- the pleated shape retention is dominated by the rigidity in the MD direction, which is the folding direction, and the rigidity in the CD direction is not particularly limited, but is 2 mN or more, preferably 3 mN or more, and has a preferable rigidity in the MD direction / CD direction.
- the ratio is 3 or more, particularly preferably 3.5 or more.
- the basis weight of the spunbonded non-woven fabric in the present invention is in the range of 90 g / m 2 or more and 150 g / m 2 or less.
- the basis weight is 90 g / m 2 or more, the rigidity required for pleats can be obtained, which is preferable.
- the basis weight is 150 g / m 2 or less, preferably 140 g / m 2 or less, more preferably 130 g / m 2 or less, it is possible to suppress an increase in pressure loss when used as a filter, and the life of the filter. Can be lengthened. But it is preferable.
- the scale referred to here is that three samples with a size of 50 cm in the MD direction and 50 cm in the CD direction are sampled, each mass is measured, and the average value of the obtained values is converted per unit area, and the first decimal point is used. Obtained by rounding off the place.
- the basis weight CV value of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is 6.0% or less.
- the basis weight CV value of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is more preferably 5.5% or less, still more preferably 5.0% or less. Within such a range, the non-woven fabric can be made denser as the uniformity of the non-woven fabric is improved, so that the collection efficiency can be easily improved and a satisfactory filter life can be easily obtained, which is preferable. On the other hand, it is more preferable that the basis weight CV value is 1.0% or more in order to secure a certain amount of air permeability of the spunbonded non-woven fabric and reduce the pressure loss to facilitate the life of the filter.
- the thickness of the spunbonded nonwoven fabric in the present invention is preferably 0.40 mm or more and 0.60 mm or less, and more preferably 0.42 mm or more and 0.58 mm or less.
- the thickness is preferably 0.40 mm or more and 0.60 mm or less, and more preferably 0.42 mm or more and 0.58 mm or less.
- the rigidity can be improved and a non-woven fabric suitable for use as a filter can be obtained.
- a spunbonded nonwoven fabric having excellent handleability and workability as a filter can be obtained.
- the thickness (mm) of the spunbonded nonwoven fabric adopts a value obtained by measuring by the following method.
- the apparent density of the spunbonded nonwoven fabric in the present invention is preferably 0.20 g / cm 3 or more and 0.30 g / cm 3 or less.
- the apparent density is 0.20 or more and 0.30 g / cm 3 or less, the spunbonded non-woven fabric has a dense structure, and dust does not easily enter the inside, and the dust collecting property is excellent.
- a more preferable range of the apparent density is 0.22 g / cm 3 or more 0.28 g / cm 3 or less.
- the air permeability per unit grain of the spunbonded non-woven fabric in the present invention is 0.15 ((cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)) / (g / m 2 )) or more and 1.00 ((cm 3 / (cm 2))). -Second)) / (g / m 2 )) or less is preferable.
- the air flow rate per unit is 0.15 ((cm 3 / (cm 2 ⁇ s)) / (g / m 2 )) or more, preferably 0.20 ((cm 3 / (cm 2 ⁇ s))). When it is / (g / m 2 )) or more, it is possible to suppress an increase in pressure loss.
- the air flow rate per unit is 1.00 ((cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)) / (g / m 2 )) or less, preferably 0.90 ((cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)). )) / (G / m 2 )) or less, the dust is less likely to stay inside, and the dust collection property is good.
- the air permeability per unit grain of the spunbonded non-woven fabric ((cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)) / (g / m 2 )) is as follows: JIS L1913: 2010 “General non-woven fabric test method” 6.8 "Breathability (JIS method)” 6.8.1 "Frazil method” The value obtained by dividing the value measured by the above-mentioned scale is adopted. (I) Collect 10 test pieces of 150 mm ⁇ 150 mm at equal intervals in the CD direction of the spunbonded non-woven fabric.
- the tensile strength in the MD direction per unit basis weight of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention (hereinafter, may be referred to as MD tensile strength per unit basis weight) is 3.8 (N / 5 cm) / (g / m 2). ) Or more, more preferably 4.0. It is (N / 5 cm) / (g / m 2 ) or more.
- the tensile strength in the CD direction per unit basis weight (hereinafter, may be referred to as CD tensile strength per unit basis weight) must be 2.0 (N / 5 cm) / (g / m 2 ) or more.
- the tensile strength of the spunbonded non-woven fabric is as follows: JIS L 1913: 2010 "General non-woven fabric test method” 6.3 “Tensile strength and elongation (ISO method)" 6.3.1 "Standard time” The value obtained by dividing the value measured based on the above by the above-mentioned scale is adopted.
- (I) Collect 3 test pieces of 30 cm ⁇ 5 cm with the long side in the MD direction at equal intervals in the MD direction per 1 m.
- Three 30 cm ⁇ 5 cm test pieces with the long side in the CD direction are collected at equal intervals in the MD direction at 3 points per 1 m.
- the spunbonded non-woven fabric of the present invention has excellent rigidity, basis weight uniformity, air permeability, collection performance and mechanical properties, and is therefore used for intake filter applications for gas turbines. It is preferably used as a filter material for an intake filter filter used for a liquid filter application such as a dust collector filter or an electric discharge machine, and for purifying intake air of a gas turbine or an automobile engine.
- the filter medium for a filter can be obtained, for example, by laminating the above-mentioned spunbonded non-woven fabric with a substrate made of a PTFE film or nanofibers. Further, the filter medium for a pleated filter of the present invention can be obtained by forming a filter laminated filter medium and then pleating it to form a pleated shape.
- the upper end and the lower end of the cylinder can be fixed to form a cylindrical pleated filter, or the end portion of the filter medium for the pleated filter is made of a metal material. It can be a panel type pleated filter fixed to the inner wall of a frame material such as a square type or a round type made of a polymer resin material.
- ⁇ is the viscosity of the polymer solution
- ⁇ 0 is the viscosity of orthochlorophenol
- t is the drop time of the solution (seconds)
- d is the density of the solution (g / cm 3 )
- t 0 is the drop of orthochlorophenol.
- Time (seconds) and d 0 represent the density of orthochlorophenol (g / cm 3 ), respectively.
- the intrinsic viscosity (IV) was calculated from the relative viscosity ⁇ r by the following formula.
- -Intrinsic viscosity (IV) 0.0242 ⁇ r +0.2634
- Thickness of spunbonded non-woven fabric As the thickness gauge, "TECLOCK” (registered trademark) SM-114 manufactured by Teklock Co., Ltd. was used. (4) Apparent density of the non-woven fabric The apparent density of the spunbonded non-woven fabric was calculated by the above method. (5) Aeration rate of spunbonded non-woven fabric (cm 3 / (cm 2 seconds)) The air volume was measured using a breathability tester "FX3300-III” manufactured by Swiss Textest. (6) Rigidity and softness (mN) of spunbonded non-woven fabric Rigidity and softness were measured using a Gale / flexibility tester "GAS-10" manufactured by Daiei Seiki Seisakusho Co., Ltd.
- Tension strength of spunbonded non-woven fabric (N / 5 cm) As a constant speed extension type tensile tester, Tensilon "RTC-1250A” manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd. was used. (8) Percentage of the area of the fused portion of the spunbonded non-woven fabric (%) A KEYENCE digital microscope "VHX-5000" was used to measure the ratio of the fused area of the spunbonded non-woven fabric.
- FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration of a test system for carrying out a collection performance test according to an embodiment of the present invention.
- the test system 21 shown in FIG. 2 includes a sample holder 22 for setting a test sample M, a flow meter 23, a flow rate adjusting valve 24, a blower 25, a dust supply device 26, a switching cock 27, and a particle counter 28. To be equipped.
- the flow meter 23, the flow rate adjusting valve 24, the blower 25, and the dust supply device 26 are connected to the sample holder 22.
- the flow meter 23 is connected to the blower 25 via a flow rate adjusting valve 24. Dust is supplied to the sample holder 22 from the dust supply device 26 by the intake air of the blower 25.
- a particle counter 28 is connected to the sample holder 22, and the number of dusts on the upstream side and the number of dusts on the downstream side of the test sample M can be measured via the switching cock 27, respectively.
- a polystyrene 0.309U 10 wt% solution manufactured by Nacalai Tesque, Inc.
- the air volume is adjusted by the flow rate adjusting valve 24 so that the filter passing speed is 3.0 m / min, and the dust concentration is 20,000 to 70,000 / (2.83 ⁇ 10 -4 m 3 (0.01 ft 3 )).
- the number of dust upstream and the number of dust downstream of the test sample M were measured with a particle counter 28 (manufactured by Rion Co., Ltd., KC-01D) in the range of dust particle size of 0.3 to 0.5 ⁇ m. ..
- the obtained value was substituted into the following formula, and the first decimal place of the calculated value was rounded off to obtain the collection performance (%).
- Collection performance (%) [1- (D1 / D2)] x 100
- D1 the number of dusts downstream (total of 3 times)
- D2 the number of dusts upstream (total of 3 times).
- Pleat workability (points) of spunbonded non-woven fabric (1) The spunbonded nonwoven fabric is cut to a width of 240 mm, and while the spunbonded nonwoven fabric is heated to 150 ° C. and compressed, the distance from the ridgeline of the apex of the pleated molded product to the ridgeline of the next apex becomes 35 mm. It was pleated in this way to obtain a pleated molded product.
- This pleated molded product is wound around a porous cylindrical core made of polypropylene by 45 threads, the ends of the pleated molded product are heat-sealed, and then caps made by injection molding are fused to both ends on the cylindrical shape. A pleated filter was prepared.
- -Polyester resin A Polyethylene terephthalate (PET) dried to a moisture content of 50 mass ppm or less, having an intrinsic viscosity (IV) of 0.65 and a melting point of 260 ° C.
- Polyester resin B Copolymerized polyethylene terephthalate (CO-PET) dried to a moisture content of 50 mass ppm or less, having an intrinsic viscosity (IV) of 0.64, an isophthalic acid copolymerization rate of 11 mol%, and a melting point of 230 ° C.
- a filament having a circular cross-sectional shape is spun at a speed of 4900 m / min, and the fiber arrangement is regulated and deposited by an open fiber plate having a slit on a moving net conveyor to form a fiber web composed of fibers having an average single fiber diameter of 14.8 ⁇ m. Collected.
- the collected fiber webs were tentatively fused to the collected fiber webs by a calendar roll composed of a pair of flat rolls under the conditions of a temperature of 140 ° C. and a linear pressure of 50 kg / cm. Subsequently, an embossed roll composed of a pair of engraving rolls having a fused area ratio of 10% and an area of 1.6 mm 2 per fused portion was used, and the temperatures of the upper and lower embossed rolls were both set to 200 ° C. to make the fibers. The fibers were fused under the condition that the linear pressure applied to the web was 70 kg / cm to obtain a spunbonded non-woven fabric having a grain size of 130 g / m 2.
- the apparent density of the obtained spunbonded non-woven fabric is 0.25 g / cm 3 , the air flow rate is 45 cm 3 / (cm 2 ⁇ sec), and the air flow rate per grain is 0.35 (cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)).
- the stiffness in the MD direction is 10.2 mN
- the stiffness in the CD direction is 2.3 mN
- the ratio of the stiffness in the MD direction / CD direction is 4.4. The value was 3.6%.
- Table 1 The results are shown in Table 1.
- Example 2 Under the same conditions as in Example 1, the basis weight was 150 g / m, except that the spinning speed was changed so that the average single fiber diameter was 14.4 ⁇ m and the speed of the net conveyor was changed to make the basis weight 150 g / m 2.
- a spunbonded non-woven fabric of m 2 was obtained. The apparent density of the obtained spunbonded non-woven fabric is 0.28 g / cm 3 , the air flow rate is 35 cm 3 / (cm 2 ⁇ sec), and the air flow rate per grain is 0.23 (cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)).
- MD direction stiffness is 13.3 mN
- CD direction stiffness is 3.4 mN
- stiffness is MD direction / CD direction ratio is 3.9
- grain CV value is 3. It was 0.4%.
- Example 3 Except that the basis weight by adjusting the speed of the net conveyor was changed to 120 g / m 2, under the same conditions as in Example 1, the average single fiber diameter of fibers of 14.8Myuemu, basis weight of 120 g / m 2 Span A bonded non-woven fabric was obtained.
- the apparent density of the obtained spunbonded non-woven fabric is 0.24 g / cm 3 , the air volume is 55 cm 3 / (cm 2 seconds), and the air permeability per grain is 0.46 (cm 3 / (cm 2 seconds)).
- MD direction stiffness is 7.1 mN
- CD direction stiffness is 2.0 mN
- stiffness is MD direction / CD direction ratio is 3.6
- grain CV value is 3. It was 8.8%. The results are shown in Table 1.
- Example 4 Except that the basis weight by adjusting the speed of the net conveyor was changed to 100 g / m 2, under the same conditions as in Example 1, the average single fiber diameter of fibers of 14.8Myuemu, basis weight of 100 g / m 2 Span A bonded non-woven fabric was obtained.
- the apparent density of the obtained spunbonded non-woven fabric is 0.22 g / cm 3
- the air flow rate is 70 cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)
- the air flow rate per grain is 0.70 (cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)).
- MD direction stiffness is 6.3 mN
- CD direction stiffness is 1.1 mN
- stiffness is MD direction / CD direction ratio is 5.7
- grain CV value is 4. It was .2%. The results are shown in Table 1.
- Example 5 Under the same conditions as in Example 1, the basis weight was 150 g / m, except that the spinning speed was changed so that the average single fiber diameter was 10.1 ⁇ m and the speed of the net conveyor was changed to make the basis weight 150 g / m 2.
- a spunbonded non-woven fabric of m 2 was obtained. The apparent density of the obtained spunbonded non-woven fabric is 0.29 g / cm 3 , the air flow rate is 30 cm 3 / (cm 2 ⁇ sec), and the air flow rate per grain is 0.20 (cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)).
- MD direction stiffness is 6.6 mN
- CD direction stiffness is 2.1 mN
- stiffness is MD direction / CD direction ratio 3.1
- grain CV value is 3. It was .1%. The results are shown in Table 1.
- the characteristics of the obtained non-woven fabric are as shown in Table 1, and all of the spunbonded non-woven fabrics of Examples 1 to 5 have a rigidity of 5 mN or more in the MD direction and a ratio of the rigidity in the MD direction / CD direction.
- the value was 3.5 or more
- the CV value of the texture was 4.5% or less
- the rigidity and the uniformity of the texture were excellent
- the spunbonded non-woven fabric showed good characteristics.
- the collection efficiency was 29% or more and the pressure loss was 20 Pa or less, both of which were good.
- an embossed roll composed of a pair of engraving rolls having a fused area ratio of 18% and an area of 0.7 mm 2 per fused portion, under the conditions of a temperature of 200 ° C. and a linear pressure of 60 kg / cm.
- a spunbonded non-woven fabric having a grain size of 130 g / m 2 was obtained, which consisted of fibers having an average single fiber diameter of 16.5 ⁇ m.
- the apparent density of the obtained spunbonded non-woven fabric is 0.32 g / cm 3 , the air flow rate is 35 cm 3 / (cm 2 ⁇ sec), and the air flow rate per grain is 0.27 (cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)).
- MD direction stiffness is 5.4 mN
- CD direction stiffness is 1.9 mN
- stiffness is MD direction / CD direction ratio is 2.8
- grain CV value is 6. It was 8.8%. The results are shown in Table 2.
- MD direction stiffness is 2.6 mN
- CD direction stiffness is 1.0 mN
- stiffness is MD direction / CD direction ratio is 2.6
- grain CV value is 7. It was 0.4%.
- a filament having a circular cross-sectional shape is spun at a speed of 4900 m / min, and the fiber arrangement is regulated and deposited by an open fiber plate having a slit on a moving net conveyor to form a fiber web composed of fibers having an average single fiber diameter of 12.8 ⁇ m. Collected.
- Embossed rolls and flat rolls made of engraving rolls are used for the collected fiber webs, and the upper and lower embossed rolls and flat rolls are fused at 170 ° C and the linear pressure applied to the fiber webs is 70 kg / cm.
- the spunbonded non-woven fabric having an area ratio of 16% and an area of 0.7 mm 2 per fused portion was fused to obtain a spunbonded non-woven fabric having a grain size of 130 g / m 2.
- the apparent density of the obtained spunbonded non-woven fabric is 0.34 g / cm 3 , the air flow rate is 21 cm 3 / (cm 2 ⁇ sec), and the air flow rate per grain is 0.18 (cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)).
- MD direction stiffness is 4.0 mN
- CD direction stiffness is 1.6 mN
- stiffness is MD direction / CD direction ratio is 2.5
- grain CV value is 3. It was .2%. The results are shown in Table 2.
- an embossed roll composed of a pair of engraving rolls having a fused area ratio of 10% and an area of 1.6 mm 2 per fused portion, under the conditions of a temperature of 200 ° C. and a linear pressure of 60 kg / cm.
- a spunbonded non-woven fabric having a grain size of 130 g / m 2 was obtained, which consisted of fibers having an average single fiber diameter of 16.5 ⁇ m.
- the apparent density of the obtained spunbonded non-woven fabric is 0.25 g / cm 3 , the air flow rate is 55 cm 3 / (cm 2 ⁇ sec), and the air flow rate per grain is 0.42 (cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)).
- MD direction stiffness is 7.0 mN
- CD direction stiffness is 2.6 mN
- stiffness is MD direction / CD direction ratio 2.7
- grain CV value is 6. It was 9.9%. The results are shown in Table 2.
- the basis weight is 120 g / m 2 composed of fibers having an average single fiber diameter of 14.8 ⁇ m under the same conditions as in Example 3 except that the clearance between the embossed roll and the flat roll is adjusted to reduce the thickness of the non-woven fabric.
- Spunbonded non-woven fabric was obtained.
- the apparent density of the obtained spunbonded non-woven fabric is 0.31 g / cm 3
- the air flow rate is 42 cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)
- the air flow rate per grain is 0.35 (cm 3 / (cm 2 ⁇ sec)).
- MD direction stiffness is 6.1 mN
- CD direction stiffness is 2.2 mN
- stiffness is MD direction / CD direction ratio is 2.8
- grain CV value is 3. It was 9.9%. The results are shown in Table 2.
- Comparative Examples 1 and 2 have the same basis weight as Examples 1 and 4, they are easily clogged with dust and have a high pressure loss. Therefore, the collection efficiency was also inferior, and the basis weight uniformity was also inferior. In addition, in Comparative Example 2, the rigidity and softness were low, and the pleating workability was also inferior. Further, in Comparative Example 3, the diameter of the single fiber was narrowed, and the uniformity of the basis weight was superior, but the density was high, so that the air flow rate was low, the pressure loss was high, and it was inferior.
- Comparative Example 4 the fused area ratio of Comparative Example 1 was 10%, the area per fused portion was 1.6 mm 2, and the density was as low as that of Example 1, but the basis weight CV value was inferior. Yes, the pressure loss was low, but the dust was easily clogged and the collection efficiency was inferior.
- Comparative Example 5 the density of Example 3 was increased, and the basis weight CV value was superior, but the air volume was low, so that dust was easily clogged and the pressure loss was high, which was inferior.
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Abstract
剛性や目付均一性に優れ、かつ粉塵の捕集性能や機械的特性にも優れたスパンボンド不織布を提供すること。本発明のスパンボンド不織布は、熱可塑性連続フィラメントより構成され、部分的に融着された融着部を有するスパンボンド不織布であって、前記スパンボンド不織布の目付CV値が6.0%以下、見掛け密度が0.20g/cm3以上0.30g/cm3以下、剛軟度が3mN以上50mN以下、目付が90g/m2以上150g/m2以下である。
Description
本発明は、剛性と耐久性に優れかつ後加工性に優れたスパンボンド不織布、フィルター積層濾材、プリーツフィルター用濾材およびプリーツフィルターに関するものである。
従来から、発電機や船舶などの駆動部にはガスタービンが用いられている。このガスタービンに設けられるフィルターはプリーツ状に折りたたまれた形状で使用されることが知られており、プリーツ形状とすることにより濾過面積を大幅に向上させ、圧力損失を低減させたり、捕集効率を高めたりすることを可能としている。
このようなガスタービンの吸気用フィルターの濾材として使用される材料としては、種々の不織布基材が提案されている。例えば、特許文献1や2には、熱可塑性連続フィラメントが部分的に融着されて一体化した高目付のスパンボンド不織布が開示されている。また、特許文献3には、比較的高目付のスパンボンド不織布に対し、1対の彫刻ロールとフラットロールからなる金属ロールにより融着されたフィルター基材が開示されている。さらに、特許文献4には、高融点重合体からなる繊維と低融点重合体とからなる複合繊維で構成され、部分的に融着されたスパンボンド不織布であって、不織布の表層部の繊維が、低融点重合体が溶融または軟化することにより互いに融着していることを特徴とする高目付のフィルター用不織布が開示されている。一方、特許文献5には、不織布の長手方向を山谷に屈曲させ、プリーツ加工してフィルターユニットにするに際し、不織布を構成する繊維を長手方向に沿って配向させて、耐折強さを高める試みが開示されている。
このようなガスタービンの吸気用フィルターの濾材として使用される材料としては、種々の不織布基材が提案されている。例えば、特許文献1や2には、熱可塑性連続フィラメントが部分的に融着されて一体化した高目付のスパンボンド不織布が開示されている。また、特許文献3には、比較的高目付のスパンボンド不織布に対し、1対の彫刻ロールとフラットロールからなる金属ロールにより融着されたフィルター基材が開示されている。さらに、特許文献4には、高融点重合体からなる繊維と低融点重合体とからなる複合繊維で構成され、部分的に融着されたスパンボンド不織布であって、不織布の表層部の繊維が、低融点重合体が溶融または軟化することにより互いに融着していることを特徴とする高目付のフィルター用不織布が開示されている。一方、特許文献5には、不織布の長手方向を山谷に屈曲させ、プリーツ加工してフィルターユニットにするに際し、不織布を構成する繊維を長手方向に沿って配向させて、耐折強さを高める試みが開示されている。
一方、近年、粒径数μm以下と細かな粉塵を十分に捕集出来ることが求められるため、フィルター用スパンボンド不織布の目付を低くし、繊維の繊度を細くしたものが要求されている。しかしながら、スパンボンド不織布の目付が低くなると剛性が低下し、プリーツ加工を行ったフィルター濾材として用いた場合にプリーツ加工性、プリーツの形状保持性が低下する傾向にある。また、スパンボンド不織布の繊度が細くなればなるほど、フィルター濾材として用いた場合に通気性が損なわれ圧力損失が高くなる傾向にあるため、満足する剛性と捕集性能を有するフィルター用スパンボンド不織布を得ることは困難であった。
例えば、特許文献1や4、5に開示された技術においては、熱処理によって構成する繊維、あるいは、不織布が融着してしまい、フィルター性能と十分な剛性を両立することが困難であった。場合によっては、融着部の面積割合が多い場合、融着させた部分がフィルム化して亀裂が生じやすくなり、長期の使用には不適であるという課題がある。また、特許文献2に開示された技術においては、繊維を摩擦帯電によって開繊させているため、不織布が空隙の多いものとなり、毛羽立ちが発生しやすいという課題がある。
一方、特許文献3に開示された技術において、彫刻ロールと金属ロールによる融着が開示されているが、融着している部分の機械的強度が十分でなく、プリーツ部での剥離が発生しやすいという課題がある。
一方、特許文献3に開示された技術において、彫刻ロールと金属ロールによる融着が開示されているが、融着している部分の機械的強度が十分でなく、プリーツ部での剥離が発生しやすいという課題がある。
そこで本発明の目的は、上記課題を鑑み、剛性と目付均一性を有しながら、かつ粉塵の捕集性能や機械的特性にも優れたスパンボンド不織布を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するべく鋭意検討を重ねた結果、繊維ウェブを形成する工程において、特定の方法で熱可塑性連続フィラメントを開繊しフィルター用基材を得る方法を見出し、これによってフィルター用基材の目付均一性を顕著に向上できるという知見を得た。さらにこの不織布が、剛性や通気性の機械的特性と粉塵の捕集性能との両立を可能とすることも判明した。
本発明は、これら知見に基づいて完成に至ったものであり、本発明によれば、以下の発明が提供される。
すなわち、本発明のスパンボンド不織布は、熱可塑性連続フィラメントより構成され、部分的に融着された融着部を有するスパンボンド不織布であって、前記スパンボンド不織布の目付CV値が6.0%以下、見掛け密度が0.20g/cm3以上0.30g/cm3以下、MD方向および/またはCD方向の剛軟度が3mN以上50mN以下、目付が90g/m2以上150g/m2以下である。
すなわち、本発明のスパンボンド不織布は、熱可塑性連続フィラメントより構成され、部分的に融着された融着部を有するスパンボンド不織布であって、前記スパンボンド不織布の目付CV値が6.0%以下、見掛け密度が0.20g/cm3以上0.30g/cm3以下、MD方向および/またはCD方向の剛軟度が3mN以上50mN以下、目付が90g/m2以上150g/m2以下である。
本発明の不織布の好ましい態様によれば、前記の熱可塑性連続フィラメントが、ポリエステル系高融点重合体の周りに当該ポリエステル系高融点重合体の融点よりも低い融点を有するポリエステル系低融点重合体を配した複合型フィラメントである。
本発明の不織布の好ましい態様によれば、前記の融着部の面積の割合が5%以上15%以下である。
本発明の不織布の好ましい態様によれば、MD方向の剛軟度が3mN以上20mN以下、かつ、剛軟度のMD方向/CD方向の比が3以上である。
本発明の不織布の好ましい態様によれば、前記の熱可塑性連続フィラメントの平均単繊維直径が8.0μm以上26.0μm以下である。
本発明の不織布の好ましい態様によれば、MD方向の剛軟度が3mN以上20mN以下、かつ、剛軟度のMD方向/CD方向の比が3以上である。
本発明の不織布の好ましい態様によれば、前記の熱可塑性連続フィラメントの平均単繊維直径が8.0μm以上26.0μm以下である。
本発明のフィルター積層濾材は前記のスパンボンド不織布にPTFE膜を貼り合わせてなる。
本発明のプリーツフィルター用濾材は、前記のフィルター積層濾材を用いてなる。
本発明のプリーツフィルターは前記のプリーツフィルター用濾材を用いてなる。
本発明のプリーツフィルター用濾材は、前記のフィルター積層濾材を用いてなる。
本発明のプリーツフィルターは前記のプリーツフィルター用濾材を用いてなる。
本発明によれば、粉塵の捕集性能と圧力損失のバランスに優れ、かつ機械的強度や高い剛性と目付均一性に優れたスパンボンド不織布が得られる。
本発明のスパンボンド不織布は、熱可塑性連続フィラメントより構成され、部分的に融着された融着部を有するスパンボンド不織布であって、前記スパンボンド不織布の目付CV値が6.0%以下、見掛け密度が0.20g/cm3以上0.30g/cm3以下、MD方向および/またはCD方向の剛軟度が3mN以上50mN以下、目付が90g/m2以上150g/m2以下である。以下に、その構成要素について詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下に説明する範囲に何ら限定されるものではない。
(熱可塑性連続フィラメント)
本発明のスパンボンド不織布を構成する熱可塑性連続フィラメントの原料となる熱可塑性樹脂としては、特に、ポリエステルが好ましく用いられる。ポリエステルは、酸成分とアルコール成分をモノマーとして重合してなる高分子重合体である。酸成分としては、フタル酸(オルト体)、イソフタル酸およびテレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸やセバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、およびシクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸等を用いることができる。また、アルコール成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコールおよびポリエチレングリコール等を用いることができる。
本発明のスパンボンド不織布を構成する熱可塑性連続フィラメントの原料となる熱可塑性樹脂としては、特に、ポリエステルが好ましく用いられる。ポリエステルは、酸成分とアルコール成分をモノマーとして重合してなる高分子重合体である。酸成分としては、フタル酸(オルト体)、イソフタル酸およびテレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸やセバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、およびシクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸等を用いることができる。また、アルコール成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコールおよびポリエチレングリコール等を用いることができる。
また、ポリエステルの例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸およびポリブチレンサクシネート等が挙げられるが、後述する高融点重合体として用いられるポリエステルとしては、融点が高く耐熱性に優れ、かつ剛性にも優れたPETが最も好ましく用いられる。
また、これらのポリエステル原料には、本発明の効果を損なわない範囲で、結晶核剤、艶消し剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤親水剤、金属酸化物、脂肪族ビスアミドおよび/または脂肪族モノアミド等を添加することができる。中でも、酸化チタン等の金属酸化物は、繊維の表面摩擦を低減し繊維同士の融着を防ぐことにより紡糸性を向上し、また不織布の熱ロールによる融着成形の際、熱伝導性を増すことにより不織布の融着性を向上させる効果がある。また、エチレンビスステアリン酸アミド等の脂肪族ビスアミドおよび/またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドは、熱ロールと不織布ウェブ間の離型性を高め、搬送性を向上させる効果がある。
次に、本発明に使用する熱可塑性連続フィラメントは、高融点成分と低融点成分からなることが好ましい。熱可塑性連続フィラメントは、高融点成分であるポリエステル系高融点重合体の周りに、そのポリエステル系高融点重合体の融点に対して、10℃以上140℃以下低い融点を有する低融点成分であるポリエステル系低融点重合体を配した複合型フィラメントである態様が好ましい。このようにすることで、融着によりスパンボンド不織布を形成し使用した際、スパンボンド不織布を構成する複合型ポリエステル繊維(フィラメント)同士が強固に融着するため、スパンボンド不織布は機械強度に優れ、濾過風速に十分耐えることができる。
本発明におけるポリエステル系低融点重合体の融点は、ポリエステル系高融点重合体の融点に対して、10℃以上、より好ましくは20℃以上、さらに好ましくは30℃以上低くすることで、スパンボンド不織布において適度な融着性を得ることができる。一方、ポリエステル系低融点重合体の融点を、ポリエステル系高融点重合体の融点より140℃以下、より好ましくは120℃以下、さらに好ましくは100℃以下低くすることでスパンボンド不織布の耐熱性の低下を抑制することができる。
本発明におけるポリエステル系高融点重合体の融点は、200℃以上320℃以下の範囲であることが好ましい。ポリエステル系高融点重合体の融点を好ましくは200℃以上、より好ましくは210℃以上、さらに好ましくは220℃以上とすることにより、耐熱性に優れるフィルターを得ることができる。一方、ポリエステル系高融点重合体の融点を好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下、さらに好ましくは280℃以下とすることにより、不織布製造時に溶融するための熱エネルギーを多大に消費し生産性が低下することを抑制することができる。
本発明におけるポリエステル系低融点重合体の融点は、160℃以上250℃以下の範囲であることが好ましい。ポリエステル系低融点重合体の融点を好ましくは160℃以上、より好ましくは170℃以上、さらに好ましくは180℃以上とすることにより、プリーツ加工時の熱セット等、プリーツフィルター製造時に熱が加わる工程を通過しても形態安定性に優れる。一方、ポリエステル系低融点重合体の融点を好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下とすることにより、不織布製造時の融着性に優れ、機械的強度に優れるフィルターを得ることができる。
なお、本発明において、熱可塑性樹脂の融点は、示差走査型熱量計(例えば、株式会社パーキンエルマージャパン製「DSC-2」型)を用い、昇温速度20℃/分、測定温度範囲30℃から300℃の条件で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度を当該熱可塑性樹脂の融点とする。また、示差走査型熱量計において融解吸熱曲線が極値を示さない樹脂については、ホットプレート上で加熱し、顕微鏡観察により樹脂が溶融した温度を融点とする。
熱可塑性樹脂がポリエステルの場合、対となるポリエステル系高融点重合体とポリエステル系低融点重合体の組み合わせ(以下、ポリエステル系高融点重合体/ポリエステル系低融点重合体の順に記載することがある)としては、例えば、PET/PBT、PET/PTT、PET/ポリ乳酸、およびPET/共重合PET等の組み合わせを挙げることができ、これらの中でも、紡糸性に優れることからPET/共重合PETの組み合わせが好ましく用いられる。また、共重合PETの共重合成分としては、特に紡糸性に優れることから、イソフタル酸共重合PETが好ましく用いられる。
複合型フィラメントの複合形態については、例えば、同心芯鞘型、偏心芯鞘型および海島型等が挙げられ、なかでも、フィラメント同士を均一かつ強固に融着させることができることから複合形態については同心芯鞘型のものが好ましい。さらにその複合型フィラメントの断面形状としては、円形断面、扁平断面、多角形断面、多葉断面および中空断面等の形状が挙げられる。なかでも、フィラメントの断面形状としては円形断面の形状のものを用いることが好ましい態様である。
複合型フィラメントの複合形態については、例えば、同心芯鞘型、偏心芯鞘型および海島型等が挙げられ、なかでも、フィラメント同士を均一かつ強固に融着させることができることから複合形態については同心芯鞘型のものが好ましい。さらにその複合型フィラメントの断面形状としては、円形断面、扁平断面、多角形断面、多葉断面および中空断面等の形状が挙げられる。なかでも、フィラメントの断面形状としては円形断面の形状のものを用いることが好ましい態様である。
ところで、前記の複合型フィラメントの形態には、例えば、ポリエステル系高融点重合体からなる繊維とポリエステル系低融点重合体からなる繊維を混繊させる方法もあるが、混繊させる方法の場合、均一な融着が難しく、例えば、ポリエステル系高融点重合体からなる繊維が密集しているところでは融着が弱くなり、機械的強度や剛性が劣り、プリーツフィルターとして適さないものとなる。一方、ポリエステル系高融点重合体からなる繊維に対し、低融点重合体を浸漬やスプレー等で付与する方法もあるが、いずれも表層や厚み方向で均一な付与が難しく、機械的強度や剛性が劣り、プリーツフィルターとして好ましくないものとなる。
また、ポリエステル系高融点重合体とポリエステル系低融点重合体との含有比率は、質量比で90:10~60:40の範囲であることが好ましく、85:15~70:30の範囲がより好ましい態様である。ポリエステル系高融点重合体を60質量%以上90質量%以下とすることにより、スパンボンド不織布の剛性と耐熱性を優れたものとすることができる。一方、ポリエステル系低融点重合体を10質量%以上40質量%以下とすることにより、融着によりスパンボンド不織布を形成し使用した際、スパンボンド不織布を構成する複合型フィラメント同士が強固に融着でき、機械強度に優れ、濾過風速に十分耐えることができる。
本発明のスパンボンド不織布を構成する熱可塑性連続フィラメントの平均単繊維直径は、8.0μm以上26.0μm以下の範囲であることが好ましい。熱可塑性連続フィラメントの平均単繊維直径を8.0μm以上、好ましくは9.0μm以上、より好ましくは10μm以上とすることで、スパンボンド不織布の通気性を向上させ、圧力損失を低減させることができる。また、熱可塑性連続フィラメントを形成する際に糸切れ回数を低下させ、生産時の安定性を向上させることもできる。一方、熱可塑性連続フィラメントの平均単繊維直径が26.0μm以下、好ましくは25.0μm以下、より好ましくは24.0μm以下とすることで、スパンボンド不織布の均一性を向上させ、不織布表面を緻密なものとすることができ、ダストを表層で濾過しやすくするなど、捕集性能を向上させることができる。これによって、フィルターの寿命を長くすることができる。
なお、本発明において、スパンボンド不織布の平均単繊維直径(μm)は、以下の方法によって求められる値を採用することとする。
(i)スパンボンド不織布からランダムに小片サンプル10個を採取する。
(ii)採取した小片サンプルの表面を走査型電子顕微鏡等で500~2000倍の範囲で繊維の太さを計測することが可能な写真を撮影する。
(iii)各小片サンプルから撮影した写真から10本ずつ、計100本の繊維を任意に選び出して、その太さを測定する。繊維は断面が円形と仮定し、太さを単繊維直径とする。
(iv)それらの算術平均値の小数点以下第二位を四捨五入して算出した値を平均単繊維直径とする。
(i)スパンボンド不織布からランダムに小片サンプル10個を採取する。
(ii)採取した小片サンプルの表面を走査型電子顕微鏡等で500~2000倍の範囲で繊維の太さを計測することが可能な写真を撮影する。
(iii)各小片サンプルから撮影した写真から10本ずつ、計100本の繊維を任意に選び出して、その太さを測定する。繊維は断面が円形と仮定し、太さを単繊維直径とする。
(iv)それらの算術平均値の小数点以下第二位を四捨五入して算出した値を平均単繊維直径とする。
(スパンボンド不織布の製造方法)
次に、本発明のスパンボンド不織布、および、その製造方法について説明する。本発明のスパンボンド不織布は、下記(a)~(c)の工程を順次施すことによって製造される。
(a)熱可塑性重合体を紡糸口金から溶融押出した後、これをエアサッカーにより牽引、延伸して熱可塑性連続フィラメントを得る工程。
(b)得られたフィラメントを移動するネットコンベアー上に開繊板により繊維配列を規制し堆積させ繊維ウェブを形成する工程。
(c)得られた繊維ウェブに部分的融着を施す工程。
本発明においては上記(a)~(c)の工程を施した後、さらにプリーツ形状に加工することが好ましい。
次に、本発明のスパンボンド不織布、および、その製造方法について説明する。本発明のスパンボンド不織布は、下記(a)~(c)の工程を順次施すことによって製造される。
(a)熱可塑性重合体を紡糸口金から溶融押出した後、これをエアサッカーにより牽引、延伸して熱可塑性連続フィラメントを得る工程。
(b)得られたフィラメントを移動するネットコンベアー上に開繊板により繊維配列を規制し堆積させ繊維ウェブを形成する工程。
(c)得られた繊維ウェブに部分的融着を施す工程。
本発明においては上記(a)~(c)の工程を施した後、さらにプリーツ形状に加工することが好ましい。
以下に上記の各工程について、さらに詳細を説明する。
(a)熱可塑性連続フィラメント形成工程
まず、熱可塑性重合体を紡糸口金から溶融押出する。その後、これをエアサッカーにより牽引、延伸して熱可塑性連続フィラメントを得る。特に、熱可塑性連続フィラメントとして、ポリエステル系高融点重合体の周りに当該ポリエステル系高融点重合体の融点よりも低い融点を有するポリエステル系低融点重合体を配した複合型フィラメントを用いる場合には、ポリエステル系高融点重合体と、ポリエステル系低融点重合体を、それぞれ融点以上、(融点+70℃)以下で溶融し、ポリエステル系高融点重合体の周りに、そのポリエステル系高融点重合体の融点に対して、10℃以上140℃以下低い融点を有するポリエステル系低融点重合体を配した複合型フィラメントとして、口金温度が融点以上、(融点+70℃)以下の紡糸口金で細孔から紡出した後、エアサッカーにより紡糸速度4000m/分以上6000m/分以下で牽引、延伸して円形断面形状のフィラメント等の熱可塑性連続フィラメントを紡糸する。
(a)熱可塑性連続フィラメント形成工程
まず、熱可塑性重合体を紡糸口金から溶融押出する。その後、これをエアサッカーにより牽引、延伸して熱可塑性連続フィラメントを得る。特に、熱可塑性連続フィラメントとして、ポリエステル系高融点重合体の周りに当該ポリエステル系高融点重合体の融点よりも低い融点を有するポリエステル系低融点重合体を配した複合型フィラメントを用いる場合には、ポリエステル系高融点重合体と、ポリエステル系低融点重合体を、それぞれ融点以上、(融点+70℃)以下で溶融し、ポリエステル系高融点重合体の周りに、そのポリエステル系高融点重合体の融点に対して、10℃以上140℃以下低い融点を有するポリエステル系低融点重合体を配した複合型フィラメントとして、口金温度が融点以上、(融点+70℃)以下の紡糸口金で細孔から紡出した後、エアサッカーにより紡糸速度4000m/分以上6000m/分以下で牽引、延伸して円形断面形状のフィラメント等の熱可塑性連続フィラメントを紡糸する。
(b)繊維ウェブ形成工程
本発明の不織布は、いわゆるスパンボンド不織布であり、紡糸した熱可塑性連続フィラメントを移動するネットコンベアー上に開繊板により繊維配列を規制し堆積させ繊維ウェブを形成する工程を有する。具体的には熱可塑性連続フィラメントをエジェクターにて吸引し、エジェクターの下部にスリット状を有する開繊板から前記熱可塑性連続フィラメントと圧空(エアー)を噴射して繊維配列を規制し、移動するネットコンベアー上に堆積させ繊維ウェブを得る工程を有する。
本発明の不織布は、いわゆるスパンボンド不織布であり、紡糸した熱可塑性連続フィラメントを移動するネットコンベアー上に開繊板により繊維配列を規制し堆積させ繊維ウェブを形成する工程を有する。具体的には熱可塑性連続フィラメントをエジェクターにて吸引し、エジェクターの下部にスリット状を有する開繊板から前記熱可塑性連続フィラメントと圧空(エアー)を噴射して繊維配列を規制し、移動するネットコンベアー上に堆積させ繊維ウェブを得る工程を有する。
なお、複合型ポリエステル繊維を用いた場合であっても、前記のフィラメント(長繊維)からなるスパンボンド不織布であることが重要である。このようにすることで、非連続の繊維で構成された短繊維からなる不織布である場合に比べて、剛性や機械的強度を高めることができ、プリーツフィルターとして好ましいものとすることができる。
本発明のスパンボンド不織布の製造方法では、ネットコンベアー上に捕集した繊維ウェブを、仮融着することも好ましい態様である。仮融着は、捕集した繊維ウェブを一対のフラットロールにより融着したり、ネットコンベアー上にフラットロールを設置し、ネットコンベアーと当該フラットロールとの間で融着したりする方法が好ましく用いられる。
本発明のスパンボンド不織布の製造方法では、ネットコンベアー上に捕集した繊維ウェブを、仮融着することも好ましい態様である。仮融着は、捕集した繊維ウェブを一対のフラットロールにより融着したり、ネットコンベアー上にフラットロールを設置し、ネットコンベアーと当該フラットロールとの間で融着したりする方法が好ましく用いられる。
仮融着するための温度は、ポリエステル系低融点重合体の融点に対して70℃以上120℃以下低い温度であることが好ましい。このように温度設定することにより、繊維同士を過度に融着させることなく、搬送性を改善することができる。
また、仮融着するための線圧は30kg/cm以上70kg/cm以下であることが好ましい。仮融着するための線圧を30kg/cm以上、より好ましくは40kg/cm以上とすることで、繊維ウェブを次工程に搬送する上で必要な機械的強度を付与することができる。仮融着するための線圧を70kg/cm以下、より好ましくは65kg/cm以下とすることで、繊維同士の過度な融着を防ぐことができる。
また、仮融着するための線圧は30kg/cm以上70kg/cm以下であることが好ましい。仮融着するための線圧を30kg/cm以上、より好ましくは40kg/cm以上とすることで、繊維ウェブを次工程に搬送する上で必要な機械的強度を付与することができる。仮融着するための線圧を70kg/cm以下、より好ましくは65kg/cm以下とすることで、繊維同士の過度な融着を防ぐことができる。
(c)部分的融着工程
本発明のスパンボンド不織布は部分的に融着された融着部を有するものであるので、融着部を形成するために前記(b)の工程で得られた繊維ウェブに部分的融着を施す工程を行う。ここでスパンボンド不織布の融着されている部分を融着部、それ以外の融着されていない部分を非融着部と称する。部分的に融着する方法は特に限定されるものではない。熱エンボスロールによる融着、あるいは超音波発振装置とエンボスロールとの組み合わせによる融着が好ましいものである。特にエンボスロールによる融着は、不織布の強度を向上させる点から最も好ましいものである。熱エンボスロールによる融着の温度は、不織布の繊維表面に存在する最も融点の低いポリマーの融点に対して5℃以上60℃以下低いことが好ましく、10℃以上50℃以下低いことがより好ましい。熱エンボスロールによる融着の温度と不織布の繊維表面に存在する最も融点の低いポリマーの融点の温度差を5℃以上、より好ましくは10℃以上とすることで、過度の融着を防ぐことができる。一方、前記の温度差を60℃以下、より好ましくは50℃以下とすることによって、不織布内において均一な融着を行うことができる。
本発明のスパンボンド不織布は部分的に融着された融着部を有するものであるので、融着部を形成するために前記(b)の工程で得られた繊維ウェブに部分的融着を施す工程を行う。ここでスパンボンド不織布の融着されている部分を融着部、それ以外の融着されていない部分を非融着部と称する。部分的に融着する方法は特に限定されるものではない。熱エンボスロールによる融着、あるいは超音波発振装置とエンボスロールとの組み合わせによる融着が好ましいものである。特にエンボスロールによる融着は、不織布の強度を向上させる点から最も好ましいものである。熱エンボスロールによる融着の温度は、不織布の繊維表面に存在する最も融点の低いポリマーの融点に対して5℃以上60℃以下低いことが好ましく、10℃以上50℃以下低いことがより好ましい。熱エンボスロールによる融着の温度と不織布の繊維表面に存在する最も融点の低いポリマーの融点の温度差を5℃以上、より好ましくは10℃以上とすることで、過度の融着を防ぐことができる。一方、前記の温度差を60℃以下、より好ましくは50℃以下とすることによって、不織布内において均一な融着を行うことができる。
また、融着するための線圧は30kg/cm以上90kg/cm以下であることが好ましい。融着するための線圧を30kg/cm以上、より好ましくは40kg/cm以上とすることで、スパンボンド不織布として用いた際にプリーツ加工性に必要な強度を不織布に付与することができる。融着するための線圧を90kg/cm以下、より好ましくは80kg/cm以下とすることで、過度の融着を防ぐことができる。
本発明のスパンボンド不織布の融着部の面積の割合(以下、単に融着面積率と記載することがある)は、融着部の不織布全体の面積に占める割合のことであり、不織布全面積に対して5%以上15%以下が好ましい範囲である。前記融着面積率が5%以上、より好ましくは6%以上、さらに好ましくは8%以上であれば、不織布の強度が十分に得られ、さらに表面が毛羽立ちやすくなることがない。一方、融着面積率が15%以下、より好ましくは14%以下、さらに好ましくは13%以下であれば、繊維間の空隙が少なくなって圧力損失が上昇し、捕集性能が低下することもない。
なお、スパンボンド不織布の融着面積率の測定には、デジタルマイクロスコープ(例えば、株式会社キーエンス製「VHX-5000」)を用い、スパンボンド不織布の任意の部分から、マイクロスコープの倍率20倍で不織布のMD方向およびCD方向に平行な1.0cm×1.0cmの矩形枠を100箇所とり、100箇所それぞれについて当該面積に対する矩形枠内の融着部の面積を測定して平均値をとり、百分率にして小数点以下第一位を四捨五入したものを融着面積率(%)とする。なお、百分率として表記しない場合は、前記矩形枠内の融着部の面積(cm2)を矩形枠の面積である1.0cm2で除した後、小数点以下第三位を四捨五入することで融着面積率を算出することができる。
ここで、本発明において、MD方向とはスパンボンド不織布製造時のシート搬送方向、すなわち不織布ロールにおける巻き取り方向を指すものであり、CD方向はシート搬送方向、すなわち不織布ロールにおける巻き取り方向に対して垂直に交差する方向を指すものである。スパンボンド不織布が切断された場合などでロール状態にない場合は、以下の手順によってMD方向、CD方向を決定することとする。
(a) スパンボンド不織布の面内において、任意の1方向を定め、その方向に沿って、長さ38.1mm、幅25.4mmの試験片を採取する。
(b) 採取した方向から30度、60度、90度回転させた方向においても、同様に長さ38.1mm、幅25.4mmの試験片を採取する。
(c) 各方向の試験片について後述するスパンボンド不織布の剛軟度の測定方法に基づいて、各試験片の剛軟度を測定する。
(d) 測定により得られた値が最も高い方向をそのスパンボンド不織布のMD方向とし、これに直交する方向をCD方向とする。
(a) スパンボンド不織布の面内において、任意の1方向を定め、その方向に沿って、長さ38.1mm、幅25.4mmの試験片を採取する。
(b) 採取した方向から30度、60度、90度回転させた方向においても、同様に長さ38.1mm、幅25.4mmの試験片を採取する。
(c) 各方向の試験片について後述するスパンボンド不織布の剛軟度の測定方法に基づいて、各試験片の剛軟度を測定する。
(d) 測定により得られた値が最も高い方向をそのスパンボンド不織布のMD方向とし、これに直交する方向をCD方向とする。
また、集塵機プリーツフィルター用濾材などからMD方向、CD方向を決定するときにおいて、図1に例示するような集塵機プリーツフィルター用濾材の場合には、山部12の稜線と平行な方向15がCD方向、CD方向と直交する方向14がMD方向であるとする。
融着部の1個あたりの面積としては、0.3mm2以上5.0mm2以下が好ましい。0.3mm2以上とすることで、スパンボンド不織布として十分な機械的強度が得られ、さらに不織布表面の毛羽立ちを押さえることができる。5.0mm2以下とすることで、スパンボンド不織布としての機械的強度に加え通気性が保持することができ、十分な捕集性能が得られる。
融着部はくぼみを形成しており、不織布を構成する熱可塑性連続フィラメント同士が熱と圧力によって融着して形成されている。すなわち、他の部分に比べて熱可塑性連続フィラメントが融着して凝集している部分が融着部である。融着する方法として熱エンボスロールによる融着を採用した場合には、エンボスロールの凸部により熱可塑性連続フィラメントが融着して凝集している部分が融着部となる。例えば、上側または下側のみに所定のパターンの凹凸を有するロールを用いて、他のロールは凹凸の無いフラットロールを用いる場合においては、融着部とは凹凸を有するロールの凸部とフラットロールとで融着されて不織布の熱可塑性連続フィラメントが凝集された部分をいう。また、例えば、表面に複数の平行に配置された直線的溝が形成されている一対の上側ロールと下側ロールからなり、その上側ロールの溝とその下側ロールの溝とがある角度で交叉するように設けられているエンボスロールを用いる場合、融着部とは上側ロールの凸部と下側ロールの凸部とで融着されて不織布の熱可塑性連続フィラメントが凝集された部分をいう。この場合、上側の凸部と下側の凹部あるいは上側の凹部と下側の凸部とで融着される部分はここでいう融着部には含まれない。
本発明のスパンボンド不織布における融着部の形状は特に規定されるものではなく、上側または下側のみに所定のパターンの凹凸を有するロールを用いて、他のロールは凹凸の無いフラットロールを用いる場合や表面に複数の平行に配置された直線的溝が形成されている一対の上側ロールと下側ロールからなり、その上側ロールの溝とその下側ロールの溝とがある角度で交叉するように設けられているエンボスロールにおいて、上側ロールの凸部と下側ロールの凸部とで融着された場合においても、その融着部の形状は円形、三角形、四角形、平行四辺形、楕円形、菱形などでもよい。これらの融着部分の配列は、特に規定されるものではなく、等間隔に規則的に配されたもの、ランダムに配されたもの、異なる形状が混在したものでもよい。なかでも、不織布の均一性の点から、融着部が等間隔に配されるものが好ましい。さらに不織布を剥離することなく部分的な融着をする点で、表面に複数の平行に配置された直線的溝が形成されている一対の上側ロールと下側ロールからなり、その上側ロールの溝とその下側ロールの溝とがある角度で交叉するように設けられているエンボスロールを用い、上側ロールの凸部と下側ロールの凸部とで融着され形成される平行四辺形の融着部が好ましい。
(スパンボンド不織布)
本発明のスパンボンド不織布は、MD方向および/またはCD方向の剛軟度が3mN以上50mN以下である。剛軟度が3mN以上、より好ましくは4mN以上、さらに好ましくは5mN以上であれば、不織布の強度や形態保持性を保ちつつプリーツ加工ができる。一方、50mN以下、好ましくは40mN以下、より好ましくは30mN以下、さらに好ましくは20mN以下であれば、プリーツ加工時の折たたみ抵抗が大きくなく、凹凸がシャープに仕上がる。
本発明のスパンボンド不織布は、MD方向および/またはCD方向の剛軟度が3mN以上50mN以下である。剛軟度が3mN以上、より好ましくは4mN以上、さらに好ましくは5mN以上であれば、不織布の強度や形態保持性を保ちつつプリーツ加工ができる。一方、50mN以下、好ましくは40mN以下、より好ましくは30mN以下、さらに好ましくは20mN以下であれば、プリーツ加工時の折たたみ抵抗が大きくなく、凹凸がシャープに仕上がる。
ここで本発明における剛軟度は、JIS L1913:2010「一般不織布試験方法」6.7「剛軟度(JIS法及びISO法)」の6.7.4「ガーレ法(JIS法)」に準じて、以下のようにされて得られた値とする。
(i)試料から長さ38.1mm(有効試料長L=25.4mm)、幅d=25.4mmの試験片を試料の任意の5点から採取する。ここで本発明においては、不織布の長手方向を試料のMD方向とする。
(ii)採取した試験片をそれぞれチャックに取り付け、可動アームA上の目盛り1-1/2”(1.5インチ=38.1mm)に合わせてチャックを固定する。この場合、試料長の1/2”(0.5インチ=12.7mm)はチャックに1/4”(0.25インチ=6.35mm)、試料の自由端にて振子の先端に1/4”(0.25インチ=6.35mm)がかかるため測定にかかる有効試料長Lは試験片長さから1/2”(0.5インチ=12.7mm)差し引いたものとなる。
(iii)次に振り子Bの支点から下部のおもり取付孔a、b、c(mm)に適当なおもりWa、Wb、Wc(g)を取り付けて可動アームAを定速回転させ、試験片が振り子Bから離れるときの目盛りRG(mgf)を読む。目盛りは小数点以下第一位の桁で読む。ここでおもり取付孔に取り付けるおもりは適宜選択できるものであるが、目盛りRGが4~6になるよう設定するのが好ましい。
(iv)測定は試験片5点につき表裏各5回、合計50回実施する。
(v)得られた目盛りRGの値から下記式を用いて剛軟度の値は小数点以下第二位を四捨五入してそれぞれ求める。試料の剛軟度(mN)は、50回の測定の平均値を、小数点以下第一位を四捨五入して算出するものである。
(i)試料から長さ38.1mm(有効試料長L=25.4mm)、幅d=25.4mmの試験片を試料の任意の5点から採取する。ここで本発明においては、不織布の長手方向を試料のMD方向とする。
(ii)採取した試験片をそれぞれチャックに取り付け、可動アームA上の目盛り1-1/2”(1.5インチ=38.1mm)に合わせてチャックを固定する。この場合、試料長の1/2”(0.5インチ=12.7mm)はチャックに1/4”(0.25インチ=6.35mm)、試料の自由端にて振子の先端に1/4”(0.25インチ=6.35mm)がかかるため測定にかかる有効試料長Lは試験片長さから1/2”(0.5インチ=12.7mm)差し引いたものとなる。
(iii)次に振り子Bの支点から下部のおもり取付孔a、b、c(mm)に適当なおもりWa、Wb、Wc(g)を取り付けて可動アームAを定速回転させ、試験片が振り子Bから離れるときの目盛りRG(mgf)を読む。目盛りは小数点以下第一位の桁で読む。ここでおもり取付孔に取り付けるおもりは適宜選択できるものであるが、目盛りRGが4~6になるよう設定するのが好ましい。
(iv)測定は試験片5点につき表裏各5回、合計50回実施する。
(v)得られた目盛りRGの値から下記式を用いて剛軟度の値は小数点以下第二位を四捨五入してそれぞれ求める。試料の剛軟度(mN)は、50回の測定の平均値を、小数点以下第一位を四捨五入して算出するものである。
なお、上記において、MD方向の剛軟度の測定には、試料の長手方向がMD方向となるように採取した試験片を用い、CD方向の剛軟度の測定には、試料の長手方向がCD方向となるように採取した試験片を用いる。
本発明における上記剛軟度は、MD方向の剛軟度、CD方向の剛軟度の何れかで上記範囲を満たせばよいが、少なくともMD方向の剛軟度が上記範囲を満たすことが好ましく、MD方向の剛軟度、CD方向の剛軟度とも上記範囲を満たすことがより好ましい。
本発明のスパンボンド不織布のMD方向の剛軟度は3mN以上20mN以下であることが好ましい。より好ましくは4mN以上、さらに好ましくは5mN以上である。上記範囲とすることによりプリーツ形態保持性を保つことができるので好ましい。20mN以下、好ましくは18mN以下、より好ましくは15mN以下であれば、プリーツ加工時の折りたたみ抵抗が大きくなく、プリーツ形状の凹凸仕上がり状態がシャープにでき好ましい。
本発明のスパンボンド不織布の剛軟度のMD方向/CD方向の比は3以上である。プリーツ形状保持性は折りたたみ方向であるMD方向の剛性が支配的であり、CD方向の剛性は特に限定されないが、2mN以上、好ましくは3mN以上であり、好ましい剛軟度のMD方向/CD方向の比は、3以上、特に好ましくは3.5以上である。
本発明におけるスパンボンド不織布の目付は、90g/m2以上150g/m2以下の範囲である。目付が90g/m2以上であれば、プリーツに必要な剛性を得ることができ好ましい。一方、目付が150g/m2以下、好ましくは140g/m2以下、より好ましくは130g/m2以下であれば、フィルターとして使用した場合に圧力損失が上昇するのを抑制でき、フィルターとしての寿命を長くすることができる。でも好ましい。
ここでいう目付は、MD方向50cm×CD方向50cmのサイズの試料を、3個採取して各質量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算し、小数点以下第一位を四捨五入することにより求められる。
ここでいう目付は、MD方向50cm×CD方向50cmのサイズの試料を、3個採取して各質量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算し、小数点以下第一位を四捨五入することにより求められる。
また、本発明のスパンボンド不織布の目付CV値は6.0%以下である。
本発明において、スパンボンド不織布の目付CV値は、次のようにして測定されて得られる値を採用することとする。
(i)スパンボンド不織布から5cm×5cmの小片を合計100個採取する。
(ii)各小片の質量(g)をそれぞれ測定し、単位面積(1m2)当たりに換算する。
(iii)(ii)の換算結果の平均値(Wave)、標準偏差(Wsdv)をそれぞれ算出する。
(iv)(i)~(iii)の結果を基に、以下の式により目付CV値(%)を計算し、小数点以下第二位を四捨五入する。
目付CV値(%)=Wsdv/Wave×100
本発明において、スパンボンド不織布の目付CV値は、次のようにして測定されて得られる値を採用することとする。
(i)スパンボンド不織布から5cm×5cmの小片を合計100個採取する。
(ii)各小片の質量(g)をそれぞれ測定し、単位面積(1m2)当たりに換算する。
(iii)(ii)の換算結果の平均値(Wave)、標準偏差(Wsdv)をそれぞれ算出する。
(iv)(i)~(iii)の結果を基に、以下の式により目付CV値(%)を計算し、小数点以下第二位を四捨五入する。
目付CV値(%)=Wsdv/Wave×100
また、本発明のスパンボンド不織布の目付CV値は、より好ましくは5.5%以下であり、さらに好ましくは5.0%以下である。このような範囲であれば、不織布の均一性向上に伴って不織布を緻密なものとすることができるため、捕集効率が向上しやすくなり、満足するフィルター寿命が得られやすくなるため、好ましい。一方、スパンボンド不織布の通気量を一定量確保し、圧力損失を小さくすることでフィルターの寿命を長くしやすくするため、目付CV値が1.0%以上であることがより好ましい。
本発明におけるスパンボンド不織布の厚さは、0.40mm以上0.60mm以下であることが好ましく、より好ましくは0.42mm以上0.58mm以下である。厚さを0.40mm以上とすることにより、剛性を向上させ、フィルターとしての使用に適した不織布とすることができる。また、厚みを0.60mm以下とすることにより、フィルターとしてのハンドリング性や加工性に優れたスパンボンド不織布とすることができる。
なお、本発明において、スパンボンド不織布の厚み(mm)は、以下の方法によって測定されて得られる値を採用することとする。
(i)厚さ計(例えば、株式会社テクロック製“TECLOCK”(登録商標)SM-114等)を使用して、不織布の厚みを幅方向等間隔に10点測定する。
(ii)上記算術平均値から小数点以下第3位を四捨五入し、不織布の厚さ(mm)とする。
なお、本発明において、スパンボンド不織布の厚み(mm)は、以下の方法によって測定されて得られる値を採用することとする。
(i)厚さ計(例えば、株式会社テクロック製“TECLOCK”(登録商標)SM-114等)を使用して、不織布の厚みを幅方向等間隔に10点測定する。
(ii)上記算術平均値から小数点以下第3位を四捨五入し、不織布の厚さ(mm)とする。
本発明におけるスパンボンド不織布の見掛け密度は、0.20g/cm3以上0.30g/cm3以下であることが好ましい。見掛け密度が0.20以上0.30g/cm3以下であると、スパンボンド不織布は緻密な構造となりダストが内部に入りにくく、ダスト捕集性に優れる。より好ましい見掛け密度の範囲は、0.22g/cm3以上0.28g/cm3以下の範囲である。
なお、本発明において、スパンボンド不織布の見かけ密度(g/cm3)は、前記のスパンボンド不織布の目付、厚みの値から以下の式によって求められる値を採用することとする。
見掛け密度(g/cm3)=目付(g/m2)/厚み(mm)/1000
なお、本発明において、スパンボンド不織布の見かけ密度(g/cm3)は、前記のスパンボンド不織布の目付、厚みの値から以下の式によって求められる値を採用することとする。
見掛け密度(g/cm3)=目付(g/m2)/厚み(mm)/1000
本発明におけるスパンボンド不織布の単位目付あたりの通気量は、0.15((cm3/(cm2・秒))/(g/m2))以上1.00((cm3/(cm2・秒))/(g/m2))以下であることが好ましい。単位目付あたりの通気量が0.15((cm3/(cm2・秒))/(g/m2))以上、好ましくは、0.20((cm3/(cm2・秒))/(g/m2))以上であると、圧力損失が上昇するのを抑制できる。また、単位目付あたりの通気量が1.00((cm3/(cm2・秒))/(g/m2))以下、好ましくは、0.90((cm3/(cm2・秒))/(g/m2))以下であると、ダストが内部に滞留しにくいことによりダスト捕集性が良好である。
なお、本発明において、スパンボンド不織布の単位目付当たりの通気量((cm3/(cm2・秒))/(g/m2))は、以下のとおりJIS L1913:2010「一般不織布試験方法」6.8「通気性(JIS法)」の6.8.1「フラジール形法」に基いて測定される値を前記の目付で除して得られる値を採用することとする。
(i)スパンボンド不織布のCD方向等間隔に150mm×150mmの試験片を10枚採取する。
(ii)試験機の円筒の一端に試験片を取り付けた後、下限抵抗器によって傾斜型気圧計が125Paの圧力を示すように、吸込みファン及び空気孔を調整し、その時の垂直型気圧計の示す圧力を測る。
(iii)測定した圧力と使用した空気孔の種類とから、試験機に付属の換算表によって試験片を通過する空気量(cm3/(cm2・秒))を求める。
(iv)得られた10点の試験片の通気量の算術平均値を、小数点以下第一位を四捨五入して、スパンボンド不織布の通気量(cm3/(cm2・秒))を算出する。
(v)以下の式によって、単位目付当たりの通気量を算出し、小数点以下第三位を四捨五入して、スパンボンド不織布の単位目付あたりの通気量((cm3/(cm2・秒))/(g/m2))を算出する。
単位目付あたりの通気量((cm3/(cm2・秒))/(g/m2))=通気量(cm3/(cm2・秒))/目付(g/m2)
(i)スパンボンド不織布のCD方向等間隔に150mm×150mmの試験片を10枚採取する。
(ii)試験機の円筒の一端に試験片を取り付けた後、下限抵抗器によって傾斜型気圧計が125Paの圧力を示すように、吸込みファン及び空気孔を調整し、その時の垂直型気圧計の示す圧力を測る。
(iii)測定した圧力と使用した空気孔の種類とから、試験機に付属の換算表によって試験片を通過する空気量(cm3/(cm2・秒))を求める。
(iv)得られた10点の試験片の通気量の算術平均値を、小数点以下第一位を四捨五入して、スパンボンド不織布の通気量(cm3/(cm2・秒))を算出する。
(v)以下の式によって、単位目付当たりの通気量を算出し、小数点以下第三位を四捨五入して、スパンボンド不織布の単位目付あたりの通気量((cm3/(cm2・秒))/(g/m2))を算出する。
単位目付あたりの通気量((cm3/(cm2・秒))/(g/m2))=通気量(cm3/(cm2・秒))/目付(g/m2)
本発明のスパンボンド不織布の単位目付あたりのMD方向の引張強力(以降、単位目付あたりのMD引張強力と表記することがある。)は、3.8(N/5cm)/(g/m2)以上であることが好ましく、より好ましくは4.0.(N/5cm)/(g/m2)以上である。また、単位目付あたりのCD方向の引張強力(以降、単位目付あたりのCD引張強力と表記することがある。)は、2.0(N/5cm)/(g/m2)以上であることが好ましく、より好ましくは2.3(N/5cm)/(g/m2)以上である。
単位目付あたりのMD引張強力と単位目付あたりのCD引張強力とを、このようにすることにより、フィルターとして実用に供しうる機械強度を付与し、耐久性に優れたフィルターとすることができる。ここで、単位目付あたりの引張強力は、次式で算出される。
単位目付あたりの引張強力((N/5cm)/(g/m2))=引張強力(N/5cm)/目付(g/m2)
単位目付あたりのMD引張強力と単位目付あたりのCD引張強力とを、このようにすることにより、フィルターとして実用に供しうる機械強度を付与し、耐久性に優れたフィルターとすることができる。ここで、単位目付あたりの引張強力は、次式で算出される。
単位目付あたりの引張強力((N/5cm)/(g/m2))=引張強力(N/5cm)/目付(g/m2)
なお、本発明において、スパンボンド不織布の引張強力は、以下のとおりJIS L1913:2010「一般不織布試験方法」6.3「引張強さ及び伸び率(ISO法)」の6.3.1「標準時」に基づいて測定される値を前記の目付で除して得られる値を採用することとする。
(i) MD方向を長辺とした30cm×5cmの試験片を、それぞれMD方向等間隔に1mあたり3点採取する。
(ii) CD方向を長辺とした30cm×5cmの試験片を、それぞれMD方向等間隔に1mあたり3点採取する。
(iii) 定速伸長型引張試験機を用いて、つかみ間隔が20cmで、引張速度が10cm/分の条件で引張試験を実施する。
(iv) 破断したときの強力を読み取り、小数点以下第一位を四捨五入した値を引張強力(N/5cm)とする。
(v) 前記の(iv)で得られた引張強力(N/5cm)の値を、上記の目付(g/m2)の値で除し、MD方向とCD方向について、それぞれの目付あたりの引張強度を、小数点以下第二位を四捨五入し、算出する。
(i) MD方向を長辺とした30cm×5cmの試験片を、それぞれMD方向等間隔に1mあたり3点採取する。
(ii) CD方向を長辺とした30cm×5cmの試験片を、それぞれMD方向等間隔に1mあたり3点採取する。
(iii) 定速伸長型引張試験機を用いて、つかみ間隔が20cmで、引張速度が10cm/分の条件で引張試験を実施する。
(iv) 破断したときの強力を読み取り、小数点以下第一位を四捨五入した値を引張強力(N/5cm)とする。
(v) 前記の(iv)で得られた引張強力(N/5cm)の値を、上記の目付(g/m2)の値で除し、MD方向とCD方向について、それぞれの目付あたりの引張強度を、小数点以下第二位を四捨五入し、算出する。
以上説明したように、本発明のスパンボンド不織布は優れた剛性や目付均一性と通気性および捕集性能と機械的特性を有するため、ガスタービン用の吸気用フィルター用途に使用される。集塵機用フィルターや放電加工機等の液体フィルター用途、ガスタービンや自動車エンジン等の吸気エアーを清浄にするために用いられる吸気用フィルターフィルター用濾材として好ましく使用される。フィルター用濾材は、例えば前記のスパンボンド不織布をPTFE膜やナノファイバーからなる基材と貼り合わせること得られる。また、本発明のプリーツフィルター用濾材は、フィルター積層濾材を形成した後にプリーツ加工してプリーツ形状とすることで得られる。また、このプリーツフィルター用濾材の全体を円筒状にした後に、円筒の上端と下端とが固定されてなる円筒型のプリーツフィルターとすることもでき、あるいは、プリーツフィルター用濾材の端部を金属材料や高分子樹脂材料からなる角型や丸型といった枠材の内壁に固定した、パネル型のプリーツフィルターとすることができる。
次に、実施例に基づき本発明のスパンボンド不織布について具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
[測定方法]
下記の実施例における各特性値は、次の方法で測定したものである。ただし、各物性の測定において、特段の記載がないものは、前記の方法に基づいて測定を行ったものである。
[測定方法]
下記の実施例における各特性値は、次の方法で測定したものである。ただし、各物性の測定において、特段の記載がないものは、前記の方法に基づいて測定を行ったものである。
(1)ポリエステルの融点(℃)
示差走査型熱量計として、パーキンエルマー社製「DSC-2型」を用いた。
示差走査型熱量計として、パーキンエルマー社製「DSC-2型」を用いた。
(2)ポリエステルの固有粘度(IV)
ポリエステルの固有粘度(IV)は、次の方法で測定した。
オルソクロロフェノール100mLに対し試料8gを溶解し、温度25℃においてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを、下記式により求めた。
ηr=η/η0=(t×d)/(t0×d0)
(ここで、ηはポリマー溶液の粘度、η0はオルソクロロフェノールの粘度、tは溶液の落下時間(秒)、dは溶液の密度(g/cm3)、t0はオルソクロロフェノールの落下時間(秒)、d0はオルソクロロフェノールの密度(g/cm3)を、それぞれ表す。)
次いで、相対粘度ηrから、下記式により固有粘度(IV)を算出した。
・固有粘度(IV)=0.0242ηr+0.2634
ポリエステルの固有粘度(IV)は、次の方法で測定した。
オルソクロロフェノール100mLに対し試料8gを溶解し、温度25℃においてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを、下記式により求めた。
ηr=η/η0=(t×d)/(t0×d0)
(ここで、ηはポリマー溶液の粘度、η0はオルソクロロフェノールの粘度、tは溶液の落下時間(秒)、dは溶液の密度(g/cm3)、t0はオルソクロロフェノールの落下時間(秒)、d0はオルソクロロフェノールの密度(g/cm3)を、それぞれ表す。)
次いで、相対粘度ηrから、下記式により固有粘度(IV)を算出した。
・固有粘度(IV)=0.0242ηr+0.2634
(3)スパンボンド不織布の厚さ(mm)
厚さ計として、テクロック社製“TECLOCK”(登録商標)SM-114を使用した。
(4)不織布の見掛け密度
スパンボンド不織布の見掛け密度は前記の方法で算出した。
(5)スパンボンド不織布の通気量(cm3/(cm2・秒))
通気量の測定には、スイス・テクステスト社製通気性試験機「FX3300-III」を用いて測定した。
(6)スパンボンド不織布の剛軟度(mN)
剛軟度は、株式会社大栄精機製作所製ガーレ・柔軟度試験機「GAS-10」を用いて測定した。
(7)スパンボンド不織布の引張強力(N/5cm)
定速伸長型引張試験機として、東洋ボールドウィン社製テンシロン「RTC-1250A」を用いた。
(8)スパンボンド不織布の融着部の面積の割合(%)
スパンボンド不織布の融着の面積の割合の測定には、KEYENCE製デジタルマイクロスコープ「VHX-5000」を用いた。
厚さ計として、テクロック社製“TECLOCK”(登録商標)SM-114を使用した。
(4)不織布の見掛け密度
スパンボンド不織布の見掛け密度は前記の方法で算出した。
(5)スパンボンド不織布の通気量(cm3/(cm2・秒))
通気量の測定には、スイス・テクステスト社製通気性試験機「FX3300-III」を用いて測定した。
(6)スパンボンド不織布の剛軟度(mN)
剛軟度は、株式会社大栄精機製作所製ガーレ・柔軟度試験機「GAS-10」を用いて測定した。
(7)スパンボンド不織布の引張強力(N/5cm)
定速伸長型引張試験機として、東洋ボールドウィン社製テンシロン「RTC-1250A」を用いた。
(8)スパンボンド不織布の融着部の面積の割合(%)
スパンボンド不織布の融着の面積の割合の測定には、KEYENCE製デジタルマイクロスコープ「VHX-5000」を用いた。
(9)スパンボンド不織布の捕集効率(%)
図2は本発明の実施例にかかる捕集性能試験を実施する試験システムの構成を説明するための図である。図2に示す試験システム21は、試験サンプルMをセットするサンプルホルダー22と、流量計23と、流量調整バルブ24と、ブロワ25と、ダスト供給装置26と、切替コック27と、パーティクルカウンター28とを備える。流量計23と、流量調整バルブ24、ブロワ25およびダスト供給装置26は、サンプルホルダー22と連結している。流量計23は、流量調整バルブ24を介してブロワ25に接続している。サンプルホルダー22には、ブロワ25の吸気によって、ダスト供給装置26からダストが供給される。サンプルホルダー22にパーティクルカウンター28を接続し、切替コック27を介して、試験サンプルMの上流側のダスト個数と下流側のダスト個数をそれぞれ測定することができる。まず、不織布の任意の部分から、15cm×15cmのサンプルを3個採取し、採取した試験サンプルMをサンプルホルダー22にセットする。試験サンプルの評価面積は、115cm2とした。捕集性能の測定にあたっては、ポリスチレン0.309U 10重量%溶液(ナカライテスク株式会社製)を蒸留水で200倍まで希釈し、ダスト供給装置26に充填した。風量をフィルター通過速度が3.0m/minになるように流量調整バルブ24で調整し、ダスト濃度を2万~7万個/(2.83×10-4m3(0.01ft3))の範囲で安定させ、試験サンプルMの上流のダスト個数および下流のダスト個数をパーティクルカウンター28(リオン株式会社製、KC-01D)でダスト粒径0.3~0.5μmの範囲についてそれぞれ測定した。得られた値を下記計算式に代入して求めた数値の小数点以下第一位を四捨五入し捕集性能(%)を求めた。
捕集性能(%)=〔1-(D1/D2)〕×100
ここで、D1:下流のダスト個数(3回の合計)、D2:上流のダスト個数(3回の合計)である。
図2は本発明の実施例にかかる捕集性能試験を実施する試験システムの構成を説明するための図である。図2に示す試験システム21は、試験サンプルMをセットするサンプルホルダー22と、流量計23と、流量調整バルブ24と、ブロワ25と、ダスト供給装置26と、切替コック27と、パーティクルカウンター28とを備える。流量計23と、流量調整バルブ24、ブロワ25およびダスト供給装置26は、サンプルホルダー22と連結している。流量計23は、流量調整バルブ24を介してブロワ25に接続している。サンプルホルダー22には、ブロワ25の吸気によって、ダスト供給装置26からダストが供給される。サンプルホルダー22にパーティクルカウンター28を接続し、切替コック27を介して、試験サンプルMの上流側のダスト個数と下流側のダスト個数をそれぞれ測定することができる。まず、不織布の任意の部分から、15cm×15cmのサンプルを3個採取し、採取した試験サンプルMをサンプルホルダー22にセットする。試験サンプルの評価面積は、115cm2とした。捕集性能の測定にあたっては、ポリスチレン0.309U 10重量%溶液(ナカライテスク株式会社製)を蒸留水で200倍まで希釈し、ダスト供給装置26に充填した。風量をフィルター通過速度が3.0m/minになるように流量調整バルブ24で調整し、ダスト濃度を2万~7万個/(2.83×10-4m3(0.01ft3))の範囲で安定させ、試験サンプルMの上流のダスト個数および下流のダスト個数をパーティクルカウンター28(リオン株式会社製、KC-01D)でダスト粒径0.3~0.5μmの範囲についてそれぞれ測定した。得られた値を下記計算式に代入して求めた数値の小数点以下第一位を四捨五入し捕集性能(%)を求めた。
捕集性能(%)=〔1-(D1/D2)〕×100
ここで、D1:下流のダスト個数(3回の合計)、D2:上流のダスト個数(3回の合計)である。
(10)圧力損失(Pa)
上記捕集性能測定時の試験サンプルMの上流と下流との静圧差を圧力計29で読み取り、3サンプルから得られた値の平均値の小数点以下第1位を四捨五入して算出した。
上記捕集性能測定時の試験サンプルMの上流と下流との静圧差を圧力計29で読み取り、3サンプルから得られた値の平均値の小数点以下第1位を四捨五入して算出した。
(11)スパンボンド不織布のプリーツ加工性(点)
(1)スパンボンド不織布を240mm幅にカットし、このスパンボンド不織布を150℃に加熱して圧縮しながら、プリーツ成形体の頂点部の稜線から次の頂点部の稜線までの距離が35mmとなるようにプリーツ加工し、プリーツ成形体を得た。
(2)このプリーツ成形体をポリプロピレン製の多孔性円筒形コアに45山巻き、プリーツ成形体の端同士を加熱シールした後、円筒形上の両端に射出成型で作ったキャップを融着させ、プリーツフィルターを作製した。
(3)パネラー20人が作製したプリーツフィルターの外観を目視で確認し、不織布のプリーツ加工性を下記基準の5段階評価で判断した。したがって合計点数は、最低0点から最高100点となり、80点以上を合格と判断した。
5点:非常に良い
(プリーツ成形体の山同士の接触やプリーツ形状に歪みがなく、隣り合う山が平行に直線に並んでいる。)
4点:良い
(5点と3点の中間。)
3点:普通
(プリーツ成形体の山同士の接触はないが、プリーツ形状に歪みがある。)
2点:悪い
(3点と1点の中間。)
1点:非常に悪い
(プリーツ形状に歪みがあり、プリーツ成形体の山同士が接触している。)
(1)スパンボンド不織布を240mm幅にカットし、このスパンボンド不織布を150℃に加熱して圧縮しながら、プリーツ成形体の頂点部の稜線から次の頂点部の稜線までの距離が35mmとなるようにプリーツ加工し、プリーツ成形体を得た。
(2)このプリーツ成形体をポリプロピレン製の多孔性円筒形コアに45山巻き、プリーツ成形体の端同士を加熱シールした後、円筒形上の両端に射出成型で作ったキャップを融着させ、プリーツフィルターを作製した。
(3)パネラー20人が作製したプリーツフィルターの外観を目視で確認し、不織布のプリーツ加工性を下記基準の5段階評価で判断した。したがって合計点数は、最低0点から最高100点となり、80点以上を合格と判断した。
5点:非常に良い
(プリーツ成形体の山同士の接触やプリーツ形状に歪みがなく、隣り合う山が平行に直線に並んでいる。)
4点:良い
(5点と3点の中間。)
3点:普通
(プリーツ成形体の山同士の接触はないが、プリーツ形状に歪みがある。)
2点:悪い
(3点と1点の中間。)
1点:非常に悪い
(プリーツ形状に歪みがあり、プリーツ成形体の山同士が接触している。)
[使用した樹脂]
次に、実施例・比較例において使用した樹脂について、その詳細を記載する。
・ポリエステル系樹脂A:水分率50質量ppm以下に乾燥した、固有粘度(IV)が0.65で融点が260℃の、ポリエチレンテレフタレート(PET)
・ポリエステル系樹脂B:水分率50質量ppm以下に乾燥した、固有粘度(IV)が0.64、イソフタル酸共重合率が11mol%で融点が230℃の、共重合ポリエチレンテレフタレート(CO-PET)
次に、実施例・比較例において使用した樹脂について、その詳細を記載する。
・ポリエステル系樹脂A:水分率50質量ppm以下に乾燥した、固有粘度(IV)が0.65で融点が260℃の、ポリエチレンテレフタレート(PET)
・ポリエステル系樹脂B:水分率50質量ppm以下に乾燥した、固有粘度(IV)が0.64、イソフタル酸共重合率が11mol%で融点が230℃の、共重合ポリエチレンテレフタレート(CO-PET)
[実施例1]
前記のポリエステル系樹脂Aと前記のポリエステル系樹脂Bを、それぞれ295℃と280℃の温度で溶融させた。その後、ポリエステル系樹脂Aを芯成分とし、ポリエステル系樹脂Bを鞘成分として、口金温度が295℃で、芯:鞘=80:20の質量比率で細孔から紡出した後、エアサッカーにより紡糸速度4900m/分で円形断面形状のフィラメントを紡糸し、移動するネットコンベアー上にスリットを有する開繊板により繊維配列を規制し堆積させ、平均単繊維直径が14.8μmの繊維からなる繊維ウェブを捕集した。捕集した繊維ウェブに、一対のフラットロールからなるカレンダーロールによって、温度が140℃で、線圧が50kg/cmの条件で仮融着した。さらに引き続いて、融着面積率10%、融着部1個あたりの面積が1.6mm2となる一対の彫刻ロールからなるエンボスロールを用い、上下のエンボスロールの温度をともに200℃とし、繊維ウェブにかかる線圧が70kg/cmとなる条件で融着し、目付が130g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.25g/cm3、通気量は45cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.35(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向の剛軟度は10.2mN、CD方向の剛軟度は2.3mN、剛軟度のMD方向/CD方向の比は4.4であり、目付CV値は3.6%であった。結果を表1に示す。
前記のポリエステル系樹脂Aと前記のポリエステル系樹脂Bを、それぞれ295℃と280℃の温度で溶融させた。その後、ポリエステル系樹脂Aを芯成分とし、ポリエステル系樹脂Bを鞘成分として、口金温度が295℃で、芯:鞘=80:20の質量比率で細孔から紡出した後、エアサッカーにより紡糸速度4900m/分で円形断面形状のフィラメントを紡糸し、移動するネットコンベアー上にスリットを有する開繊板により繊維配列を規制し堆積させ、平均単繊維直径が14.8μmの繊維からなる繊維ウェブを捕集した。捕集した繊維ウェブに、一対のフラットロールからなるカレンダーロールによって、温度が140℃で、線圧が50kg/cmの条件で仮融着した。さらに引き続いて、融着面積率10%、融着部1個あたりの面積が1.6mm2となる一対の彫刻ロールからなるエンボスロールを用い、上下のエンボスロールの温度をともに200℃とし、繊維ウェブにかかる線圧が70kg/cmとなる条件で融着し、目付が130g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.25g/cm3、通気量は45cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.35(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向の剛軟度は10.2mN、CD方向の剛軟度は2.3mN、剛軟度のMD方向/CD方向の比は4.4であり、目付CV値は3.6%であった。結果を表1に示す。
[実施例2]
平均単繊維直径が14.4μmとなるよう紡出速度を変更し、目付を150g/m2にするためネットコンベアーの速度を変更したこと以外は、実施例1と同じ条件で、目付が150g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.28g/cm3、通気量は35cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.23(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は13.3mN、CD方向剛軟度は3.4mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は3.9であり、目付CV値は3.4%であった。結果を表1に示す。
平均単繊維直径が14.4μmとなるよう紡出速度を変更し、目付を150g/m2にするためネットコンベアーの速度を変更したこと以外は、実施例1と同じ条件で、目付が150g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.28g/cm3、通気量は35cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.23(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は13.3mN、CD方向剛軟度は3.4mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は3.9であり、目付CV値は3.4%であった。結果を表1に示す。
[実施例3]
ネットコンベアーの速度を調整して目付を120g/m2に変更したこと以外は、実施例1と同じ条件で、平均単繊維直径が14.8μmの繊維からなる、目付が120g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.24g/cm3、通気量は55cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.46(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は7.1mN、CD方向剛軟度は2.0mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は3.6であり、目付CV値は3.8%であった。結果を表1に示す。
ネットコンベアーの速度を調整して目付を120g/m2に変更したこと以外は、実施例1と同じ条件で、平均単繊維直径が14.8μmの繊維からなる、目付が120g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.24g/cm3、通気量は55cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.46(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は7.1mN、CD方向剛軟度は2.0mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は3.6であり、目付CV値は3.8%であった。結果を表1に示す。
[実施例4]
ネットコンベアーの速度を調整して目付を100g/m2に変更したこと以外は、実施例1と同じ条件で、平均単繊維直径が14.8μmの繊維からなる、目付が100g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.22g/cm3、通気量は70cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.70(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は6.3mN、CD方向剛軟度は1.1mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は5.7であり、目付CV値は4.2%であった。結果を表1に示す。
ネットコンベアーの速度を調整して目付を100g/m2に変更したこと以外は、実施例1と同じ条件で、平均単繊維直径が14.8μmの繊維からなる、目付が100g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.22g/cm3、通気量は70cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.70(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は6.3mN、CD方向剛軟度は1.1mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は5.7であり、目付CV値は4.2%であった。結果を表1に示す。
[実施例5]
平均単繊維直径が10.1μmとなるよう紡出速度を変更し、目付を150g/m2にするためネットコンベアーの速度を変更したこと以外は、実施例1と同じ条件で、目付が150g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.29g/cm3、通気量は30cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.20(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は6.6mN、CD方向剛軟度は2.1mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は3.1であり、目付CV値は3.1%であった。結果を表1に示す。
平均単繊維直径が10.1μmとなるよう紡出速度を変更し、目付を150g/m2にするためネットコンベアーの速度を変更したこと以外は、実施例1と同じ条件で、目付が150g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.29g/cm3、通気量は30cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.20(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は6.6mN、CD方向剛軟度は2.1mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は3.1であり、目付CV値は3.1%であった。結果を表1に示す。
得られた不織布の特性は表1に示したとおりであり、実施例1~5のスパンボンド不織布は、いずれもMD方向の剛軟度が5mN以上、剛軟度のMD方向/CD方向の比が3.5以上、目付CV値が4.5%以下であり、剛性、目付均一性に優れており、スパンボンド不織布として良好な特性を示したものであった。また、捕集性能試験の結果も、捕集効率は29%以上、圧力損失も20Pa以下と、いずれも良好であった。
[比較例1]
前記のポリエステル系樹脂Aと前記のポリエステル系樹脂Bを、それぞれ295℃と280℃の温度で溶融させた。その後、ポリエステル系樹脂Aを芯成分とし、ポリエステル系樹脂Bを鞘成分として、口金温度295℃、芯:鞘=80:20の質量比率で細孔から紡出した後、金属衝突板へフィラメントを衝突させ、摩擦帯電により繊維を帯電して開繊させ繊維ウェブを捕集した。捕集した繊維ウェブに、一対のフラットロールからなるカレンダーロールによって、温度が140℃で、線圧が50kg/cmの条件で仮融着した。さらに引き続いて、融着面積率18%、融着部1個あたりの面積が0.7mm2となる一対の彫刻ロールからなるエンボスロールで、温度が200℃で、線圧が60kg/cmの条件で融着し、平均単繊維直径が16.5μmの繊維からなる、目付が130g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.32g/cm3、通気量は35cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.27(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は5.4mN、CD方向剛軟度は1.9mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は2.8であり、目付CV値は6.8%であった。結果を表2に示す。
前記のポリエステル系樹脂Aと前記のポリエステル系樹脂Bを、それぞれ295℃と280℃の温度で溶融させた。その後、ポリエステル系樹脂Aを芯成分とし、ポリエステル系樹脂Bを鞘成分として、口金温度295℃、芯:鞘=80:20の質量比率で細孔から紡出した後、金属衝突板へフィラメントを衝突させ、摩擦帯電により繊維を帯電して開繊させ繊維ウェブを捕集した。捕集した繊維ウェブに、一対のフラットロールからなるカレンダーロールによって、温度が140℃で、線圧が50kg/cmの条件で仮融着した。さらに引き続いて、融着面積率18%、融着部1個あたりの面積が0.7mm2となる一対の彫刻ロールからなるエンボスロールで、温度が200℃で、線圧が60kg/cmの条件で融着し、平均単繊維直径が16.5μmの繊維からなる、目付が130g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.32g/cm3、通気量は35cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.27(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は5.4mN、CD方向剛軟度は1.9mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は2.8であり、目付CV値は6.8%であった。結果を表2に示す。
[比較例2]
ネットコンベアーの速度を調整して目付を100g/m2に変更したこと以外は、比較例1と同じ条件で、平均単繊維直径が16.5μmの繊維からなる、目付が100g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.31g/cm3、通気量は65cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.65(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は2.6mN、CD方向剛軟度は1.0mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は2.6であり、目付CV値は7.4%であった。結果を表2に示す。
ネットコンベアーの速度を調整して目付を100g/m2に変更したこと以外は、比較例1と同じ条件で、平均単繊維直径が16.5μmの繊維からなる、目付が100g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.31g/cm3、通気量は65cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.65(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は2.6mN、CD方向剛軟度は1.0mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は2.6であり、目付CV値は7.4%であった。結果を表2に示す。
[比較例3]
前記のポリエステル系樹脂Aと前記のポリエステル系樹脂Bを、それぞれ295℃と280℃の温度で溶融させた。その後、ポリエステル系樹脂Aを芯成分とし、ポリエステル系樹脂Bを鞘成分として、口金温度が295℃で、芯:鞘=80:20の質量比率で細孔から紡出した後、エアサッカーにより紡糸速度4900m/分で円形断面形状のフィラメントを紡糸し、移動するネットコンベアー上にスリットを有する開繊板により繊維配列を規制し堆積させ、平均単繊維直径が12.8μmの繊維からなる繊維ウェブを捕集した。捕集した繊維ウェブに、彫刻ロールからなるエンボスロールとフラットロールを使用し、上下のエンボスロールとフラットロールの温度をともに170℃で、繊維ウェブにかかる線圧が70kg/cmの条件で融着面積率16%、融着部1個あたりの面積が0.7mm2となるよう融着し、目付が130g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.34g/cm3、通気量は21cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.18(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は4.0mN、CD方向剛軟度は1.6mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は2.5であり、目付CV値は3.2%であった。結果を表2に示す。
前記のポリエステル系樹脂Aと前記のポリエステル系樹脂Bを、それぞれ295℃と280℃の温度で溶融させた。その後、ポリエステル系樹脂Aを芯成分とし、ポリエステル系樹脂Bを鞘成分として、口金温度が295℃で、芯:鞘=80:20の質量比率で細孔から紡出した後、エアサッカーにより紡糸速度4900m/分で円形断面形状のフィラメントを紡糸し、移動するネットコンベアー上にスリットを有する開繊板により繊維配列を規制し堆積させ、平均単繊維直径が12.8μmの繊維からなる繊維ウェブを捕集した。捕集した繊維ウェブに、彫刻ロールからなるエンボスロールとフラットロールを使用し、上下のエンボスロールとフラットロールの温度をともに170℃で、繊維ウェブにかかる線圧が70kg/cmの条件で融着面積率16%、融着部1個あたりの面積が0.7mm2となるよう融着し、目付が130g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.34g/cm3、通気量は21cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.18(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は4.0mN、CD方向剛軟度は1.6mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は2.5であり、目付CV値は3.2%であった。結果を表2に示す。
[比較例4]
前記のポリエステル系樹脂Aと前記のポリエステル系樹脂Bを、それぞれ295℃と280℃の温度で溶融させた。その後、ポリエステル系樹脂Aを芯成分とし、ポリエステル系樹脂Bを鞘成分として、口金温度295℃、芯:鞘=80:20の質量比率で細孔から紡出した後、金属衝突板へフィラメントを衝突させ、摩擦帯電により繊維を帯電して開繊させ繊維ウェブを捕集した。捕集した繊維ウェブに、一対のフラットロールからなるカレンダーロールによって、温度が140℃で、線圧が50kg/cmの条件で仮融着した。さらに引き続いて、融着面積率10%、融着部1個あたりの面積が1.6mm2となる一対の彫刻ロールからなるエンボスロールで、温度が200℃で、線圧が60kg/cmの条件で融着し、平均単繊維直径が16.5μmの繊維からなる、目付が130g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.25g/cm3、通気量は55cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.42(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は7.0mN、CD方向剛軟度は2.6mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は2.7であり、目付CV値は6.9%であった。結果を表2に示す。
前記のポリエステル系樹脂Aと前記のポリエステル系樹脂Bを、それぞれ295℃と280℃の温度で溶融させた。その後、ポリエステル系樹脂Aを芯成分とし、ポリエステル系樹脂Bを鞘成分として、口金温度295℃、芯:鞘=80:20の質量比率で細孔から紡出した後、金属衝突板へフィラメントを衝突させ、摩擦帯電により繊維を帯電して開繊させ繊維ウェブを捕集した。捕集した繊維ウェブに、一対のフラットロールからなるカレンダーロールによって、温度が140℃で、線圧が50kg/cmの条件で仮融着した。さらに引き続いて、融着面積率10%、融着部1個あたりの面積が1.6mm2となる一対の彫刻ロールからなるエンボスロールで、温度が200℃で、線圧が60kg/cmの条件で融着し、平均単繊維直径が16.5μmの繊維からなる、目付が130g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.25g/cm3、通気量は55cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.42(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は7.0mN、CD方向剛軟度は2.6mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は2.7であり、目付CV値は6.9%であった。結果を表2に示す。
[比較例5]
エンボスロールとフラットロール間のクリアランスを調整し、不織布の厚さを低くしたこと以外は、実施例3と同じ条件で、平均単繊維直径が14.8μmの繊維からなる、目付が120g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.31g/cm3、通気量は42cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.35(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は6.1mN、CD方向剛軟度は2.2mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は2.8であり、目付CV値は3.9%であった。結果を表2に示す。
エンボスロールとフラットロール間のクリアランスを調整し、不織布の厚さを低くしたこと以外は、実施例3と同じ条件で、平均単繊維直径が14.8μmの繊維からなる、目付が120g/m2のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布の見掛け密度は0.31g/cm3、通気量は42cm3/(cm2・秒)、目付当たりの通気量は0.35(cm3/(cm2・秒))/(g/m2)、MD方向剛軟度は6.1mN、CD方向剛軟度は2.2mN、剛軟度のMD方向/CD方向比は2.8であり、目付CV値は3.9%であった。結果を表2に示す。
得られた不織布の特性は、表2に示したとおりであるが、比較例1、2は、実施例1、4と同目付であるものの高密度のためダストが詰まりやすく、圧力損失が高くなるため、捕集効率も劣位であり、目付均一性についても劣位であった。加えて、比較例2では、剛軟度が低く、プリーツ加工性も劣位であった。また、比較例3は、単繊維直径を細くしたものであり、目付均一性が優位であるが高密度のため、通気量が低くなり、圧力損失が高く劣位であった。比較例4は、比較例1の融着面積率を10%、融着部1個あたりの面積が1.6mm2とし、実施例1と同等に低密度としたものの、目付CV値が劣位であり、圧力損失が低くなるが、ダストが詰まりやすく、捕集効率も劣位であった。比較例5は、実施例3を高密度にしたものであり、目付CV値が優位にあるが、通気量が低くなるため、ダストが詰まりやすく圧力損失が高くなり、劣位であった。
11:プリーツフィルター用濾材
12:山部
13:谷部
14:MD方向を示す矢印
15:CD方向を示す矢印
21:試験システム
22:サンプルホルダー
23:流量計
24:流量調節バルブ
25:ブロワ
26:ダスト供給装置
27:切替コック
28:パーティクルカウンター
29:圧力計
M:試験サンプル
12:山部
13:谷部
14:MD方向を示す矢印
15:CD方向を示す矢印
21:試験システム
22:サンプルホルダー
23:流量計
24:流量調節バルブ
25:ブロワ
26:ダスト供給装置
27:切替コック
28:パーティクルカウンター
29:圧力計
M:試験サンプル
Claims (8)
- 熱可塑性連続フィラメントより構成され、部分的に融着された融着部を有するスパンボンド不織布であって、
前記スパンボンド不織布の目付CV値が6.0%以下、
見掛け密度が0.20g/cm3以上0.30g/cm3以下、
MD方向および/またはCD方向の剛軟度が3mN以上50mN以下、
目付が90g/m2以上150g/m2以下である、スパンボンド不織布。 - 前記熱可塑性連続フィラメントが、ポリエステル系高融点重合体の周りに当該ポリエステル系高融点重合体の融点よりも低い融点を有するポリエステル系低融点重合体を配した複合型フィラメントである、請求項1に記載のスパンボンド不織布。
- 前記融着部の面積の割合が5%以上15%以下である、請求項1または2に記載のスパンボンド不織布。
- MD方向の剛軟度が3mN以上20mN以下、かつ、剛軟度のMD方向/CD方向の比が3以上である、請求項1~3のいずれかに記載のスパンボンド不織布。
- 前記熱可塑性連続フィラメントの平均単繊維直径が8.0μm以上26.0μm以下である、請求項1~4のいずれかに記載のスパンボンド不織布。
- 請求項1~5のいずれかに記載のスパンボンド不織布にPTFE膜を貼り合わせてなる、フィルター積層濾材。
- 請求項6に記載のフィルター積層濾材を用いてなるプリーツフィルター用濾材。
- 請求項7に記載のプリーツフィルター用濾材を用いてなる、プリーツフィルター。
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