專利名稱：無紡布及由其組成的過濾材料以及其制法的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有優良的折疊加工性和高剛性的無紡布及用其制造的過濾材料以及其制造方法。
無紡布大多用于過濾制品的過濾材料，在加工成這些過濾制品時，要求有優良的折疊加工性和高剛性。例如，在作為打褶加工成波紋的單元部件使用于空氣過濾器時，要求折疊波紋時的折疊加工性和在使用時的風壓下不變形的剛性。
另一方面，過濾材料要求具有高捕集性能。為了得到這樣高的捕集性，由細纖度組成的無紡布是適宜的，但由于細纖度纖維組成的無紡布，柔軟而剛度低，對于單體，不具備上述要求特性。
另外，用熔噴無紡布可由極細纖維作成均一的結構，特別是用駐極化熔噴無紡布，由于靜電吸附效果，可得到更低壓力損失、高捕集性。但是，由于熔噴無紡布一般是由未拉伸纖維構成，與拉伸纖維無紡布相比，強度弱、柔軟，所以有在加工成過濾制品時易破裂，另外，在使用時的風壓下有打褶變形造成結構壓力損失大等的缺點。
以往，作為對于無紡布給與剛性的手段，已知有①用大量樹脂固著在纖維間；②用壓延加工等方法提高密度；③用粗纖維構成，或④加工網眼等方法。但是，使用這些無紡布作為過濾材料時，在上述①的方法中，有樹脂的通氣阻力變大、②的方法中，有纖維間隙破壞，通氣阻力變大、③的方法中，有纖維間隙變大，捕集性能降低，另外，④的方法中，有厚度加大，打摺性差等問題。
另外，在以往的無紡布制造方法中，重要的是使單纖維相互分散，在這點上，本行業界作了多方面的工作。將短纖維梳整后網狀化作成短纖維無紡布是不用說的，但對于長纖維無紡布的拱肩無紡布和熔噴無紡布，使單纖維解纖、相互分散，也是一個重要課題。
但是，使這樣的將單纖維作成均一分散的結構，要得到作為過濾材料足夠的剛性是很困難的。即，對于將相互分散的單纖維作成網絡結構中，由于每根單纖維的剛性低，支承網絡間的梁的纖維強度也低，要得到高剛性是困難的。但是，作為采取的對策，只是加粗每根單纖維的直徑，由于造成上述捕集性能降低，所以不能兼顧剛性。
在特開昭53-38767號公報、特開平2-269859號公報、特開平3-64565號公報、特開平4-161209號公報，公開了單向配列纖維的無紡布，但是還未公開對于作為過濾器，特別是打摺過濾材料，具有能滿足剛性的無紡布。
在特開昭53-105573號公報中，公開了壓接無紡布的疊層物制造方法，但還未公開疊層具有剛性的無紡布。
本發明的目的在于提供克服上述以往技術的缺點、具有優良折疊加工性和高剛性的無紡布。
本發明的另一目的在于提供具有高捕集性能，且優良折疊加工性和高剛性的過濾材料。
本發明的又一目的，在于提供為得到具有上述優良性能的無紡布和過濾材料的制造方法。
按照本發明一個方案，可提供構成無紡布的總纖維根數至少50％是由熱塑性合成樹脂組成的多根單纖維接合成束狀的纖維束，且是該纖維束在無紡布中，實質上是單方向排列的無紡布。
通過將這樣構成的無紡布的單纖維，作成以多根為單位，接合成束狀的纖維束，可發揮每根單纖維的高捕集性的同時，也可通過將單纖維作成束狀，而發揮更大的剛性。進而，由于對于無紡布，纖維束是以單方向排列，所以在該排列方向交差的方向進行折疊加工，可提高折疊加工性。
按照本發明另一方案，可提供將上述無紡布和通氣量為5cc/cm2/秒以上，通氣性纖維板復合疊層的過濾材料。
由于該過濾材料是以上述無紡布作為基礎，與通氣量5cc/cm2/秒以上通氣性纖維板復合疊層的，所以具有上述無紡布的特性，進而發揮高捕集性。
按照本發明又一方案，可提供使用將上述無紡布或過濾材料打摺加工的過濾制品。
本發明其他方案，提供了從以1mm以下的孔矩排列紡絲孔群的噴頭，將熱塑性合成樹脂，以0.5g/孔·分鐘以上的排出量，對著該噴頭下的垂直方向，將旋轉中心橫方向偏移配置的捕集筒，以熔噴纖維流進行噴射，使該熔噴纖維流的噴射中心方向對于上述噴頭下的垂直方向傾斜10～30度范圍同時，對于該噴射中心方向和上述捕集筒交叉點的該捕集筒上的切線，上述噴射中心方向成的角度是5～20度，在上述捕集筒上捕集的無紡布的制造方法。
本發明又一其他方案，提供了從以1mm以下的孔矩排列紡絲孔群的噴頭，將熱塑性合成樹脂，以0.5g/孔·分鐘以上的排出量，在對著該噴頭下的垂直方向，將旋轉中心橫方向偏移配置的捕集筒一邊供給通氣量為5cc/cm2/秒以上的通氣性纖維板條件下，一邊對著該捕集筒以熔噴纖維流進行噴射，使該熔噴纖維流的噴射中心方向對于上述噴頭下垂直方向傾斜10～30度范圍，同時，對于該噴射中心方向和上述捕集筒交叉點的該捕集筒上的切線，上述噴射中心方向所成角度是5～20度，在上述捕集筒上的通氣性纖維板上的捕集過濾材料的制造方法。
由于將這樣的紡絲孔群，排列成孔矩為1mm以下，排出量達到0.5g/孔·分鐘以上，這樣熔噴時，可容易地將多根單纖維在空中粘合成束狀的纖維束，進而，通過將從噴頭噴射時的熔噴纖維流，對于噴頭下垂直方向傾斜，可進一步提高該單纖維的粘合。
進而，噴射中心方向對于捕集筒，由于與捕集點上的捕集筒的切線方向成比較小的角度進行捕集，所以可作成將上述纖維束實質上單方向排列狀態的無紡布和過濾材料。
圖1是將本發明無紡布主要部分放大的掃描型電子顯微鏡照片。
圖2是表示本發明無紡布的制造工序的概略圖。
圖3是表示本發明過濾材料的制造工序的概略圖。
圖1是本發明無紡布主要部分放大的掃描型電子顯微鏡照片。
如圖1所示，無紡布主要是由多根單纖維粘合成束狀纖維束構成的。而且，該纖維束沿著布片機械方向，大致單方向排列，且纖維束相互粘結。
本發明中，上述纖維束，占構成無紡布的總纖維的至少50％，優選的至少是75％。另外，構成纖維束的單纖維，長纖維、短纖維、哪一種都可以，但作為構成纖維束的根數，優選的是2-20根，作為平均的，可以是8-12根左右。若單纖維的根數超過20根，纖維束的剛性變高，但由于纖維束的直徑過大，所以折疊加工性降低。
將單纖維相互粘合成纖維束的方法，優選的是自身熔融，但也可使用適當的粘結劑，進行粘結。這樣的纖維束中的單纖維粘結狀態和粘結根數，若用掃描型電子顯微鏡觀察，可容易確認無紡布的表面及剖面。
構成本發明無紡布的多數纖維束，都不是無規則方向分散，而是實質上單方向排列，優選的是沿著片機械方向配列。在此，所謂片機械方向是指在無紡布的制造工序中，片在卷取裝置上取出的方向。
將無紡布打摺加工成波紋，制成過濾單元時，只要在無紡布進行打摺加工及使用時，在承載大負荷的打摺波紋的直角方向具有大剛性就是理想的，不一定在無紡布所有方向具有均等剛性。通常，只要在片的機械方向具有剛性就是理想的。
本發明的無紡布，優選的是將纖維束，沿著片機械方向，單方向地進行排列，以使在其排列方向剛性加大。因此，只要該纖維束與排列的方向略成直角地進行波紋打摺，就可防止加工了的過濾單元由于風壓而變形，降低結構壓力損失。另外，由于通過纖維束單方向排列，無紡布表面平滑，減少了由于與打摺加工的折疊刀刃等摩擦引起的毛刺和破損，可容易地進行銳峰均一的波紋打摺加工。
在確實具有這樣打摺加工效果的無紡布的纖維束的排列方向，對于布片機械方向，可以作成±35度以內，進而，優選的是±30度以內。若該排列角度超過±35度，打摺加工性和剛性效果降低。
在本發明中，對于該纖維束的片機械方向的排列角度，將無紡布表面攝制成掃描型電子顯微鏡照片，以觀察平均纖維直徑的20-30倍的長度，從其照片，任意選擇100根纖維束，采用測定各個纖維束的中心線和布片機械方向的角度的總平均值。
另外，構成纖維束的單纖維，平均纖維直徑，優選的是10μm以上50μm以下，最優選的是超過10μm、30μm以下的范圍。若平均纖維直徑低于10μm，雖然作成的過濾器的捕集性變高，但由于細小，而打摺加工性及剛性降低。另外，相反，即使比50μm粗，由于作為纖維束的直徑過大，所以使過濾性能降低的同時，打摺加工時易發生破裂等。
無紡布單位重量優選的是40-150g/m2，更優選的是60-150g/m2。低于40g/m2時，在作為過濾單元部件時，難以得到滿意的剛性，另外，若超過150g/m2時，雖然剛性變高，但由于厚度過大，折疊加工性變差。
本發明的無紡布，可以由短纖維、長纖維任何一種構成，但優選的是在制造無紡布時，纖維束的單纖維相互粘結，自身熔融的熔噴無紡布。對于原料，只要是可紡絲的高分子聚合物，沒有特殊限制。從紡絲性看，優選的是烯烴系樹脂，特別是聚丙烯為適宜。
本發明的無紡布，由于具有優良的上述折疊加工性和剛性，即使單獨用于過濾材料，也能充分地發揮功能。但是，進而將無紡布作成補材料，只要另外復合疊層由細纖度的纖維構成的通氣性纖維片，就能作成捕集性能更優良的過濾材料。
即，通過這樣的復合結構，可大幅度地提高捕集性能、折疊加工性、剛性。進而，由纖維束構成的上述無紡布作為捕集粗大粒子的。
在本發明中，作為用于復合的通氣性纖維片，至少使用通氣量為5cc/cm2·秒以上的。最優選的是20cc/cm2·秒以上的，但若過于大，由于捕集性能變得過低，所以上限可采用500cc/cm2·秒的。進而最優選的是40～400cc/cm2·秒。另外，作為構成通氣性纖維片的單纖維的粗度，從重視捕集性能的觀點看，優選的是平均纖維直徑為10μm以下細纖度的。
上述通氣性纖維片，不一定是單層的，也可以將多個片疊層的復合結構的。另外，通氣性纖維片，不管是短纖維、長纖維，優選的是使用無紡布，但特別優選的是由細纖度纖維得到的熔噴無紡布。另外，纖維原料，只要是可紡絲的高分子聚合物，沒有特殊的限制，但其中，優選的是聚烯烴系樹脂，聚丙烯特別適宜。
進而，通氣性纖維片可以作成駐極化無紡布使用，通過其靜電吸附效果，可作成低壓降，高捕集性的過濾材料。駐極化可使用于任何一種公知的方法，例如可以片狀，通過直流高電壓的電暈放電的加工。該駐極化處理，不一定需要在將通氣性纖維片復合成由纖維束組成的無紡布之前進行。也可在復合后進行。或者也可在復合前和后二方進行。
將無紡布和通氣性纖維片進行復合時的粘結強度，需要達到在折疊加工成過濾單元部件時，或者，使用中的風壓下不能有剝離的程度。該粘結優選的是通過纖維間熔融而進行，特別優選的是利用熔噴無紡布在捕集時直接粘結。通過利用這樣的熔噴無紡布，可簡化粘結工序。
圖2是表示上述本發明無紡布的制造工序。
在圖2中，在噴頭單元1的中央，設有噴頭2、在其左右兩側設有加熱氣體的噴射縫3，3。從該噴頭單元1的噴頭2，熔融的熱塑性合成樹脂，與從左右噴射縫3，3噴射的加熱氣體一起，作為熔噴纖維流F進行噴射。
在噴頭單元1的下方，設有捕集筒4，在其外周面上，捕集熔噴纖維流，形成無紡布W。該捕集筒4，將旋轉中心O，從噴頭2下垂直方向G橫向地偏移地設置。進而，在該捕集筒4的側方，設置卷取在捕集筒4上形成的無紡布W的卷取機5。
在噴頭2上，多個紡絲孔群(圖中未示出)與紙面成直角的方向上，以1mm以下的極狹窄間隙孔矩，橫—列地設置著。沿著該紡絲孔群的長度方向，從左右兩側設置的噴射縫3，3噴射的加熱氣體，用右側縫比圖的左側縫大的噴射壓力進行噴射。該噴射壓力的差，只要使左右縫寬不同或直接調節噴射壓力不同就可以達到。
在上述紡絲裝置結構中，從狹窄孔矩排列的紡絲孔群，以比較大的排出量，將熔融的熱塑性合成樹脂與從左右的噴射縫3，3相互不同壓力的加熱氣體一起噴射時，熱塑性合成樹脂在圖的左側，成為傾斜的熔嘖纖維流F，指向捕集筒4的左側面，捕集到其表面。
從噴頭2噴射的熔噴纖維流F，由于紡絲孔群的孔矩變小、且排出量變大，所以在空中，多根單纖維相互容易接觸，且由于使熔噴纖維流F強制地橫向傾斜地偏流，進一步促進單纖維之間的接觸，所以在空中，形成粘結成束狀的纖維束。
為了有效地促進這樣的單纖維相互粘結，將紡絲孔群的孔矩作成1mm以下，且每1個孔的排出量為0.5g/孔·分鐘以上，進而，將熔噴纖維流F的傾斜度，其中心線C，對于噴頭2F的垂直方向G形成的角度θa是10-30度。進而，優選的是孔矩為0.8mm以下、排出量為0.7g/孔·分鐘以上。
若孔矩比1mm大，排出量比0.5g/孔·分鐘小，形成纖維束達到無紡布的總纖維的50％以上是困難的。但是，若排出量過大，由于絲質降低，所以優選的是上限為3g/孔·分鐘。另外，若孔矩過小，易破壞噴頭，所以優選的是從噴頭耐壓點考慮，下限為0.2mm。
另外，若熔噴纖維流F的傾斜角度θa比10度小，單纖維接觸困難，若比30度大，噴射流不穩定且紡絲性差。
另一方面，對于捕集熔噴纖維流F的捕集筒4側，在其熔噴纖維流F的中心線C與捕集筒4交叉點P上，對于該點P的切線T，中心線C成的角度θb(即熔噴纖維流F對于捕集筒4的沖擊角度)優選的是5-20度、最優選的是5-15度。
通過將熔噴纖維流F的沖擊角度θb作成上述那樣的小角度，則伴隨熔噴纖維流F的氣流可順利地，在捕集筒4的捕集面上不產生亂流地排走，因此，可大致一個方面(布片機械方向)地捕集由空中粘合的多根單纖維組成的纖維束。若沖擊角度θb小于5度，難以將熔噴纖維流F捕集到捕集筒4上，就難以形成無紡布。另外，若比20度大，由于捕集面的氣流紊亂變大，纖維束分釤，難以一個方向地排列。
為了減少捕集面的氣流紊亂，優選的是不從捕集筒4的內部吸引。另外，在捕集筒附近，在捕集面上，最好不設置使氣流紊亂、礙事的部件。
作為構成纖維束的單纖維的平均纖維直徑，優選的是10μm以上、50μm以下，最優選的是超過10μm、30μm以下。由于如上述那樣，將對于捕集筒的沖擊角度變小，若纖維直徑過小，纖維束不沖擊捕集筒而隨氣流流過，而不能在捕集筒上形成無紡布。另外，也是纖維束易于扭轉、成為繩狀等問題的原因。
另外，噴頭和捕集筒4的捕集面的距離，為了使單纖維之間適應地熔融，優選的是30-90cm、最優選的是40-70cm。另外，對于捕集裝置，可以使用形成圓弧狀捕集面的捕集筒。若捕集面是平面板狀時，熔噴纖維流傾斜沖擊時，有捕集后，氣流還在無紡布表面流動，在無紡布表面產生紊亂的缺點。但是，在園弧狀的筒面時，若熔噴纖維傾斜沖擊時，由于與其同時，從無紡布上分離了氣流，而不在無紡布表面上產生紊亂現象。
圖3表示以圖2的無布制造工序為基礎，在其上供給通氣性纖維片、制造過濾材料的工序。
在圖3中，10是卷取通氣性纖維片S的包裝輥。從該包裝輥10，邊解開通氣性纖維片S，邊卷到捕集筒4上。在卷在該捕集筒4的通氣性纖維片S的表面上，通過圖2所述的方法，將熔噴纖維流F傾斜地吹，形成無紡布W的同時，熔融成一體，形成復合了通氣性纖維片S和無紡布W的過濾材料M，卷在卷取機5上。
作為供給到捕集筒4的通氣性纖維片S，使用至少具有5cc/cm2·秒通氣量的。對于該通氣性纖維片，可以使用予先駐極化的，特別是可以使用熔噴無紡布。
實施例1通過使用具有以孔矩0.7mm，單列排列紡絲孔群的噴頭，使用來自左右噴射縫的加熱空氣的噴射壓力分別設定在0.2kg/cm2和1.2kg/cm2的圖2裝置，以排出量0.8g/孔·分鐘噴射熔融聚丙烯樹脂，且熔噴纖維流中心線和接口面的垂線(鉛直線)成的角度θa為20度，在位于捕集位置50cm處的捕集筒上，與表面切線的角度θb為10度，進行捕集，得到單重為100g/m2、厚度0.78mm的無紡布。
用掃描顯微鏡照片觀察得到的無紡布表面及剖面，總纖維根數中的78％，構成了多根單纖維粘結成束狀的纖維束。構成的纖維束的單纖維數為2-20根，其平均纖維直徑為15μm。另外，無紡布中的纖維束，對于布片機械方向的平均角度為27度。
用45°懸臂法的軟硬度測定上述無紡布的片機械方向的剛性，剛軟度是210mm，具有非常高的剛性。
另外，將該無紡布，打摺加工成峰高50mm時，可不發生裂縫、破損，以40峰/分鐘連續順利地加工。另外，加工后的峰谷高的間隔均勻，有優良的打摺加工性。另外，具有從峰方向壓下去也不破壞的高剛性。
實施例2通過通常的熔噴法，從聚丙烯得到平均纖維直徑1.3μm、單重15g/m2的通氣量37cc/m2·秒的熔噴無紡布，使其予先在施加電極和接地電極之間的長6cm、負荷直流電壓40KV的電暈放電領域，以15m/分鐘的速度通過進行駐極化加工。
得到的電子化熔噴無紡布的過濾性能對于測定風速為1.5m/分鐘，0.3μm的聚苯乙烯粒子的捕集效率為97％。
接著，如圖3所示那樣，邊將該駐極化熔噴無紡布，供給到實施例1的無紡布制造工序的捕集筒上，邊用與實施例1相同條件，將聚丙烯樹脂進行紡絲，疊層復合熔噴無紡布。
得到的復合無紡布，單重為115g/m2、厚度為0.89mm，捕集效率為96％。
用與實施例1相同條件，打摺加工上述無紡布時，可不產生裂縫、破裂，順利地進行加工。另外，峰谷高、間隔也均勻，具有優良的打摺加工性。另外，打摺加工后的無紡布，具有從峰方向壓下，不破壞的強度(剛性)，適合于作為過濾性能高的過濾材料。
比較例1使用具有以孔矩1.4mm一列地排列紡絲孔群的噴頭，使用具有同一0.5kg/cm2噴射加熱空氣的左右縫的紡絲裝置，將聚丙烯樹脂，以0.4g/孔·分鐘的排出量，大致直角地噴射到距捕集位置50cm的50目金屬網的捕集筒表面上，通過邊以一400mmAq壓力吸引捕集筒內部，邊捕集，得到帶孔100g/m2、厚度為0.68mm的無紡布。
用掃描型電子顯微鏡照片觀察得到的無紡布表面及剖面，幾乎所有的單纖維相互分散，總纖維根數中的纖維束的比例僅為5％，另外，單纖維的平均纖維直徑為16μm。另外，各單纖維不是一個方向地配列而是分散在筒上，對于其片機械方向的平均角度為47度。
測定上述無紡布的片機械方向的剛軟度為95mm。另外，用與實施例1相同條件，將該無紡布打摺加工成峰高50mm時，由于與折疊刀刃的摩擦，而產生破裂，峰谷高、間隔不整。另外，若將打摺加工后的無紡布從峰方向壓下，很快破裂、強度弱。
比較例2實施例2復合使用的單重15g/m2、通氣量37cc/cm2·秒的熔噴無紡布的過濾性能，捕集效率為38％。將該熔吹噴紡布連續供給到比較例1的無紡布制造裝置的捕集筒中，粘結復合與比較例相同條件紡絲的熔噴無紡布。
得到的復合無紡布，單重115g/m2、厚度為0.78mm，過濾性能低于41％。
將該無紡布，在與實施例1相同條件下，打摺加工成峰高50mm時，產生裂縫、在峰上有裂紋，另外，峰谷高、間隔也不整齊。另外，從峰方向，壓下打摺加工后的無紡布時，與比較例1相同，只是簡單破裂的弱強度。
實施例3使用具有以孔矩1.0mm一個方向地配列紡絲孔群的噴頭，從左右縫，將加熱空氣的壓力分別達到0.2kg/cm2和0.7kg/cm2進行噴射的圖2裝置，通過與以0.6g/孔·分排出聚丙烯樹脂的同時，將熔噴纖維流的中心線和噴頭面的垂線(鉛直線)的角度θa作成10度，將距捕集位置40cm的捕集筒與表面切線的角度θb成20度進行捕集，得到單重60g/m2、厚度為0.45mm的無紡布。
通過掃描型電子顯微鏡照片，觀察得到的無紡布表面及剖面，總纖維根數中的60％構成多根單纖維粘結成束狀的纖維束。構成纖維束的單纖維根數為2-20，其平均纖維直徑為22μm。另外，無紡布中的纖維束，對于片機械方向的平均角度為33度。
上述無紡布的片機械方向的剛軟度為165mm，具有高剛性。將該無紡布以30峰/分鐘的加工速度，打摺加工成峰高30mm時，具有優良的打摺加工性能。另外，打摺加工的無紡布，即使從峰方向壓下，也具有難以破裂的強度。
實施例4用通常的熔噴方法，從聚丙烯得到平均纖維直徑為3μm、單重30g/m2、通氣量65cc/cm2·秒的熔噴無紡布。使其，在施加電極和接地電極間為長6cm，直流電壓為40KV的電暈放電區域以15m/分鐘的速度通過，進行駐極化加工。
得到的駐極化熔噴無紡布的過濾性能，捕集效率為86％。
將該駐極化熔噴無紡布，連續地供給到實施例3的無紡布制造裝置的捕集筒中，在與實施例3相同條件下，疊層復合熔噴無紡布。得到的復合無紡布，單重為90g/m2、厚度為0.65mm，捕集效率為86％。
在與實施例3相同條件下，打摺加工該無紡布時，打摺加工性良好，適于作過濾性能高的過濾材料。
實施例5使用具有以孔矩1.0mm，一個方向配列紡絲孔群的噴頭，將來自左右縫的加熱空氣壓力分別作成0.25kg/cm2和0.9kg/cm2，進行噴射的圖2裝置，通過以0.6g/孔·分鐘排出聚丙烯樹脂，將熔噴纖維流的中心線和噴頭面的垂線(鉛直線)的角度θa作成15度，將在距捕集位置70cm的捕集筒，與表面切線的角度θb作成15度，進行捕集，得到單重150g/m2、厚度為1.20mm的無紡布。
用掃描型電子顯微鏡照片觀察得到的無紡布表面及剖面，總纖維根數中的69％，構成多根單纖維粘結成束狀的纖維束。構成纖維束的單纖維根數為2-20根，其平均纖維直徑為12μm。另外，無紡布中的纖維束，對于片機械方向的平均角度為30度。
上述無紡布的片機械方向的剛軟度為290mm，具有高剛性。另外，對于過濾性能的用風速1.5m/分鐘、0.3μm的聚乙烯粒子的評價，壓力損失為0.22mmAq、捕集性能為25％。
將該無紡布打摺加工成150mm時，打摺加工性優良，可順利地進行加工，得到優良的打摺形狀。另外，即使從峰方向壓下打摺加工后的無紡布，也具有難以破裂的強度。
比較例3、4在實施例3的紡絲裝置中，將來自左右縫的加熱空氣壓力，分別設定成0.3kg/cm2和0.4kg/cm2，將熔噴纖維流的中心線和接口面的垂線(鉛直線)的角度θa作成5度，另外，將距離捕集位置40cm的捕集筒與表面切線的角度θb作成30度，進行捕集，得到單重60g/m2、厚度為0.44mm的無紡布。
用掃描型電子顯微鏡照片觀察得到的無紡布表面及剖面，多根單纖維粘結成束狀的纖維束對于總纖維根數的量是45％。構成纖維束的單纖維的根數是2-20根，其平均纖維直徑為20μm。另外，對于無紡布中纖維束的片機械方向的平均角度是38度。該無防布的片機械方向的剛軟度為115mm。
將該無紡布，與實施例3相同地進行打摺加工，但若加工速度不降到15峰/分鐘，就不能加工，得到的峰形也不整齊，若從峰方向壓下，產生簡單變形。
另外，作為比較例4，將捕集筒與表面切線的角度θb改成60度，進行捕集時，得到帶孔60g/m2的無紡布。該無紡布厚度為0.42mm、纖維束對于總纖維根數的比例為24％、單纖維的平均纖維直徑為23μm，對于纖維束的片機械方向的平均角度為43度、無紡布的片機械方向的剛軟度為80mm。
將上述無紡布打摺加工，若加工速度不降到15峰/分鐘，就不能加工，峰形狀比比較例3更不整齊，若從峰方向壓下，可簡單變形。
比較例5、6在實施例3中，除了排出量為0.4g/孔·分鐘之外，其他條件相同，制造無紡布。即，將熔噴纖維流的中心線和噴頭面的垂線(鉛直線)的角度作成10度、將距離捕集位置40cm的捕集筒與表面切線的角度θb作成20度，進行捕集，得到帶孔60g/m2的無紡布。
得到的無紡布的厚度為0.51mm，單纖維的平均纖維直徑為7μm。另外，纖維束對于總纖維根數的量為45％，對于片機械方向的平均角度為36度。另外，無紡布的機械方向的剛軟度為125mm。
將該無紡布，以30峰/分鐘的加工速度，打摺加工成峰高30mm時，由于與折疊刀刃摩擦，在表面上起毛刺，峰形狀不好。另外，打摺加工后的峰強度也低，不適于過濾。
另外，作為比較例6，將排出量改變成0.2g/孔·分鐘，但單纖維飛濺到空氣流中，不能在捕集筒上捕集。單纖維的平均纖維直徑為3μm。
權利要求
1.無紡布，其中構成無紡布的總纖維根數的至少50％是由熱塑性樹脂組成的多根單纖維粘合成束狀的纖維束，而且該纖維束在無紡布中，實質上是單方向排列的。
2.根據權利要求1所述的無紡布，其中上述纖維束在無紡布中的排列方向，對于布片的機械方向是±35度。
3.根據權利要求1或2所述的無紡布，其中構成上述纖維束的根數是2-20根。
4.根據權利要求1-3任何一項所述的無紡布，其中構成上述纖維束的單纖維的平均纖維直徑是10-50μm。
5.根據權利要求1-4任何一項所述的無紡布，其中單位面積重量是40-150g/m2。
6.根據權利要求1-5任何一項所述的無紡布，其中上述無紡布是熔噴無紡布。
7.根據權利要求1-6任何一項所述的無紡布，其中構成上述纖維束的單纖維是由聚烯烴系樹脂組成的。
8.疊層復合過濾材料，它是由權利要求1-7任何一項所述的無紡布和、具有通氣量5cc/cm2/秒以上的通氣性纖維片構成的。
9.根據權利要求8所述的過濾材料，其中上述無紡布和上述通氣性纖維片是纖維間熔融后而復合的。
10.根據權利要求8或9所述的過濾材料，其中上述無紡布和上述通氣性纖維片的至少一方是駐極化的。
11.無紡布的制造方法，其中是從1mm以下的孔距排列紡絲孔群的噴頭，將熱塑性合成樹脂以0.5g/孔.分鐘以上的排出量，對著捕集筒，以熔噴纖維流進行噴射，并使該熔噴纖維流的噴射中心方向對于上述噴頭下的垂直方向10-30度范圍，同時對于該噴射中心方向和上述捕集筒交叉點在該捕集筒上的切線，上述噴射中心方向成的角度是5-20度，在上述捕集筒上捕集無紡布。
12.無紡布的制造方法，其中是從1mm以下的孔距排列紡絲孔群的噴頭，將熱塑性合成樹脂以0.5g/孔.分鐘以上的排出量，對著捕集筒，一邊供給通氣量為5cc/cm2/秒以上的通氣性纖維片條件下，一邊對著該捕集筒以熔噴纖維流進行噴射，并使該熔噴纖維流的噴射中心方向對于上述噴頭下的垂直方向傾斜10-30度范圍，同時對于該噴射中心方向和上述捕集筒交叉點在該捕集筒上的切線，上述噴射中心方向成的角度是5-20度，在上述捕集筒上的通氣纖維片上捕集無紡布。
13.根據權利要求12所述的過濾材料制造方法，其中上述通氣性纖維片是駐極化了的無紡布。
14.過濾制品，其中是使用了將權利要求1-8所述的無紡布打摺加工品。
15.過濾制品，其中是使用了將權利要求9或10所述的過濾材料打摺加工品。
全文摘要
本發明涉及無紡布及使用它的過濾材料,以及過濾制品,其中構成無紡布的總纖維根數的至少50%是由熱塑性樹脂組成的多根單纖維粘合成束狀的纖維束,而且該纖維束在無紡布中,實質上是單方向排列的。提供了捕集性能、剛性、折疊加工性優良的無紡布及過濾材料,以及用其作成的過濾制品。
文檔編號D04H3/14GK1174255SQ9611331
公開日1998年2月25日 申請日期1996年8月20日 優先權日1996年8月20日
發明者近藤五郎, 安藤勝敏, 菅埜幸治 申請人:東麗株式會社