非織造纖維片材及其制造方法、以及過(guò)濾器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非織造纖維片材,其包含由非織造纖維結(jié)構(gòu)體形成的基體材料層,所述非織造纖維結(jié)構(gòu)體含有熱熔粘結(jié)纖維、且通過(guò)所述熱熔粘結(jié)纖維彼此發(fā)生熔粘使纖維固定而形成,其中,將所述基體材料層的平均厚度調(diào)整為0.2mm以上且小于1mm,所述熱熔粘結(jié)纖維在所述基體材料層的面方向基本均勻地熔粘。該片材可以在所述基體材料層的至少一面具有由比基體材料層更高表觀密度的非織造纖維結(jié)構(gòu)體形成的表層。所述表層可以是經(jīng)過(guò)熱壓而形成的層,也可以由熔噴無(wú)紡布形成。熱熔粘結(jié)纖維在所述基體材料層的厚度方向基本均勻地進(jìn)行了熔粘。所述熱熔粘結(jié)纖維可以在纖維表面含有沿長(zhǎng)度方向連續(xù)伸長(zhǎng)的乙烯-乙烯醇類共聚物。該片材盡管是薄層片材,但彎曲剛度得到提高,施加負(fù)載時(shí)變形較少,且成型性優(yōu)異。
【專利說(shuō)明】非織造纖維片材及其制造方法、以及過(guò)濾器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含有熱熔粘結(jié)纖維的薄層非織造纖維片材及其制造方法、以及由 所述片材形成的過(guò)濾器。具體而言,涉及一種非織造纖維片材及其制造方法、以及由所述片 材形成的過(guò)濾器,所述非織造纖維片材因?yàn)楹袩崛壅辰Y(jié)性的纖維,通過(guò)以在厚度方向上 基本均勻的密度保持纖維粘結(jié),不用向纖維空隙中填充樹(shù)脂、或者添加化學(xué)粘結(jié)劑或特殊 的試劑,也具有優(yōu)異的彎曲剛度和透氣性,并且具有優(yōu)異的成型性。
【背景技術(shù)】
[0002] -般來(lái)說(shuō),無(wú)紡布有干式無(wú)紡布、濕式無(wú)紡布,無(wú)紡布如下制造:在以天然纖維、化 學(xué)纖維為原料并具有無(wú)紡布性能的主體纖維中混合用于使纖維間粘結(jié)的熱熔融纖維,并進(jìn) 行熱處理,由此使纖維間粘結(jié),從而制造了無(wú)紡布。這些無(wú)紡布的熱處理和干燥通常為輥接 觸及利用熱風(fēng)爐的處理。
[0003] 經(jīng)過(guò)熱處理的無(wú)紡布大多為不到Imm的薄無(wú)紡布,由于易于折疊,廣泛應(yīng)用于擦 拭巾、衛(wèi)生材料等。然而,薄無(wú)紡布受到強(qiáng)烈的沖擊或施加負(fù)載而彎折時(shí)會(huì)嚴(yán)重破損,不適 合在表面施加負(fù)載的加工方法。此外,薄無(wú)紡布適于卷裝使用,但在切斷而形成片狀的情況 下,由于過(guò)于柔軟而無(wú)法像板材那樣使用。
[0004] 另一方面,為了制造板狀的無(wú)紡布,有以下方法:使梳棉網(wǎng)(card web)疊層,制作 了厚結(jié)構(gòu)體,然后通過(guò)用針刺法等方法使纖維抱合而提高無(wú)紡布的密度,再實(shí)施熱處理來(lái) 進(jìn)行制造的方法。但是,當(dāng)厚度過(guò)厚及密度過(guò)高時(shí),在熱處理時(shí)只有表面的纖維粘接,在無(wú) 紡布整個(gè)厚度方向上的粘接不充分。進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)法量產(chǎn)化。
[0005] 例如,日本專利第4522671號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中提出了一種過(guò)濾器用無(wú)紡布, 該過(guò)濾器用無(wú)紡布包含由高熔點(diǎn)聚合物和低熔點(diǎn)聚合物形成的纖維,并進(jìn)行了局部熱壓接 處理,未壓接部在無(wú)紡布內(nèi)層具有未使纖維熱熔粘的結(jié)構(gòu)。然而,雖然該無(wú)紡布的過(guò)濾面積 增大而具有優(yōu)異的集塵能力,但是存在纖維未熱熔粘的部分(未壓接部),當(dāng)插入到過(guò)濾器 單元等狹縫部分時(shí),結(jié)構(gòu)體的中央產(chǎn)生橫向偏移,發(fā)生剝離而使無(wú)紡布破損,從而損害過(guò)濾 器的功能。
[0006] 此外,在日本特開(kāi)2004-19061號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中提出了一種聚酯類復(fù)合無(wú) 紡布,該復(fù)合無(wú)紡布由長(zhǎng)纖維無(wú)紡布A、以低熔點(diǎn)聚酯為鞘成分的芯鞘型復(fù)合纖維制成的無(wú) 紡布B、聚酯無(wú)紡布C疊層一體化而成。該無(wú)紡布的特征在于,通過(guò)疊層一體化而能夠提高 剛性,進(jìn)而使過(guò)濾器性能也得到提高。然而,該無(wú)紡布由于是獨(dú)立的3層結(jié)構(gòu),因此制造工 序復(fù)雜,而且由于貼合獨(dú)立的3層,因此容易發(fā)生層間剝離。
[0007] 特別是對(duì)于以增大過(guò)濾面積為目的的將薄層片材進(jìn)行褶裥加工而成的過(guò)濾器而 言,為了保持長(zhǎng)期使用的過(guò)濾性能,要求具有即使長(zhǎng)期使用也能保持褶裥形狀的過(guò)濾器強(qiáng) 度。然而,對(duì)于進(jìn)行褶裥加工而成的薄型過(guò)濾器而言,其強(qiáng)度和過(guò)濾性能存在如下的折衷選 擇關(guān)系,即提高強(qiáng)度時(shí)過(guò)濾性能下降,難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩者。因此,對(duì)于這些過(guò)濾器而言,難以 將進(jìn)行褶裥加工而成的薄型過(guò)濾器長(zhǎng)期保持過(guò)濾性能而使用。
[0008] 另外,在日本特開(kāi)2009-233645號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中公開(kāi)了一種過(guò)濾器,該過(guò) 濾器含有濕熱粘接性纖維,且具有非織造纖維結(jié)構(gòu),該過(guò)濾器由通過(guò)所述濕熱粘接性纖維 的熔粘而使所述非織造纖維結(jié)構(gòu)固定而得到的成型體構(gòu)成。然而,該文獻(xiàn)中,盡管是具有厚 度的立體結(jié)構(gòu),但仍顯示優(yōu)異的過(guò)濾性,同時(shí)壓力損失也較少,實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期使用的目的,但 未設(shè)想薄型過(guò)濾器的情況。
[0009] 另一方面,在日本特開(kāi)2009-84717號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)中公開(kāi)了一種板狀非織 造纖維結(jié)構(gòu)體,該板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體以濕熱粘接性樹(shù)脂包覆聚酯類纖維或聚烯烴類纖 維的表面,且含有纖維直徑為1?IOdtex的濕熱粘接性纖維至少80%以上,該板狀非織造 纖維結(jié)構(gòu)體的纖維填充率為40?85 %的比例且在厚度方向均勻地粘接,并且表觀密度為 0. 2?0. 7g/cm3、厚度為0. 5?5_。在該文獻(xiàn)中,記載了所述板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體能夠 作為門(mén)、屏風(fēng)、隔斷、鞋、容器蓋等的片狀合頁(yè)來(lái)使用。
[0010] 在日本特開(kāi)2012-77432號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)5)中公開(kāi)了一種透光片,該透光片含 有濕熱粘接性纖維,并且由通過(guò)該濕熱粘接性纖維的熔粘使纖維固定的非織造纖維結(jié)構(gòu)體 而構(gòu)成,該透光片具有表觀密度為10?200kg/m3的低密度層、和疊層在該低密度層的至少 一面且表觀密度大于所述低密度層的高密度層的疊層結(jié)構(gòu)。在該文獻(xiàn)中記載了如下內(nèi)容: 所述透光片能夠應(yīng)用于住宅及公共設(shè)施建筑物的窗戶、屋頂、墻壁材料、頂棚材料、隔斷、 門(mén)、防雨護(hù)板、百葉窗、屏風(fēng)、照明及廣告牌、電器制品等的燈罩等,以實(shí)現(xiàn)采光或調(diào)光的目 的。
[0011] 但是,在專利文獻(xiàn)4和5中,沒(méi)有關(guān)于過(guò)濾器的記載。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利第4522671號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求2、實(shí)施例2)
[0015] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2004-19061號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1、實(shí)施例)
[0016] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2009-233645號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1、第[0009]段)
[0017] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)2009-84717號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1、第[0061]段)
[0018] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開(kāi)2012-77432號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1、第[0158]段)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0019] 發(fā)明要解決的課題
[0020] 因此,本發(fā)明的目的在于提供一種過(guò)濾器用非織造纖維片材及其制造方法、以及 由所述片材形成的過(guò)濾器,該過(guò)濾器用非織造纖維片材盡管是薄層片材,但能夠提高彎曲 剛度,施加負(fù)載時(shí)變形較少,且成型性優(yōu)異。
[0021] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種過(guò)濾器用非織造纖維片材及其制造方法、以及由 所述片材形成的過(guò)濾器,該過(guò)濾器用非織造纖維片材的褶裥加工性優(yōu)異,即使經(jīng)過(guò)褶裥加 工,其形態(tài)穩(wěn)定性也良好,能夠長(zhǎng)時(shí)間保持過(guò)濾性能。
[0022] 解決課題的方法
[0023] 為了解決上述課題,本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過(guò)形成使熱熔粘 結(jié)纖維彼此在面方向上基本均勻地熔粘的基體材料層(特別是通過(guò)形成設(shè)有密度梯度的 疊層結(jié)構(gòu)),能夠得到盡管是薄層片材,但彎曲剛度得到提高,施加負(fù)載時(shí)變形較少,且成型 性優(yōu)異的過(guò)濾器用非織造纖維片材,從而完成了本發(fā)明。
[0024] S卩,本發(fā)明的過(guò)濾器用非織造纖維片材含有由非織造纖維結(jié)構(gòu)體形成的基體材料 層,所述非織造纖維結(jié)構(gòu)體包含熱熔粘結(jié)纖維、且通過(guò)所述熱熔粘結(jié)纖維彼此發(fā)生熔粘使 纖維固定而形成,其中,所述基體材料層的平均厚度為〇. 2mm以上且小于1mm,所述基體材 料層的表觀密度為30?170kg/m3,并且,所述熱熔粘結(jié)纖維在所述基體材料層的面方向上 基本均勻地進(jìn)行了熔粘。本發(fā)明的片材可以在所述基體材料層的至少一個(gè)面具有表層,該 表層由具有比基體材料層更高表觀密度的非織造纖維結(jié)構(gòu)體形成。所述表層可以是通過(guò)熱 壓而形成的層。所述基體材料層的表觀密度為40?150kg/m3,且所述表層的表觀密度為 80?800kg/m3,同時(shí)兩層的表觀密度比可以為基體材料層/表層=1/1. 2?1/15。另外, 所述表層可以通過(guò)熔噴無(wú)紡布來(lái)形成。另外,所述表層可以是包含熔噴無(wú)紡布且經(jīng)過(guò)熱壓 而形成的層。所述非織造纖維片材的平均厚度為〇. 35?I. 2mm,所述基體材料層與所述表 層的平均厚度比可以為基體材料層/表層=1. 2/1?30/1。熱熔粘結(jié)纖維在所述基體材 料層的厚度方向上基本均勻地發(fā)生了熔粘。所述熱熔粘結(jié)纖維可以在纖維表面含有沿長(zhǎng)度 方向連續(xù)延伸的乙烯-乙烯醇類共聚物。所述乙烯-乙烯醇類共聚物中的乙烯單元的含量 為10?60摩爾%。另外,所述熱熔粘結(jié)纖維可以在纖維表面含有沿長(zhǎng)度方向連續(xù)延伸的 親水性聚酯。本發(fā)明的片材的彎曲剛度可以為MD方向70mm以下、且CD方向70mm以下,所 述彎曲剛度用將25mm寬X 300mm長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)體從水平臺(tái)邊緣向水平臺(tái)外探出IOOmm長(zhǎng)時(shí)由 重力引起的位移量來(lái)表示。
[0025] 本發(fā)明還包含上述片材的制造方法,該制造方法包括下述熔粘工序:對(duì)含有熱熔 粘結(jié)纖維的非織造纖維網(wǎng)進(jìn)行加熱,使上述熱熔粘結(jié)纖維彼此熔粘接而得到板狀非織造纖 維結(jié)構(gòu)體。在上述熔粘工序中,可以用高溫水蒸氣對(duì)非織造纖維網(wǎng)進(jìn)行加熱。本發(fā)明的制 造方法還可以進(jìn)一步包含下述熱壓工序:對(duì)由上述熔粘工序得到的板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體 的至少一面進(jìn)行熱壓。另外,本發(fā)明的制造方法還可以更進(jìn)一步包含下述熔噴疊層工序:將 熔噴無(wú)紡布疊層于由上述熔粘工序得到的板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體的至少一面,并利用高溫 水蒸氣進(jìn)行加熱。
[0026] 此外,本發(fā)明還包含由上述非織造纖維片材形成的過(guò)濾器。上述過(guò)濾器可以進(jìn)行 褶裥加工。
[0027] 發(fā)明的效果
[0028] 本發(fā)明包含用熱熔粘結(jié)纖維使纖維彼此在面方向上基本均勻地進(jìn)行熔粘而得到 的基體材料層,因此,即使是與以往的無(wú)紡布同等的薄層片材,也能提高剛性。因此,與以往 的硬挺度小、無(wú)法成型的薄無(wú)紡布不同,能夠成型為各種形狀。而且,比Imm厚的纖維板過(guò) 硬,在加工成特定形狀時(shí)受到限制,無(wú)法成型為各種形狀,但本發(fā)明的纖維結(jié)構(gòu)體由于厚度 小于1mm,因此成型性優(yōu)異。因此,適于過(guò)濾器的成型,其褶裥加工性優(yōu)異,即使進(jìn)行褶裥加 工,形態(tài)穩(wěn)定性也高,能夠長(zhǎng)時(shí)間保持過(guò)濾性能。
[0029] 另外,本發(fā)明的非織造纖維片材僅包含纖維,不添加化學(xué)粘結(jié)劑、特殊試劑就能夠 制造,不會(huì)釋放出甲醛等揮發(fā)性有機(jī)化合物。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0030] [圖1]圖1(a)?(C)是示出本發(fā)明的非織造纖維片材的彎曲剛度測(cè)定方法的示 意圖。
[0031] [圖2]圖2是示出本發(fā)明的非織造纖維片材的褶裥加工品的負(fù)載變形量測(cè)定方法 的示意圖。
[0032] 符號(hào)說(shuō)明
[0033] 1…樣品
[0034] 2…水平臺(tái)
[0035] 11…經(jīng)過(guò)褶裥加工的樣品
[0036] 12…丙烯酸板
[0037] 13…砝碼
【具體實(shí)施方式】
[0038] [基體材料層]
[0039] 本發(fā)明的非織造纖維片材包含基體材料層?;w材料層由包含熱熔粘結(jié)纖維、且 通過(guò)上述熱熔粘結(jié)纖維彼此熔粘而固定的非織造纖維結(jié)構(gòu)體形成。該非織造纖維結(jié)構(gòu)體優(yōu) 選實(shí)質(zhì)上僅由熱熔粘結(jié)纖維構(gòu)成,雖然也可以含有微量的不損害熱熔粘結(jié)纖維的粘接性的 非熱熔粘結(jié)纖維,但特別優(yōu)選由熱熔粘結(jié)纖維構(gòu)成?;w材料層僅由熱粘接性構(gòu)成時(shí),熱熔 粘結(jié)纖維彼此在各交點(diǎn)牢固地粘接,因此即使將非織造纖維片材制成過(guò)濾器長(zhǎng)期使用,也 能抑制纖維結(jié)構(gòu)體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的變形、過(guò)濾性能下降。
[0040] (熱熔粘結(jié)纖維)
[0041] 作為熱熔粘結(jié)纖維,只要包含熱粘接性樹(shù)脂、且在加熱時(shí)流動(dòng)或容易變形而能夠 表現(xiàn)出粘接功能即可,可以是非濕熱粘接性纖維,但從能夠使用高溫水蒸氣均勻進(jìn)行熔粘、 作為過(guò)濾器的特性也優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選濕熱粘接性纖維。對(duì)于基體材料層而言,如果使 高溫蒸氣作用于使用熱熔粘結(jié)纖維(特別是濕熱熔粘結(jié)纖維)為原料纖維而形成的纖維 網(wǎng),并在熱粘接性樹(shù)脂干燥時(shí)的熔點(diǎn)以下的溫度使各纖維之間部分地集束成束狀,則可以 將這些單纖維及束狀集束纖維在濕熱下彼此保持適當(dāng)?shù)男】障?,同時(shí)像編成所謂的"攀爬 架(7々9 A,jungle-gym)(三維交聯(lián))"那樣進(jìn)行點(diǎn)粘接或部分粘接,從而能夠?qū)崿F(xiàn)具有 剛性的薄結(jié)構(gòu)體的目的。
[0042] 作為濕熱粘接性纖維中所含有的濕熱粘接性樹(shù)脂,可以舉出在熱水(例如80? 120°C,特別是95?KKTC左右)中軟化而能夠發(fā)生自粘接或者與其它纖維粘接的熱塑性樹(shù) 月旨,例如聚亞烷基二醇樹(shù)脂(聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷等聚C2_4環(huán)氧烷烴等)、聚乙烯基類樹(shù) 月旨(聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基醚、乙烯醇類聚合物、聚乙烯醇縮醛等)、丙烯酸類共聚物 及其堿金屬鹽[含有由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺等丙烯酸類單體構(gòu)成的單元的 共聚物或其鹽等]、改性乙烯基類共聚物(異丁烯、苯乙烯、乙烯、乙烯基醚等乙烯基類單體 與馬來(lái)酸酐等不飽和羧酸或其酸酐形成的共聚物或其鹽等)、導(dǎo)入了親水性取代基的聚合 物(導(dǎo)入了磺酸基、羧基、羥基等的聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯或其鹽等)、脂肪族聚酯類樹(shù)脂 (聚乳酸類樹(shù)脂等)等。此外,還包括聚烯烴類樹(shù)脂、聚酯類樹(shù)脂、聚酰胺類樹(shù)脂、聚氨酯類 樹(shù)脂、熱塑性彈性體或橡膠(苯乙烯類彈性體等)等中的在熱水(高溫水蒸氣)的溫度下發(fā) 生軟化而能夠表現(xiàn)出粘接功能的樹(shù)脂。濕熱粘接性樹(shù)脂的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)例如可以為80? 250°C,優(yōu)選為100?200°C,進(jìn)一步優(yōu)選為100?180°C (特別是105?170°C )左右。這 些當(dāng)中,優(yōu)選乙烯-乙烯醇類共聚物、親水性聚酯。
[0043] 在乙烯-乙烯醇類共聚物中,從過(guò)濾器的加工性方面考慮,乙烯單元的比例例如 為10?60摩爾%,優(yōu)選為20?55摩爾%,進(jìn)一步優(yōu)選為30?50摩爾%左右。乙烯單元 的比例過(guò)少時(shí),在用高溫水蒸氣加熱的情況下,乙烯-乙烯醇類共聚物在低溫蒸氣(水)下 容易溶脹、凝膠化,被水潤(rùn)濕后形態(tài)容易發(fā)生變化。另外,乙烯單元的比例過(guò)多時(shí),吸濕性降 低,難以表現(xiàn)出在濕熱作用下的纖維熔粘,有可能無(wú)法確保具有實(shí)用性的硬度。
[0044] 乙烯-乙烯醇類共聚物中的乙烯醇單元的皂化度例如為90?99. 99摩爾%左右, 優(yōu)選為95?99. 98摩爾%,進(jìn)一步優(yōu)選為96?99. 97摩爾%左右。皂化度過(guò)小時(shí),熱穩(wěn)定 性降低,由于熱分解或凝膠化導(dǎo)致穩(wěn)定性降低。另一方面,皂化度過(guò)大時(shí),纖維本身的制造 變得困難。
[0045] 乙烯-乙烯醇類共聚物的粘均聚合度可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇,例如為200?2500, 優(yōu)選為300?2000,進(jìn)一步優(yōu)選為400?1500左右。聚合度在該范圍時(shí),紡絲性和濕熱粘 接性的平衡性優(yōu)異。由于乙烯單元多,能夠獲得具有濕熱粘接性、但不具有熱水溶解性的特 異性質(zhì)。
[0046] 親水性聚酯可以是導(dǎo)入了親水性單元(例如,取代基)的共聚聚酯(共聚改性聚 酯)。作為共聚聚酯,可以列舉以亞烷基芳基酯單元為主成分的共聚聚酯,特別優(yōu)選以C2_6亞烷基芳基酯單元(例如,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯等C2_4亞烷基 對(duì)苯二甲酸酯單元)為主成分,并含有其它共聚成分(改性劑)的共聚聚酯。作為其它共 聚成分,可以是聚C2_4亞烷基二醇(特別是二乙二醇)等二醇成分,優(yōu)選間苯二甲酸或鄰苯 二甲酸等不對(duì)稱芳香族二羧酸(特別是間苯二甲酸)。
[0047] 相對(duì)于所對(duì)應(yīng)的全部單體成分(例如在間苯二甲酸的情況下,相對(duì)于全部羧酸成 分),其它共聚成分的比例例如為10?60摩爾% (例如10?50摩爾% ),優(yōu)選為20?55 摩爾%,進(jìn)一步優(yōu)選為30?50摩爾%左右。其它共聚成分的比例過(guò)少時(shí),不能表現(xiàn)出足夠 的纖維粘接,非織造纖維結(jié)構(gòu)體的剛性下降。其它共聚成分的比例過(guò)多時(shí),雖然纖維粘接性 提高,但紡絲的穩(wěn)定性下降。
[0048] 作為親水性單元(例如,取代基),可以列舉例如磺酸基、羧基、羥基、聚氧乙烯基 等。作為親水性取代基的導(dǎo)入方法,沒(méi)有特別限定,例如,可以是具有親水性單元的單體進(jìn) 行共聚的方法。
[0049] 作為具有親水性單元的單體,可以列舉例如:間苯二甲酸-5-磺酸鈉等二羧酸類、 以及二乙二醇、聚乙二醇、聚四亞甲基二醇等二醇類等。這些具有親水性單元的單體可以單 獨(dú)使用或組合使用2種以上。其中,優(yōu)選間苯二甲酸-5-磺酸鈉等具有磺酸(鹽)基的單 體。
[0050] 相對(duì)于全部親水性聚酯,具有親水性單元的單體(特別是具有磺酸(鹽)基作為 取代基的單體)的比例可以為0.1?5質(zhì)量% (特別是0.5?3質(zhì)量% )左右。上述單體 的比例過(guò)少時(shí),親水性不足,而過(guò)多時(shí),紡絲時(shí)的拉絲性降低,單絲斷裂、斷絲增多。
[0051] 需要說(shuō)明的是,在將非織造纖維片材用作油成分等液體用過(guò)濾器時(shí),可以與以下 親油性單體共聚:萘-2, 6-二羧酸、4, 4'-聯(lián)苯二羧酸、二(羧基苯基)乙烷等二羧酸類,以 及1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇等二醇類。
[0052] 熱熔粘結(jié)纖維只要在纖維表面存在上述熱粘接性樹(shù)脂即可,從粘接性的觀點(diǎn)考 慮,優(yōu)選在長(zhǎng)度方向上連續(xù)延伸存在。熱熔粘結(jié)纖維可以是僅由熱粘接性樹(shù)脂形成的單相 纖維,但從形態(tài)保持性等觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選由在表面沿長(zhǎng)度方向連續(xù)存在的熱粘接性樹(shù)脂和 能夠在熱粘接的加熱溫度下保持纖維形態(tài)的纖維形成性聚合物形成的復(fù)合纖維。作為其 截面結(jié)構(gòu),可以列舉例如芯鞘型、海島型、并排型或多層貼合型、放射狀貼合型、無(wú)規(guī)復(fù)合型 等。這些截面結(jié)構(gòu)中,從粘接性好的結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選熱粘接性樹(shù)脂在長(zhǎng)度方向上連續(xù) 占據(jù)全部表面的結(jié)構(gòu)的芯鞘型結(jié)構(gòu)(即,鞘部包含熱粘接性樹(shù)脂的芯鞘型結(jié)構(gòu))。這樣的芯 鞘型復(fù)合纖維中,通過(guò)由在高溫水蒸氣等加熱處理時(shí)不發(fā)生熔融或軟化的纖維形成性聚合 物形成芯部,即使進(jìn)行加熱處理芯成分也能保持纖維形態(tài),因此能夠保持處理前的纖維結(jié) 構(gòu)。
[0053] 在復(fù)合纖維中,作為纖維形成性聚合物,通用的是以下的樹(shù)脂:聚烯烴類樹(shù)脂、 (甲基)丙烯酸類樹(shù)脂、氯乙烯類樹(shù)脂、苯乙烯類樹(shù)脂、聚酯類樹(shù)脂、聚酰胺類樹(shù)脂、聚碳酸 酯類樹(shù)脂、聚氨酯類樹(shù)脂、熱塑性彈性體、纖維素類樹(shù)脂等。這些纖維形成性聚合物可以單 獨(dú)使用或組合兩種以上使用。在這些纖維形成性聚合物中,從耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等觀點(diǎn)來(lái) 看,優(yōu)選熔點(diǎn)比乙烯-乙烯醇類共聚物及親水性聚酯的熔點(diǎn)更高的樹(shù)脂,例如聚丙烯類樹(shù) 月旨、聚酯類樹(shù)脂、聚酰胺類樹(shù)脂,從耐熱性及纖維形成性等的平衡優(yōu)異的觀點(diǎn)來(lái)看,特別優(yōu) 選聚酯類樹(shù)脂、聚酰胺類樹(shù)脂。
[0054] 作為聚酯類樹(shù)脂,優(yōu)選聚C2_4亞烷基芳酯類樹(shù)脂等芳香族聚酯類樹(shù)脂(聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇 酯等),特別優(yōu)選PET等聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯類樹(shù)脂。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯類樹(shù)脂除了 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯單元以外,還可以含有20摩爾%以下程度的由其它二羧酸(例如,間 苯二甲酸、萘-2, 6-二羧酸、鄰苯二甲酸、4,4' -聯(lián)苯二羧酸、二(羧基苯基)乙烷、間苯二 甲酸-5-磺酸鈉等)、二醇(例如,二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇、1,6-己二醇、新戊 二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇、聚乙二醇、聚四亞甲基二醇等)構(gòu)成的單元。
[0055] 作為聚酰胺類樹(shù)脂,優(yōu)選聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺10、聚酰胺12、聚 酰胺6-12等脂肪族聚酰胺及其共聚物,由芳香族二羧酸和脂肪族二胺合成的半芳香族聚 酰胺等。這些聚酰胺類樹(shù)脂中也可以含有能夠共聚的其它單元。
[0056] 在復(fù)合纖維中,相對(duì)于構(gòu)成纖維的全部樹(shù)脂成分,熱粘接性樹(shù)脂的比例(例如在 芯鞘型復(fù)合纖維的情況下,為鞘部的比例)例如為20?60質(zhì)量% (特別是30?55質(zhì) 量% )左右。如果熱粘接性樹(shù)脂的比例過(guò)多,由于無(wú)法確保由纖維形成性聚合物形成的纖 維的強(qiáng)度,因此難以充分確保復(fù)合纖維本身的強(qiáng)度。另外,反之如果熱粘接性樹(shù)脂的比例過(guò) 少,則無(wú)法保持纖維形態(tài),不僅難以使熱粘接性樹(shù)脂在長(zhǎng)度方向連續(xù)存在,而且在片材內(nèi)部 難以形成纖維束,因此難以確保足夠的彎曲剛度。
[0057] 熱熔粘結(jié)纖維的截面形狀(與纖維的長(zhǎng)度方向垂直的截面形狀)可以是中空截面 形狀等,但是對(duì)于芯鞘型復(fù)合纖維等復(fù)合纖維而言,通常來(lái)說(shuō),一般是作為實(shí)心截面形狀的 圓形截面或異型截面等。
[0058] 熱烙粘結(jié)纖維的平均纖度例如為0. 5?IOdtex (分特),優(yōu)選為1?5dtex,更優(yōu) 選為1. 5?3. 5dtex左右。如果纖度過(guò)細(xì),則纖維本身的制造變得困難,而且難以確保纖維 強(qiáng)度。如果纖度過(guò)粗,則難以制造薄的片材。
[0059] 熱熔粘結(jié)纖維的平均纖維長(zhǎng)度例如為10?100mm,優(yōu)選為25?75mm,更優(yōu)選為 40?65mm左右。如果纖維長(zhǎng)度過(guò)短,則難以在后續(xù)工序形成纖維網(wǎng),無(wú)法充分進(jìn)行纖維彼 此之間的抱合,從而難以確保強(qiáng)度。另外,如果纖維長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),則難以形成具有均勻的單位 面積重量的纖維網(wǎng)。
[0060] 熱熔粘結(jié)纖維可以進(jìn)一步含有慣用的添加劑,例如,穩(wěn)定劑(銅化合物等熱穩(wěn)定 齊U、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑等)、分散劑、增稠劑、微粒、著色劑、防靜電劑、阻燃劑、 增塑劑、潤(rùn)滑劑、結(jié)晶化速度延遲劑、潤(rùn)滑劑、抗菌劑、防蟲(chóng)防螨劑、防霉劑、消光劑、蓄熱劑、 香料、熒光增白劑、潤(rùn)濕劑等。這些添加劑可以單獨(dú)使用或者組合使用2種以上。這些添加 劑可以負(fù)載于纖維表面,也可以包含于纖維中。
[0061] 對(duì)于過(guò)濾器而言,有時(shí)要求阻燃性,在上述添加劑中,添加阻燃劑即可。作為阻燃 齊U,從阻燃性優(yōu)異方面考慮,優(yōu)選硼類阻燃劑和/或硅類阻燃劑。作為硼類阻燃劑,可以列 舉例如:正硼酸、偏硼酸等硼酸、硼砂、硼酸鹽(硼酸鈉等)、縮合硼酸酸(鹽)等。作為硅 類阻燃劑,可以列舉例如:聚有機(jī)硅氧烷等有機(jī)硅化合物、有機(jī)硅酸鹽、二氧化硅等。這些阻 燃劑可以單獨(dú)使用或者組合使用2種以上。其中,優(yōu)選以硼酸和硼砂為主成分的阻燃劑,特 別優(yōu)選由相對(duì)于100質(zhì)量份的水溶解了硼酸10?35質(zhì)量份及硼砂15?45質(zhì)量份的水溶 液構(gòu)成的阻燃劑。
[0062] 作為阻燃化的方法,與通常的浸漬-夾持加工(dip-nip process) -樣,可以列舉 將阻燃劑的水溶液或乳液浸滲于非織造纖維結(jié)構(gòu)體中或者對(duì)非織造纖維結(jié)構(gòu)體噴霧阻燃 劑的水溶液或乳液后使其干燥的方法、在纖維紡絲時(shí)用雙螺桿擠出機(jī)等將混煉有阻燃劑的 樹(shù)脂擠出來(lái)紡絲的方法等。
[0063] 只要能得到目標(biāo)的阻燃效果,則阻燃劑的比例沒(méi)有特別限定,從各種特性的平衡 優(yōu)異的觀點(diǎn)考慮,相對(duì)于非織造纖維結(jié)構(gòu)體全體為1?15質(zhì)量% (特別是3?10質(zhì)量% ) 左右。
[0064] 通過(guò)利用這些阻燃劑進(jìn)行加工,不僅能夠?qū)Ψ强椩炖w維結(jié)構(gòu)體賦予極其優(yōu)異的阻 燃性,而且還能夠避免其它阻燃劑所具有的問(wèn)題,例如,鹵素類阻燃劑伴隨著燃燒時(shí)產(chǎn)生鹵 素氣體的酸雨、或磷類阻燃劑的情況下由于水解帶來(lái)的磷化合物的排出而導(dǎo)致的湖沼富營(yíng) 養(yǎng)化等問(wèn)題。
[0065](非織造纖維結(jié)構(gòu)體)
[0066] 構(gòu)成基體材料層的非織造纖維結(jié)構(gòu)體通過(guò)對(duì)含有上述熱熔粘結(jié)纖維的非織造纖 維網(wǎng)進(jìn)行加熱、使上述熱熔粘結(jié)纖維彼此熔粘而得到,且上述熱熔粘結(jié)纖維在面方向上基 本均勻地進(jìn)行了熔粘。制造這樣的纖維網(wǎng)時(shí),優(yōu)選粘接性纖維的混紡率為100質(zhì)量%。艮P, 非織造纖維結(jié)構(gòu)體全部由熱熔粘結(jié)纖維構(gòu)成時(shí),能夠容易地對(duì)硬質(zhì)的非織造纖維結(jié)構(gòu)體進(jìn) 行精加工。另外,基體材料層僅由熱熔粘結(jié)纖維形成,并且在纖維彼此間的交點(diǎn)可靠地粘 接,由此能夠形成均勻且形態(tài)穩(wěn)定性高的過(guò)濾器結(jié)構(gòu),即使長(zhǎng)期使用也能保持均勻的結(jié)構(gòu)、 耐久性也高。在該纖維中混合大量其它纖維的情況下,難以確保足夠的彎曲剛度。此外,成 型加工后的結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度變?nèi)?,難以確保成型結(jié)構(gòu)體。
[0067] 為了使用這樣的纖維網(wǎng)得到薄且具有優(yōu)異的彎曲剛度、并且平衡性良好地具備透 氣性的非織造纖維結(jié)構(gòu)體,有必要適當(dāng)調(diào)整構(gòu)成上述網(wǎng)的纖維的排列狀態(tài)和粘接狀態(tài)。即, 在形成纖維網(wǎng)時(shí),優(yōu)選構(gòu)成纖維相對(duì)于纖維網(wǎng)面大致平行排列,同時(shí)使之相互交叉排列。而 且,優(yōu)選在得到的非織造纖維結(jié)構(gòu)體中,在該纖維交點(diǎn)發(fā)生了熔粘,并且在交點(diǎn)以外的纖維 基本平行排列的部分中,數(shù)根?數(shù)十根左右的纖維熔粘成束狀而形成束狀熔粘纖維。這些 纖維通過(guò)在單纖維之間的交點(diǎn)、束狀纖維之間的交點(diǎn)、或單纖維與束狀纖維的交點(diǎn)部分地 形成熔粘結(jié)構(gòu),具有編成"攀爬架"這樣的結(jié)構(gòu),從而能夠表現(xiàn)出目標(biāo)的彎曲剛度。在本發(fā) 明中,優(yōu)選這樣的結(jié)構(gòu)沿面方向和厚度方向基本均勻地分布的形態(tài)。
[0068] 在本說(shuō)明書(shū)中,"相對(duì)于纖維網(wǎng)面大致平行排列"是指,例如像針刺無(wú)紡布那樣,沒(méi) 有局部重復(fù)存在多數(shù)纖維沿著厚度方向排列的部分的狀態(tài)。更具體地,是指對(duì)纖維網(wǎng)中的 任意截面進(jìn)行顯微鏡觀察時(shí),在其厚度的30%以上連續(xù)延伸的纖維的存在比例為10%以 下的狀態(tài)。
[0069] 相對(duì)于纖維網(wǎng)面平行地排列纖維是由于,如果大量存在沿著厚度方向(相對(duì)于纖 維網(wǎng)面的垂直方向)取向的纖維,則在周圍產(chǎn)生纖維排列的混亂,在非織造纖維結(jié)構(gòu)體內(nèi) 產(chǎn)生必要以上的大空隙,從而使非織造纖維結(jié)構(gòu)體的彎曲剛度降低。
[0070] 另外,在非織造纖維結(jié)構(gòu)體的表面上放置物體等對(duì)厚度方向施加負(fù)載的情況下, 如果存在大空隙部,則空隙部由于負(fù)載而被壓垮,結(jié)構(gòu)體表面變得容易變形。特別是,該負(fù) 載施加于結(jié)構(gòu)體整體時(shí),容易減少整體的厚度。如果將結(jié)構(gòu)體自身制成沒(méi)有空隙的樹(shù)脂填 充物,則能夠避免這樣的問(wèn)題,但是樹(shù)脂填充物難以確保透氣度、彎曲時(shí)的折斷難度。另一 方面,為了減小負(fù)載引起的厚度方向的變形,可以考慮將纖維變細(xì),更緊密地填充纖維,但 是如果想要僅通過(guò)細(xì)纖維來(lái)確保透氣性,由于各個(gè)纖維的剛性低,反而導(dǎo)致彎曲剛度不足。 為了確保彎曲剛度,必須將纖維直徑增粗到一定程度,但是單純混合粗纖維時(shí),在粗纖維之 間的交點(diǎn)附近容易形成大空隙,難以防止厚度方向上的變形。
[0071] 因此,對(duì)本發(fā)明而言,將非織造纖維結(jié)構(gòu)體的構(gòu)成纖維沿面方向平行排列并使其 分散,由此使纖維之間相互交叉,在其交點(diǎn)粘接而形成小空隙,進(jìn)而通過(guò)該空隙的連續(xù)而確 保適度的透氣度、彎曲剛度。此外,在不與其它纖維交叉而是基本平行排列的部位,通過(guò)形 成沿長(zhǎng)度方向平行熔粘的束狀纖維,與僅由未熔粘的單纖維構(gòu)成的情況相比,主要能夠確 保高彎曲剛度。其中,特別優(yōu)選纖維一根一根在交叉的交點(diǎn)粘接,同時(shí)在交叉點(diǎn)與交叉點(diǎn) 之間形成束狀纖維。這樣的結(jié)構(gòu)可以由對(duì)結(jié)構(gòu)體截面進(jìn)行觀察時(shí)的單纖維的存在狀態(tài)來(lái)確 認(rèn)。
[0072] 非織造纖維結(jié)構(gòu)體(基體材料層)的截面上任意Imm2存在的單纖維截面的存在頻 率可以為100個(gè)/mm2以下,優(yōu)選為60個(gè)/mm2以下,進(jìn)一步優(yōu)選為25個(gè)/mm2以下。如果單 纖維截面的數(shù)量過(guò)多,則纖維的束狀熔粘減少,難以確保彎曲剛度。此外,束狀纖維優(yōu)選具 有在非織造纖維結(jié)構(gòu)體的厚度方向上薄、在面方向(長(zhǎng)度方向或?qū)挾确较颍挿男螤睢?br>
[0073] 非織造纖維結(jié)構(gòu)體的性能受到束狀熔粘纖維的存在狀態(tài)的影響,但由于各纖維熔 粘成束狀或在交點(diǎn)發(fā)生熔粘,因此存在難以觀察到單個(gè)纖維的情況。在本發(fā)明中,作為反映 該纖維熔粘程度的值,使用的是加工后纖維及束狀纖維束所形成的截面在結(jié)構(gòu)體截面中所 占的面積比率,即纖維截面填充率。纖維截面填充率例如為20?80%,優(yōu)選為20?60%, 更優(yōu)選為30?50%左右。如果纖維截面填充率過(guò)低,則非織造纖維結(jié)構(gòu)體內(nèi)的空隙過(guò)多, 難以確保所期望的彎曲剛度。相反,如果纖維截面填充率過(guò)高,則雖然能夠充分確保彎曲剛 度,但重量大,透氣度容易降低,而且加工性也降低。
[0074] 此外,在非織造纖維結(jié)構(gòu)體中,為了更高水平地使充分的彎曲剛度、透氣性平衡, 優(yōu)選構(gòu)成纖維含有上述束狀纖維,單纖維截面的存在頻率少,各纖維(束狀纖維和/或單纖 維)在交點(diǎn)處的粘接以盡量少的頻率進(jìn)行粘接。采用這樣的結(jié)構(gòu)能夠在結(jié)構(gòu)體內(nèi)確保細(xì)小 空隙和通道,從而能夠確保透氣度。因此,為了以盡可能少的接點(diǎn)數(shù)而表現(xiàn)出足夠的彎曲剛 度及透氣度,優(yōu)選上述各纖維的粘接點(diǎn)從纖維結(jié)構(gòu)體的一側(cè)表面到內(nèi)部(中央)、再到相反 側(cè)的表面(背面)沿厚度方向均勻分布。該粘接點(diǎn)如果集中于表面或中央,則不僅難以確 保足夠的彎曲剛度和透氣度,而且在粘接點(diǎn)少的部位的形態(tài)穩(wěn)定性降低。
[0075] 因此,在非織造纖維結(jié)構(gòu)體中,沿厚度方向?qū)⒔Y(jié)構(gòu)體截面3等分時(shí),對(duì)于3等分后 的各區(qū)域的纖維截面填充率,即,纖維截面在結(jié)構(gòu)體截面中所占的面積比率而言,各區(qū)域中 的纖維截面填充率的最大值和最小值之差可以為20%以下,優(yōu)選為15%以下,更優(yōu)選為 10%以下。
[0076] 另外,非織造纖維結(jié)構(gòu)體的粘接點(diǎn)還可以用纖維粘接率進(jìn)行評(píng)價(jià)。構(gòu)成非織造纖 維結(jié)構(gòu)的熱熔粘結(jié)纖維熔粘而產(chǎn)生的纖維粘接率例如為3?70%,優(yōu)選為5?50% (例如 10?40% ),更優(yōu)選為12?35% (特別是15?30% )左右。
[0077] 本發(fā)明中的纖維粘接率可以通過(guò)后述實(shí)施例中記載的方法來(lái)測(cè)定,其表示的是相 對(duì)于非織造纖維截面中的全部纖維的截面數(shù),2根以上發(fā)生了粘接的纖維的截面數(shù)的比例。 因此,纖維粘接率低意味著多根熱熔粘結(jié)纖維彼此熔粘的比例(集束而熔粘的纖維的比 例)少。
[0078] 優(yōu)選在非織造纖維結(jié)構(gòu)體的厚度方向截面上沿厚度方向三等分后的各區(qū)域的纖 維粘接率均在上述范圍內(nèi)。此外,各區(qū)域中的纖維粘接率的最小值相對(duì)于最大值的比例 (最小值/最大值)(纖維粘接率最小的區(qū)域相對(duì)于纖維粘接率最大的區(qū)域的比率)例如為 50%以上(例如,50?100% ),優(yōu)選為60?99. 9%,進(jìn)一步優(yōu)選為70?99. 5% (特別是 80?99% )左右。在本發(fā)明中,由于基體材料層的纖維粘接率在厚度方向具有這樣的均勻 性,因此,盡管纖維的粘接面積小,但可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)褶裥加工的過(guò)濾器的強(qiáng)度、以及過(guò) 濾器所必須的透氣性。
[0079] 纖維粘接率可以使用掃描電子顯微鏡(SEM)拍攝對(duì)非織造纖維結(jié)構(gòu)體的截面進(jìn) 行放大的照片,并基于在給定區(qū)域中發(fā)生了粘接的纖維截面的數(shù)目來(lái)簡(jiǎn)便地測(cè)定。然而,在 纖維熔粘成束狀的情況下,由于各纖維熔粘成束狀或在交點(diǎn)發(fā)生了熔粘,因此特別是在密 度大時(shí),難以以單個(gè)纖維被觀察到。該情況下,例如在纖維結(jié)構(gòu)體由芯鞘型復(fù)合纖維粘接而 成的情況下,可以用熔解或清洗除去等方法解除粘接部的熔粘,并通過(guò)與解除前的截面進(jìn) 行比較來(lái)測(cè)定纖維粘接率,所述芯鞘型復(fù)合纖維由鞘部和芯部形成,所述鞘部包含濕熱粘 接性纖維,所述芯部包含纖維形成性聚合物。
[0080] 非織造纖維結(jié)構(gòu)體(基體材料層)的表觀密度為30?170kg/m3(例如為40? 150kg/m3,優(yōu)選為45?130kg/m3),進(jìn)一步優(yōu)選為50?120kg/m 3 (特別是55?100kg/m3)左 右。如果表觀密度過(guò)低,則雖然具有輕質(zhì)性,但難以確保足夠的彎曲剛度,反之,如果表觀密 度過(guò)過(guò)高,則雖然能夠充分確保硬度,但是過(guò)硬會(huì)使成型加工性下降,并且過(guò)濾性也容易下 降。需要說(shuō)明的是,基體材料層的密度分布基本均勻分布,在疊層有密度分布不均勻的表層 的情況下,也可以通過(guò)用電子顯微鏡等進(jìn)行觀察來(lái)確認(rèn)兩層的邊界。另外,還可以由電子顯 微鏡照片沿非織造纖維結(jié)構(gòu)體的厚度方向最大20等分,通過(guò)由各區(qū)域的纖維截面填充率 求得密度分布來(lái)進(jìn)行確認(rèn)。
[0081] 非織造纖維結(jié)構(gòu)體(基體材料層)的厚度(平均厚度)為〇? 2mm以上且小于1mm, 例如為0. 22?0. 99mm,優(yōu)選為0. 23?0. 9mm(例如0. 25?0. 8mm),進(jìn)一步優(yōu)選為0. 28? 0.7_(特別是0.3?0.6_)左右。如果厚度過(guò)大,則過(guò)濾器的輕質(zhì)性及薄壁性降低,而且 褶裥加工等成型加工性也降低。另外,如果厚度過(guò)小,則過(guò)濾器的形態(tài)穩(wěn)定性降低。
[0082][表層]
[0083] 本發(fā)明的非織造纖維片材可以僅由基體材料層形成,但從進(jìn)行了褶裥加工后的形 態(tài)保持性及過(guò)濾性方面考慮,優(yōu)選在基體材料層的至少一面具有表層,該表層由具有比基 體材料層更高表觀密度的非織造纖維結(jié)構(gòu)體形成。通過(guò)在基體材料層上具備高密度的表 層,可以提高收集效率等過(guò)濾性能,并且可以通過(guò)疊層結(jié)構(gòu)提高過(guò)濾器的強(qiáng)度和形態(tài)穩(wěn)定 性,即使是進(jìn)行了褶裥加工的過(guò)濾器,也能夠長(zhǎng)時(shí)間保持褶裥形狀。
[0084] 與基體材料層同樣,構(gòu)成表層的非織造纖維結(jié)構(gòu)體也含有熱熔粘結(jié)纖維,且通過(guò) 熱熔粘結(jié)纖維彼此熔粘而使纖維固定的非織造纖維結(jié)構(gòu)體形成。與基體材料層同樣,表層 的非織造纖維結(jié)構(gòu)體也優(yōu)選實(shí)質(zhì)上僅由熱粘接性纖維形成的,特別優(yōu)選僅由熱熔粘結(jié)纖維 形成。表層的熱熔粘結(jié)纖維可以是與基體材料層不同的熱熔粘結(jié)纖維,但從與基體材料層 的密合性等方面考慮,優(yōu)選含有與構(gòu)成基體材料層的熱粘接性樹(shù)脂同種或同樣的熱粘接性 樹(shù)脂(例如,乙烯-乙烯醇類共聚物、親水性聚酯等濕熱粘接性樹(shù)脂等)的熱熔粘結(jié)纖維。 在由熱粘接性樹(shù)脂和纖維形成性聚合物形成的復(fù)合纖維(例如,具有由濕熱粘接性樹(shù)脂形 成的鞘部的芯鞘型復(fù)合纖維等)的情況下,表層可以是僅由熱粘接性樹(shù)脂作為樹(shù)脂成分形 成熱熔粘結(jié)纖維(例如,由濕熱粘接性樹(shù)脂形成的纖維等)。與基體材料層同樣,構(gòu)成表層 的熱熔粘結(jié)纖維也可以含有添加劑。
[0085] 構(gòu)成表層的熱熔粘結(jié)纖維的平均纖度可以與構(gòu)成基體材料層的熱粘接性纖維相 同,但為了提高表層密度,也可以是比基體材料層的熱粘接纖維更細(xì)的纖維直徑,例如為 0. 01?5. 5dtex,優(yōu)選為0. 1?3. 3dtex,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 2?I. 7dtex左右。纖度細(xì)的熱 熔粘結(jié)纖維可以是通過(guò)熔噴法制造的熱熔粘結(jié)纖維。如果纖度過(guò)細(xì),則纖維本身的制造變 得困難,而且還難以確保纖維強(qiáng)度。熱熔粘結(jié)纖維的平均纖維長(zhǎng)度可以與構(gòu)成基體材料層 的熱粘接纖維相同,但也可以是長(zhǎng)纖維。
[0086] 表層(非織造纖維結(jié)構(gòu)體)的表觀密度只要比基體材料層的表觀密度大即可,可 以在50?1000kg/m3的范圍內(nèi)選擇,例如為80?800kg/m3,優(yōu)選為90?700kg/m 3 (例如為 100?600kg/m3),進(jìn)一步優(yōu)選為120?500kg/m3(特別是150?400kg/m 3)左右。如果表 觀密度過(guò)低,則彎曲剛度不足,過(guò)濾器的形態(tài)穩(wěn)定性,特別是進(jìn)行了褶裥加工后的過(guò)濾器的 形態(tài)穩(wěn)定性降低。反之,如果表觀密度過(guò)高,則過(guò)濾性下降。
[0087] 基體材料層與表層的表觀密度比可以從基體材料層/表層=1/1. 1?1/20的范 圍選擇,例如為1/1. 2?1/15,優(yōu)選為1/1. 5?1/10,進(jìn)一步優(yōu)選為1/2?1/8 (特別是 1/2. 5?1/5)左右。本發(fā)明中,通過(guò)調(diào)整兩層的密度比,可以提高薄壁性、形態(tài)穩(wěn)定性和過(guò) 濾性的平衡。
[0088] 對(duì)表層而言,在厚度方向的密度(及纖維粘接率)分布沒(méi)有特別限定,可以與基體 材料層同樣均勻分布,也可以不均勻分布。另外,還可以是均勻分布的部分與不均勻分布的 部分混合存在。例如,如下所述,如果對(duì)非織造纖維結(jié)構(gòu)體進(jìn)行熱壓,則能夠容易地形成不 均勻分布的表層。這其中,優(yōu)選在厚度方向密度不均勻分布的表層,特別優(yōu)選密度分布為從 表面向中央部的方向密度漸減或減少的表層。對(duì)于具有存在這樣的密度分布的表層的非織 造纖維片材而言,其基體材料層與表層的密合性(耐剝離性)也優(yōu)異。即,在表層與基體材 料層之間存在明顯的密度差的情況下,應(yīng)力的不均集中于表層與基體材料層的界面而容易 剝離,但通過(guò)在表層形成密度梯度而減小與低密度層的界面的密度差,能夠在厚度方向上 分散兩層間的應(yīng)力的不均,因此能夠抑制在兩層間的剝離。此外,具有這樣密度分布的表層 在表面具有高過(guò)濾性能,并且由于在內(nèi)面的透過(guò)性優(yōu)異,因此能夠提高過(guò)濾器的耐久性。
[0089] 構(gòu)成表層的非織造纖維結(jié)構(gòu)體的熱熔粘結(jié)纖維熔粘而產(chǎn)生的纖維粘接率例如為 10?99 %,優(yōu)選為30?95 %,進(jìn)一步優(yōu)選為40?90 % (特別是50?85%)左右。基 體材料層與表層的纖維粘接率比例如可以為基體材料層/表層=1/1. 1?1/20,優(yōu)選為 1/1. 3?1/10,進(jìn)一步優(yōu)選為1/1. 4?1/5 (特別是1/1. 5?1/4)左右。
[0090] 表層的平均厚度(在基體材料層的兩面形成表層的情況下為各層的平均厚度)例 如為0? 01?0? 3謹(jǐn),優(yōu)選為0? 02?0? 2謹(jǐn)(例如,0? 03?0? 15mm),進(jìn)一步優(yōu)選為0? 04? 0. lmm(特別是0. 05?0. 08mm)左右。如果厚度過(guò)大,貝U過(guò)濾器的輕質(zhì)性和薄壁性下降,而 且褶裥加工等成型加工性也下降。另外,如果厚度過(guò)小,則過(guò)濾器的形態(tài)穩(wěn)定性降低。
[0091] 需要說(shuō)明的是,本發(fā)明中,對(duì)于表層的密度(或纖維粘接率)的分布,例如可以拍 攝截面的電子顯微鏡照片來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。需要說(shuō)明的是,從照片上看界面不明確等情況下,可 以按照下述實(shí)施例所記載的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。即,在本發(fā)明中,表層在厚度方向從表面向中央 部的方向密度減少時(shí),基體材料層具有均勻的密度分布。因此,在纖維結(jié)構(gòu)體的縱向截面 (厚度方向截面),測(cè)定從表層至中央部的密度梯度,求出拐點(diǎn),該拐點(diǎn)可以視為基體材料 層與表層的界面或邊界。需要說(shuō)明的是,在沒(méi)有拐點(diǎn)的情況下,可以將中間視為基體材料層 與表層的界面或邊界。具體而言,在電子顯微鏡照片中,通過(guò)測(cè)定給定范圍的纖維數(shù)的方法 (測(cè)定所劃分區(qū)域的纖維數(shù)來(lái)觀察厚度方向的密度變化的方法)等,可以特別指定密度分 布不均勻的表層,從而能夠確定其厚度。另外,在嚴(yán)格求得拐點(diǎn)的情況下,可以進(jìn)一步細(xì)分 所劃分的區(qū)域并進(jìn)行圖表化來(lái)求得。
[0092] 基體材料層與表層的厚度比(在基體材料層的兩面形成表層的情況下為各層的 厚度比)可以從基體材料層/表層=1/1?100/1的范圍選擇,例如為1. 2/1?30/1,優(yōu)選 為L(zhǎng) 5/1?20/1(例如,2/1?15/1),進(jìn)一步優(yōu)選為3/1?10/1(特別是3. 5/1?8/1)左 右。如果表層的厚度比過(guò)大,則過(guò)濾器容易濾孔堵塞,如果表層的厚度比過(guò)小,則過(guò)濾器的 收集效率降低,并且形態(tài)穩(wěn)定性也降低。
[0093][非織造纖維片材]
[0094] 本發(fā)明的非織造纖維片材具有優(yōu)異的彎曲剛度,形態(tài)穩(wěn)定性優(yōu)異。具體而言,非 織造纖維片材的縱向(MD方向)和橫向(CD方向)的彎曲剛度分別為70mm以下(例如為 65mm以下),例如為60mm以下(例如50mm以下),優(yōu)選為40mm以下(例如30mm以下),進(jìn) 一步優(yōu)選為27mm以下(特別是15mm以下)。如果該彎曲剛度過(guò)大,則過(guò)于柔軟,成型加工 時(shí)由于自重和施加的微小負(fù)載而輕易地折斷,因此使用性降低。需要說(shuō)明的是,在本說(shuō)明書(shū) 中,彎曲剛度可以由下述實(shí)施例所記載的方法測(cè)定,通過(guò)將25mm寬X 300mm長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)體從 水平臺(tái)的邊緣向水平臺(tái)外探出IOOmm長(zhǎng)時(shí)由重力產(chǎn)生的位移量來(lái)求得。
[0095] 非織造纖維片材因?yàn)樵跇?gòu)成纖維間產(chǎn)生的空隙而能夠確保優(yōu)異的輕質(zhì)性。另外, 這些空隙與海綿那樣的樹(shù)脂發(fā)泡體不同,并不是各自獨(dú)立的空隙,而是連續(xù)的空隙,因此還 具有透氣性。這樣的結(jié)構(gòu)是很難利用現(xiàn)有的通常的硬質(zhì)化方法制造的結(jié)構(gòu),所述通常的硬 質(zhì)化方法是浸滲樹(shù)脂等來(lái)使表面部分緊密地粘接而形成膜狀結(jié)構(gòu)的方法。
[0096] 非織造纖維片材的表觀密度小于200kg/m3,例如為30?195kg/m 3,優(yōu)選為35? 190kg/m3 (例如 40 ?190kg/m3),進(jìn)一步優(yōu)選為 50 ?185kg/m3 (特別是 60 ?180kg/m3)左 右。如果表觀密度過(guò)低,則雖然具有輕質(zhì)性,但難以確保足夠的彎曲剛度,反之,如果表觀密 度過(guò)高,則雖然能夠充分確保硬度,但過(guò)濾性降低。
[0097] 非織造纖維片材的單位面積重量例如為20?500g/m2,優(yōu)選為30?300g/m 2 (例如 35?250g/m2),進(jìn)一步優(yōu)選為40?200g/m2 (特別是45?lOOg/m2)左右。如果單位面積重 量過(guò)小,則難以確保硬度,另外,如果單位面積重量過(guò)大,則過(guò)濾器的輕質(zhì)性和薄壁性降低, 而且褶裥加工等成型加工性也下降。
[0098] 非織造纖維片材的厚度(平均厚度)可以從0? 35?I. 2mm的范圍選擇,例如為 0? 38?1謹(jǐn),優(yōu)選為0? 4?0? 95謹(jǐn)(例如0? 42?0? 9mm),進(jìn)一步優(yōu)選為0? 43?0? 8謹(jǐn)(特 別是0.45?0.7mm)左右。如果厚度過(guò)大,則過(guò)濾器的輕質(zhì)性和薄壁性降低,而且褶裥加工 等成型加工性也下降。另外,如果厚度過(guò)小,則過(guò)濾器的形態(tài)穩(wěn)定性降低。
[0099] 本發(fā)明的非織造纖維片材因?yàn)榉强椩炖w維結(jié)構(gòu)體所具有的透氣性,在過(guò)濾器用途 中,在非織造纖維結(jié)構(gòu)體上粘貼具有透氣性的裝飾膜這樣的盒的情況下,由于圍繞在膜與 非織造纖維結(jié)構(gòu)體之間的空氣向反方向排出,可以舉出如下優(yōu)點(diǎn):能夠避免貼膜時(shí)膜的浮 起、剝離等。另外,所粘貼的膜的粘接劑粘貼在非織造纖維結(jié)構(gòu)體表面的構(gòu)成纖維上,并且 像楔子一樣進(jìn)入纖維空隙,從而還具有能夠?qū)崿F(xiàn)牢固粘接的優(yōu)點(diǎn)。
[0100] 非織造纖維片材不僅形態(tài)穩(wěn)定性優(yōu)異,而且透氣性也高。具體而言,非織造纖維片 材的透氣度為l〇cc/cm2/秒以上,例如為20?400cc/cm2/秒(例如50?250cc/cm 2 ?秒), 優(yōu)選為30?350cc/cm2/秒(例如50?200cc/cm2 ?秒),進(jìn)一步優(yōu)選為50?350cc/cm2/ 秒(特別是100?300cc/cm2/秒)左右。如果透氣度過(guò)小,則需要從外部施加壓力以使空 氣通過(guò)非織造纖維片材,不能自如地進(jìn)行空氣出入,因此不優(yōu)選。另一方面,如果透氣度過(guò) 大,則透氣性增高,但非織造纖維片材內(nèi)的纖維空隙變得過(guò)大,難以確保足夠的彎曲剛度。
[0101] 本發(fā)明的非織造纖維片材可以作為過(guò)濾器使用,透氣阻力以過(guò)濾器性能實(shí)驗(yàn)時(shí)的 壓力損失計(jì)為30Pa以下即可,例如為25Pa以下,優(yōu)選為20Pa以下(例如3?18Pa),進(jìn)一 步優(yōu)選為4?15Pa(特別是5?15Pa)左右。另外,透氣阻力可以根據(jù)用途來(lái)選擇,對(duì)于氣 體用過(guò)濾器而言,在要求耐久性(過(guò)濾器壽命)的用途中,透氣阻力為IOPa以下,優(yōu)選為 0?8MPa,進(jìn)一步優(yōu)選為1?5Pa左右。如果透氣阻力過(guò)大,則過(guò)濾器處于容易阻塞的狀態(tài)。 另一方面,如果透氣阻力過(guò)小,則無(wú)法進(jìn)行粉塵的收集,容易處于無(wú)法確保過(guò)濾器效果的狀 態(tài)。
[0102] 在非織造纖維片材為基體材料層與表層的疊層結(jié)構(gòu)的情況下,可以用慣用的粘接 劑使兩層一體化,但從形態(tài)穩(wěn)定性優(yōu)異方面考慮,優(yōu)選兩層直接接觸疊層而無(wú)需夾著粘接 劑的結(jié)構(gòu)(如后述那樣使用熱壓或高溫水蒸氣進(jìn)行一體化結(jié)構(gòu))。
[0103] [非織造纖維片材的制造方法]
[0104] 作為本發(fā)明的非織造纖維片材的制造方法,只要含有熔粘工序即可,在由單獨(dú)基 體材料層形成的情況下,也可以實(shí)質(zhì)上僅由熔粘工序來(lái)制造非織造纖維片材,所述熔粘工 序如下:對(duì)由熱熔粘結(jié)纖維形成的非織造纖維網(wǎng)進(jìn)行加熱,使上述熱熔粘結(jié)纖維彼此發(fā)生 熔粘而得到板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體。
[0105] 在熔粘工序中,由熱熔粘結(jié)纖維形成的非織造纖維網(wǎng)(纖維網(wǎng))可以通過(guò)紡粘 法、熔噴法等直接法形成,也可以使用人造短纖維通過(guò)梳棉法、氣流成網(wǎng)法等干法形成。作 為人造短纖維網(wǎng),可以使用無(wú)規(guī)纖網(wǎng)(random web)、半無(wú)規(guī)纖網(wǎng)、平行鋪置纖網(wǎng)(parallel web)、交叉鋪置纖網(wǎng)(cross-lap web)等,其中,從容易確保必要的束狀纖維熔粘方面考慮, 本發(fā)明優(yōu)選半無(wú)規(guī)纖網(wǎng)、平行鋪置纖網(wǎng)或交叉鋪置纖網(wǎng)。
[0106] 得到的纖維網(wǎng)可以在熱熔粘結(jié)纖維的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)以上的溫度加熱而使熱熔粘 結(jié)纖維彼此熔粘而固定,可以使用熱風(fēng)、加熱板、熱輥等,在例如KKTC以上、優(yōu)選在120? 250°C、更優(yōu)選在150?200°C左右的溫度下進(jìn)行加熱(干熱)的方法,但從能夠?qū)崿F(xiàn)非織造 纖維結(jié)構(gòu)體在厚度方向均勻熔粘方面考慮,優(yōu)選用高溫水蒸氣對(duì)無(wú)紡布纖維網(wǎng)進(jìn)行加熱的 方法。
[0107] 在用高溫水蒸氣對(duì)無(wú)紡布纖維網(wǎng)進(jìn)行的方法中,所得到的纖維網(wǎng)通過(guò)傳送帶送往 下一工序,接著暴露于高溫蒸氣(高壓蒸氣)流中,由此得到非織造纖維結(jié)構(gòu)體。這里所使 用的傳送帶只要是基本上能夠一邊將用于加工的纖維網(wǎng)壓縮為目標(biāo)密度一邊進(jìn)行高溫蒸 氣處理的傳送帶即可,沒(méi)有特別限定,優(yōu)選使用環(huán)形帶。
[0108] 用于向纖維網(wǎng)(以下,簡(jiǎn)稱為網(wǎng))供給蒸氣的蒸氣噴射裝置只要安裝在一條傳送 帶內(nèi),能夠透過(guò)傳送帶網(wǎng)向網(wǎng)供給蒸氣即可,也可以在相反側(cè)的傳送帶上安裝抽吸箱。如果 安裝抽吸箱,則能夠?qū)⑼高^(guò)網(wǎng)的過(guò)剩的蒸氣抽吸排出。此外,為了使網(wǎng)的表面和背面進(jìn)行一 遍蒸氣處理,可以在設(shè)置有蒸氣噴射裝置的傳送帶的下游側(cè)安裝吸水箱,在相反側(cè)的傳送 帶內(nèi)設(shè)置蒸氣噴射裝置。在沒(méi)有下游部的蒸氣噴射裝置和抽吸箱的情況下,為了對(duì)纖維結(jié) 構(gòu)體的表面和背面進(jìn)行蒸氣處理,可以使進(jìn)行了一次處理之后的非織造纖維結(jié)構(gòu)體的表面 背面翻轉(zhuǎn),然后再次使其通過(guò)處理裝置。
[0109] 用于傳送帶的環(huán)形傳送帶只要不妨礙網(wǎng)的傳送和高溫蒸氣處理就沒(méi)有特別限定, 在進(jìn)行高溫水蒸氣處理時(shí),根據(jù)條件有時(shí)會(huì)有將傳送帶的表面形狀轉(zhuǎn)印到非織造纖維結(jié)構(gòu) 體表面的情況發(fā)生,因此可以適當(dāng)選擇,例如,在想得到表面平坦的非織造纖維結(jié)構(gòu)體的情 況下,可以使用網(wǎng)眼細(xì)小的傳送帶網(wǎng)。該情況下,網(wǎng)眼的上限為90目左右。該上限以上目 數(shù)的細(xì)網(wǎng)的透氣性低,水蒸氣難以通過(guò),不優(yōu)選。另外,從對(duì)水蒸氣處理的耐熱性等觀點(diǎn)考 慮,傳送帶的材質(zhì)優(yōu)選使用由金屬、經(jīng)耐熱處理的聚酯、聚苯硫醚、聚芳酯、全芳香族類聚酯 等耐熱性樹(shù)脂制成的網(wǎng)狀帶。
[0110] 該高溫水蒸氣為氣流,因此進(jìn)入纖維網(wǎng)的內(nèi)部,而不會(huì)使作為被處理體的網(wǎng)中的 纖維(如水力針刺處理、針刺處理那樣)有很大的移動(dòng)??梢哉J(rèn)為通過(guò)水蒸氣流向該網(wǎng)的 進(jìn)入作用和濕熱作用,水蒸氣流以濕熱狀態(tài)有效地包覆存在于網(wǎng)內(nèi)的各纖維的表面,從而 能夠進(jìn)行均勻的熱粘接。另外,該處理在高速氣流下于極短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,水蒸氣向纖維表面 的導(dǎo)熱很快,但是向纖維內(nèi)部的導(dǎo)熱并沒(méi)有那么快,因此,在高溫水蒸氣的壓力和熱的作用 下,在待處理纖維整體產(chǎn)生破裂這樣的變形之前就完成濕熱粘接。
[0111] 為了確保非織造纖維結(jié)構(gòu)體的彎曲剛度,將高溫水蒸氣供給于網(wǎng)來(lái)進(jìn)行處理時(shí), 將待處理的網(wǎng)在傳送帶或輥之間壓縮至目標(biāo)的表觀密度,即小于200kg/m3的密度的狀態(tài)下 暴露于高溫水蒸氣是很重要的。特別是想要得到高密度非織造纖維結(jié)構(gòu)體的情況下,用高 溫水蒸氣進(jìn)行處理時(shí),需要用足夠的壓力對(duì)纖維網(wǎng)進(jìn)行壓縮。此外,通過(guò)在輥之間或傳送帶 之間確保適當(dāng)?shù)拈g隙,能夠達(dá)到目標(biāo)的厚度和密度。在傳送帶的情況下,因?yàn)殡y以一次性將 網(wǎng)壓縮,因此優(yōu)選將傳送帶的張力盡可能設(shè)定得較高,從蒸氣處理處的上游漸漸地使間隙 變小。另外,通過(guò)調(diào)整蒸氣壓力、處理速度,可以加工成具有所期望的彎曲剛度、透氣度的非 織造纖維結(jié)構(gòu)體。
[0112] 想要提高非織造纖維結(jié)構(gòu)體的硬度時(shí),可以由不銹鋼板等夾持網(wǎng)并形成與噴嘴相 反側(cè)的環(huán)形帶的背面?zhèn)龋{(diào)整成水蒸氣不能透過(guò)的結(jié)構(gòu)。如果調(diào)整成這樣的結(jié)構(gòu),則透過(guò)作 為被處理體的網(wǎng)的蒸氣被傳送帶背面?zhèn)确瓷?,因此,由于水蒸氣的保溫效果而能夠更牢?地粘接。反之,在需要輕度粘接的情況下,可以配置抽吸箱來(lái)將剩余的水蒸氣排出到室外。
[0113] 用于噴射高溫水蒸氣的噴嘴使用給定的噴口在寬度方向上連續(xù)排列的板或模頭, 該板或模具配置成噴口排列在所供給的網(wǎng)的寬度方向即可。噴口列可以為一列以上,也可 以多列平行排列,還可以并列設(shè)置多臺(tái)具有一列噴口列的噴嘴模頭。
[0114] 板的厚度可以根據(jù)噴嘴的類型選擇,例如,使用在板上開(kāi)有噴口的類型的噴嘴的 情況下,厚度可以為0.5?LOmm左右。在這種類型中,對(duì)于噴口的直徑和間距而言,只要 是能夠?qū)崿F(xiàn)纖維固定目標(biāo)的條件就沒(méi)有特別限制,直徑例如為〇. 05?2. 0mm,優(yōu)選為0. 1? I. Omm,進(jìn)一步優(yōu)選為0? 2?0? 5mm左右,間距例如為0? 5?3. Omm,優(yōu)選為L(zhǎng) 0?2. 5mm,進(jìn) 一步優(yōu)選為I. 〇?I. 5mm左右。如果噴口直徑過(guò)小,則噴嘴的加工精度降低,加工變得困難, 而且容易引起噴口堵塞。反之,如果噴口直徑過(guò)大,則難以得到足夠的水蒸氣噴射力。另一 方面,如果噴口間距過(guò)小,則噴嘴孔變得過(guò)密,因此噴嘴本身的強(qiáng)度下降。另一方面,如果噴 口間距過(guò)大,則會(huì)出現(xiàn)高溫水蒸氣不能充分噴到網(wǎng)上的情況,難以確保網(wǎng)的強(qiáng)度。
[0115] 高溫水蒸氣的溫度可以例如為70?150°C,優(yōu)選為80?120°C,進(jìn)一步優(yōu)選為 90?IKTC左右。高溫水蒸氣的壓力(噴射壓力)只要能實(shí)現(xiàn)纖維固定的目標(biāo)就沒(méi)有特 別限定,可以根據(jù)所使用的纖維材質(zhì)和形態(tài)來(lái)進(jìn)行設(shè)定,例如為〇. IMPa?2. OMPa,優(yōu)選為 0. 2?I. 5MPa,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 3?I. OMpa左右。如果壓力過(guò)高,則形成網(wǎng)的纖維移動(dòng),產(chǎn) 生質(zhì)地雜亂,或者纖維過(guò)度熔融而容易引起局部纖維形狀消失。另外,如果壓力過(guò)低,則不 能對(duì)被處理物賦予纖維熔粘所必需的熱量,而且水蒸氣不能貫通纖維網(wǎng),容易在厚度方向 產(chǎn)生纖維熔粘不均,控制來(lái)自噴嘴的水蒸氣均勻噴出也變得困難。
[0116] 用于制造薄的板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體的制法上的特征為,能夠從上游部開(kāi)始漸漸 地使傳送帶的間隙變窄,可以通過(guò)從上游部開(kāi)始設(shè)定為目標(biāo)厚度,并調(diào)整蒸氣壓力、處理速 度來(lái)制造薄的非織造纖維結(jié)構(gòu)體。
[0117] 通過(guò)這樣的方法將網(wǎng)中的纖維進(jìn)行部分濕熱粘接后,所得到的非織造纖維結(jié)構(gòu)體 中有時(shí)會(huì)有水分殘留,因此可以根據(jù)需要進(jìn)行干燥。對(duì)于干燥而言,與干燥用加熱體接觸的 板(非織造纖維結(jié)構(gòu)體)表面只要在干燥后仍然保持纖維形態(tài)而不發(fā)生膜化即可,沒(méi)有特 別限定。作為干燥方法,例如可以使用無(wú)紡布干燥所使用的滾筒干燥機(jī)或拉幅機(jī)那樣的大 規(guī)模干燥設(shè)備,但殘留的水分為微量的情況較多,在通過(guò)相對(duì)輕度的干燥方法能夠干燥的 水平時(shí),優(yōu)選使用遠(yuǎn)紅外線照射、微波照射、電子束照射等非接觸法或使用熱風(fēng)的方法等。
[0118] 另外,根據(jù)需要,可以事先對(duì)傳送帶賦予給定的凹凸圖案、文字或圖形等式樣,并 將該式樣轉(zhuǎn)印而對(duì)非織造纖維結(jié)構(gòu)體賦予設(shè)計(jì)性。此外,還可以與其它材料疊層、或通過(guò)成 型加工來(lái)制成所希望的形態(tài)。
[0119] 上述熔粘工序得到的板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體可以單獨(dú)作為非織造纖維片材使用, 也可以在基體材料層的至少一面形成具有表層的疊層結(jié)構(gòu),該表層是由比基體材料層密度 更高的非織造纖維結(jié)構(gòu)體形成的。具有這樣的疊層結(jié)構(gòu)的非織造纖維片材可以使用如下方 法形成:通過(guò)粘接劑或粘結(jié)劑或夾具將熔粘工序得到的板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體與基體材料 層、另行制造的表層進(jìn)行一體化。但從提高層間密合性方面考慮,優(yōu)選使用如下方法:包括 對(duì)上述熔粘工序得到的板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體的至少一面進(jìn)行熱壓的熱壓工序的方法;包 括在上述熔粘工序得到的板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體的至少一面上疊層由熱熔粘結(jié)纖維形成 的其它板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體,再進(jìn)行加熱使其熱粘接的疊層工序的方法。
[0120] 前者的包括熱壓工序的方法中,作為熱壓的方法,可以舉出常用的方法,例如使用 熱輥的方法、用加熱板擠壓的方法等。另外,熱壓可以是濕熱壓制成型。此外,在基體材料 層的兩面上形成表層的情況下,從生產(chǎn)率等方面考慮,可以是用熱輥對(duì)板狀非織造纖維結(jié) 構(gòu)體的兩面進(jìn)行擠壓的方法。
[0121] 作為熱壓的條件,加熱溫度只要能提高板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體表面附近的密度即 可,可以根據(jù)熱熔粘結(jié)纖維的種類適當(dāng)選擇,例如為50?150°C,優(yōu)選為55?120°C,進(jìn)一 步優(yōu)選為60?KKTC (特別是70?90°C )左右。加壓壓力可以從IOOMPa以下選擇,例如為 0. 01?lOMPa,優(yōu)選為0. 05?5MPa,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 1?IMPa (特別是0. 15?0. 8MPa)左 右。使用熱輥的情況下,可以壓縮至使熱壓后的厚度相對(duì)于熱壓前的厚度為例如1/1. 1? 1/3倍,優(yōu)選為1/1. 2?1/2. 5倍,進(jìn)一步優(yōu)選為1/1. 3?1/2倍左右。加壓時(shí)間例如為3 秒鐘?3小時(shí),優(yōu)選為10秒鐘?1小時(shí),進(jìn)一步優(yōu)選為30秒鐘?20分鐘左右。
[0122] 后者的包括疊層工序的方法中,其它非織造纖維結(jié)構(gòu)體只要是由熱熔粘結(jié)纖維形 成的非織造纖維結(jié)構(gòu)體即可,但從與熔粘工序得到的板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體之間的密合性 優(yōu)異方面考慮,優(yōu)選由與構(gòu)成上述板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體的熱熔粘結(jié)纖維同種或同樣的熱 熔粘結(jié)纖維形成的非織造纖維結(jié)構(gòu)體。其它非織造纖維結(jié)構(gòu)體的單位面積重量及密度可以 根據(jù)目標(biāo)的表層密度適當(dāng)選擇,從容易形成密度高的表層方面考慮,優(yōu)選熔噴無(wú)紡布。
[0123] 作為對(duì)疊層體進(jìn)行加熱使其熱粘接的方法,沒(méi)有特別限定,根據(jù)熱熔粘結(jié)纖維的 種類,可以利用使用熱風(fēng)等進(jìn)行干熱粘接的方法、使用高溫水蒸氣進(jìn)行濕熱粘接的方法等。 其中,從能夠以高密合性粘接且不使過(guò)濾性能降低方面考慮,優(yōu)選用高溫水蒸氣進(jìn)行加熱 的方法,通過(guò)在與上述熔粘工序同樣的條件下進(jìn)行加熱處理,能夠?qū)B層體粘接。疊層工序 得到的疊層體可以供于上述的熱壓工序,從而將非織造纖維結(jié)構(gòu)體的密度調(diào)整為高密度。
[0124] 此外,對(duì)于本發(fā)明而言,在上述熔粘工序中,可以通過(guò)對(duì)非織造纖維結(jié)構(gòu)體的至少 一個(gè)表面進(jìn)行熱壓而熔粘來(lái)形成具有疊層結(jié)構(gòu)的非織造纖維片材。作為熱壓的方法,可以 舉出常用的方法,例如使用熱輥的方法、用加熱板擠壓的方法等。另外,熱壓可以是濕熱壓 制成型。此外,在基體材料層的兩面上形成表層的情況下,從生產(chǎn)率等方面考慮,可以是用 熱輥對(duì)非織造纖維結(jié)構(gòu)體的兩面進(jìn)行擠壓的方法。
[0125] 作為熱壓的條件,加熱溫度只要在熱熔粘結(jié)纖維的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)以上即可,為了 使結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的纖維也熔粘,例如為100?250°c,優(yōu)選為130?230°C,進(jìn)一步優(yōu)選為 150?200°C (特別是160?180°C )左右。加壓壓力可以從IOOMPa以下選擇,例如為 0. 01?lOMPa,優(yōu)選為0. 05?5MPa,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 1?IMPa (特別是0. 15?0. 8MPa)左 右。使用熱輥的情況下,可以壓縮至使熱壓后的厚度相對(duì)于熱壓前的厚度為例如1/1. 1? 1/3倍,優(yōu)選為1/1. 2?1/2. 5倍,進(jìn)一步優(yōu)選為1/1. 3?1/2倍左右。加壓時(shí)間例如為1 秒鐘?1小時(shí),優(yōu)選為3秒鐘?10分鐘,進(jìn)一步優(yōu)選為5秒鐘?1分鐘(特別是10?30 秒鐘)左右。
[0126] 這些方法中,從形態(tài)穩(wěn)定性優(yōu)異方面考慮,特別優(yōu)選包括對(duì)上述熔粘工序得到的 板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體的至少一面進(jìn)行熱壓的熱壓工序的方法。
[0127] 這樣得到的本發(fā)明的非織造纖維片材雖然是與通常的無(wú)紡布同等程度的厚度,但 具有優(yōu)異的彎曲剛度,成型性優(yōu)異。此外,還具有透氣性,透氣阻力小,因此,利用這樣的性 能而被用作過(guò)濾器材料。其中,由于能夠兼?zhèn)浔”跁r(shí)的形態(tài)穩(wěn)定性及成型性和過(guò)濾性,因此 適于進(jìn)行了褶裥加工的過(guò)濾器。
[0128] 在進(jìn)行了褶裥加工的過(guò)濾器(褶裥形狀的過(guò)濾器)中,各個(gè)山形狀(截面三角形) 的間隔(相鄰的頂部間的距離或間隔)可以根據(jù)過(guò)濾器的種類進(jìn)行選擇,例如為5?50mm, 優(yōu)選為10?40mm,進(jìn)一步優(yōu)選為15?30mm左右。各個(gè)山形狀的高度例如為5?60mm,優(yōu) 選為10?50mm,進(jìn)一步優(yōu)選為15?40mm左右。山形狀的頂部的角度(頂角)例如為3? 70°,優(yōu)選為5?60°,進(jìn)一步優(yōu)選為10?50°左右。對(duì)于本發(fā)明而言,即使是具有這樣 的頂角的褶裥形狀,也可以長(zhǎng)時(shí)間保持形態(tài)穩(wěn)定性,例如,可抑制各個(gè)山形狀的變形、倒伏 而與相鄰的頂部相接觸,從而能夠保持褶裥形狀。
[0129] 實(shí)施例
[0130] 以下,通過(guò)實(shí)施例更具體地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明,但本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的任 何限定。需要說(shuō)明的是,實(shí)施例中的各物性值是通過(guò)以下方法測(cè)定的。
[0131] (1)單位面積重量、厚度、表觀密度
[0132] 按照J(rèn)IS L1913標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單位面積重量及厚度進(jìn)行測(cè)定,并由這些值計(jì)算出表觀密 度。
[0133] 需要說(shuō)明的是,對(duì)于用熱壓法制作的片材的表層厚度而言,使用掃描電子顯微鏡 (SEM)通過(guò)肉眼觀察來(lái)進(jìn)行測(cè)定。
[0134] (2)透氣度
[0135] 在JIS L1096所記載的一般紡織品實(shí)驗(yàn)方法中,按照A法(弗雷澤法(Frazier method))、使用布帛的透氣性測(cè)定儀(株式會(huì)社東洋精機(jī)制作所制造,弗雷澤織物透氣性 試驗(yàn)儀(Frazier Permeameter))、在壓力125Pa的條件下對(duì)IOOcm2大小的樣品測(cè)定了透氣 度。
[0136] (3)彎曲剛度
[0137] 彎曲剛度的測(cè)定方法如圖1所示,圖I (a)是示出所測(cè)定的樣品1的制備方法的俯 視圖。作為⑶方向的樣品la,制作了 25mm寬X 300mm長(zhǎng)的樣品,并使長(zhǎng)度方向成為⑶方 向,作為MD方向的樣品lb,制作了 25mm寬X 300mm長(zhǎng)的樣品,并使長(zhǎng)度方向成為MD方向。
[0138] 圖I (b)和圖I (C)分別是用來(lái)表示彎曲剛度的測(cè)定方法的示意立體圖和示意側(cè)視 圖。將測(cè)定樣品1從水平臺(tái)2向臺(tái)外探出IOOmm長(zhǎng),測(cè)定了此時(shí)前端的下垂程度(從水平 臺(tái)面到下垂前端的距離d)。需要說(shuō)明的是,測(cè)定樣品翻轉(zhuǎn),對(duì)兩面分別測(cè)定彎曲剛度,并進(jìn) 行了平均化。
[0139] (4)成型加工性
[0140] 制作縱30cmX橫30cm的樣品,用熱風(fēng)爐在120°C X60秒鐘的條件下進(jìn)行預(yù)熱,然 后在常溫的模具中以空氣壓力5. 5kg/cm2進(jìn)行了 10秒鐘的加壓成型。對(duì)于成型樣品,測(cè)定 了成型后的狀態(tài)、成型品的高度、以及樣品向模具內(nèi)的滑移。成型狀態(tài)通過(guò)目視觀察,并按 照以下的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
[0141] 〇:能夠成型
[0142] A :雖然能夠成型,但存在樣品向模具內(nèi)的滑移
[0143] X :無(wú)法形成所成型的形狀。
[0144] (5)收集效率和透氣阻抗
[0145] 使用過(guò)濾性能實(shí)驗(yàn)裝置,使石英(粒徑:1.0ym)以面風(fēng)速8. 6cm/秒通過(guò)樣品,在 測(cè)定池的上游側(cè)與下游側(cè)之間設(shè)置微差壓計(jì),測(cè)定了流量30升/分時(shí)的差壓(壓力損失)。 在與透氣阻抗相同的條件下,使用光散射質(zhì)量濃度儀對(duì)測(cè)定池的上游側(cè)、下游側(cè)的粉塵濃 度進(jìn)行測(cè)定,并由測(cè)定池的上游側(cè)、下游側(cè)的濃度差求出了收集效率。
[0146] (6)纖維粘接率
[0147] 使用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)結(jié)構(gòu)體截面拍攝了放大至100倍的照片。將所拍攝 的結(jié)構(gòu)體在厚度方向的截面照片沿厚度方向三等分,求出了在三等分后的各區(qū)域(表面、 內(nèi)部(中央)、背面)中纖維彼此粘接的截面數(shù)相對(duì)于在上述各區(qū)域中看到的纖維截面(纖 維端面)數(shù)的比例?;谝韵碌氖阶佑冒俜致时硎境?根以上纖維發(fā)生了粘接的狀態(tài)的截 面數(shù)在各區(qū)域看到的全部纖維截面數(shù)中所占的比例。需要說(shuō)明的是,纖維彼此接觸部分包 括:僅是單純接觸而并未熔粘的部分、以及通過(guò)熔粘而粘接的部分。但是,通過(guò)將結(jié)構(gòu)體切 斷來(lái)進(jìn)行顯微鏡拍攝,在結(jié)構(gòu)體的截面上,由于各纖維所具有的應(yīng)力,只是單純接觸的纖維 彼此會(huì)分離開(kāi)來(lái)。因此,在截面照片中,能夠判斷接觸的纖維彼此為粘接狀態(tài)。
[0148] 纖維粘接率(%) = (粘接了 2根以上的纖維的截面數(shù)V(全部纖維截面 數(shù))XlOO
[0149] 但是,對(duì)于各照片,將能夠看到截面的纖維全部計(jì)數(shù),纖維截面數(shù)為100以下時(shí), 追加待觀察的照片使全部纖維截面數(shù)超過(guò)100。需要說(shuō)明的是,對(duì)于三等分后的各區(qū)域分別 求出纖維粘接率,并且也同時(shí)求出其最小值相對(duì)于其最大值的比例(最小值/最大值)。
[0150] (7)褶裥加工性
[0151] 將寬IOcm的非織造纖維片材沿長(zhǎng)度方向上以3cm的間隔交替折疊以形成山、谷, 并基于以下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于能否進(jìn)行折彎加工進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
[0152] A :能夠容易地進(jìn)行折彎加工
[0153] B :太厚而不能進(jìn)行折彎加工
[0154] C :太硬而不能進(jìn)行折彎加工
[0155] D :容易折彎,但是太厚而不能進(jìn)行彎曲加工。
[0156] (8)褶裥加工品的負(fù)載變形量
[0157] 如圖2所示,使用在(7)褶裥加工性的評(píng)價(jià)中進(jìn)行了褶裥加工的樣品11,在桌子上 將3個(gè)山以2. 5cm的間隔固定谷部(山形狀的高度為28mm,山形狀頂部的角度為50° ), 在3個(gè)山上放置合計(jì)IOOg的負(fù)載板,該負(fù)載板為載置有破碼13的13cmX 13cm的丙烯酸板 12,測(cè)定了 3個(gè)山的高度(從桌面到山的頂部的距離)的沉陷變形量。
[0158] (9)透液性
[0159] 測(cè)定IOOcc水透過(guò)過(guò)濾面積為21. 8mm的無(wú)紡布樣品的時(shí)間。
[0160] (10)耐摩擦性
[0161] 按照J(rèn)IS L0849標(biāo)準(zhǔn),使用摩擦試驗(yàn)機(jī)II型(學(xué)振型),用KANAKIN 3號(hào)白棉布摩 擦非織造纖維片材的表面,測(cè)定了非織造纖維片材表面發(fā)生了剝離的摩擦次數(shù)。
[0162] [實(shí)施例1]
[0163] 作為濕熱性粘結(jié)性纖維,準(zhǔn)備了芯成分為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、鞘成分為乙 烯-乙烯醇共聚物(乙烯含量為44摩爾%,皂化度為98. 4摩爾%,芯鞘質(zhì)量比=50/50) 的芯鞘型復(fù)合人造短纖維(可樂(lè)I?株式會(huì)社制造的"S0FISTA",3. 3dtex,長(zhǎng)51mm)。
[0164] 使用100質(zhì)量%的該芯鞘型復(fù)合人造短纖維,通過(guò)半無(wú)規(guī)梳棉法疊合4張而制作 了總單位面積重量約為125g/m2的梳棉網(wǎng)。
[0165] 將該梳棉網(wǎng)輸送至裝備有50目、寬500mm的不銹鋼制環(huán)形網(wǎng)的傳送帶上。
[0166] 需要說(shuō)明的是,該傳送帶由下側(cè)傳送帶和上側(cè)傳送帶這一對(duì)傳送帶構(gòu)成,下側(cè)上 側(cè)均在比位于傳送帶中間部分的蒸氣噴射噴嘴更上游側(cè)分別裝備有網(wǎng)厚調(diào)整用金屬輥 (以下,有時(shí)簡(jiǎn)稱為"網(wǎng)厚調(diào)整用輥")。下側(cè)傳送帶的上表面(即網(wǎng)通過(guò)的面)為平坦的形 狀,而上側(cè)傳送帶的下表面沿著網(wǎng)厚調(diào)整用輥形成彎曲的形狀,上側(cè)傳送帶的網(wǎng)厚調(diào)整用 輥與下側(cè)傳送帶的網(wǎng)厚調(diào)整用輥成對(duì)配置。
[0167] 另外,上側(cè)傳送帶能夠上下移動(dòng),由此能夠?qū)⑸蟼?cè)傳送帶和下側(cè)傳送帶的網(wǎng)厚調(diào) 整用輥間調(diào)整為給定間隔。此外,上側(cè)傳送帶的工序上游側(cè)相對(duì)于下游部以網(wǎng)厚調(diào)整用輥 為基點(diǎn)(相對(duì)于上側(cè)傳送帶的工序下游側(cè)的下表面)彎曲成30度的角度,下游部與下側(cè)傳 送帶平行配置。需要說(shuō)明的是,上側(cè)傳送帶上下移動(dòng)時(shí),保持該平行移動(dòng)。
[0168] 這些傳送帶各自以相同速度向同向旋轉(zhuǎn),這些雙傳送帶彼此間及網(wǎng)厚調(diào)整用輥彼 此間具有能夠在保持給定間隙的同時(shí)加壓的結(jié)構(gòu)。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu),如同所謂的軋光工序 的作用,能夠調(diào)整水蒸氣處理前的網(wǎng)厚度。即,從上游側(cè)送來(lái)的梳棉網(wǎng)在下側(cè)傳送帶上行 進(jìn),但在到達(dá)網(wǎng)厚調(diào)整用輥之前的期間,與上側(cè)傳送帶的間隔漸漸變窄。而且,在該間隔比 網(wǎng)厚度更窄時(shí),纖維網(wǎng)被夾持在上下傳送帶之間,一邊慢慢地被壓縮一邊行進(jìn)。該網(wǎng)被壓縮 至與網(wǎng)厚調(diào)整用輥所設(shè)定的間隙基本相同的厚度,在該厚度的狀態(tài)下進(jìn)行水蒸氣處理,然 后在傳送帶的下游部保持上述厚度行進(jìn)。在此,將網(wǎng)厚調(diào)整用輥調(diào)整成線壓力50kg/cm。
[0169] 接下來(lái),將梳棉網(wǎng)導(dǎo)入下側(cè)傳送帶所裝備的水蒸氣噴射裝置,從該裝置向梳棉網(wǎng) 的厚度方向上噴出溫度80°C、0. 2MPa的高溫水蒸氣并使其透過(guò),實(shí)施水蒸氣處理,得到了 非織造纖維結(jié)構(gòu)體。該水蒸氣噴射裝置在下側(cè)的傳送帶內(nèi)設(shè)置噴嘴,使得通過(guò)傳送網(wǎng)向網(wǎng) 噴射高溫水蒸氣,在上側(cè)傳送帶設(shè)置抽吸裝置。另外,在該噴射裝置的網(wǎng)行進(jìn)方向的下游 偵牝以噴嘴和抽吸裝置的配置反轉(zhuǎn)的組合設(shè)置另一臺(tái)噴射裝置,對(duì)該網(wǎng)的表面背面兩面實(shí) 施了水蒸氣處理。
[0170] 需要說(shuō)明的是,水蒸氣噴射噴嘴的孔徑為0. 3_,噴嘴使用在傳送帶寬度方向上以 Imm間距排列了 1列的水蒸氣噴射裝置。加工速度為5m/分鐘,噴嘴與抽吸側(cè)的傳送帶間的 距離為1_。
[0171] 所得到的非織造纖維結(jié)構(gòu)體(由單獨(dú)的基體材料層形成的非織造纖維片材)形成 厚度0. 85mm的非常薄的板狀,并且透氣性優(yōu)異,對(duì)彎曲具有剛性,此外成型加工性也良好。
[0172] [實(shí)施例2]
[0173] 除了纖度為2. 2dtex以外,使用了與實(shí)施例1所使用的芯鞘型復(fù)合人造短纖維同 樣的濕熱粘接性纖維,除此之外,與實(shí)施例1同樣地得到了非織造纖維結(jié)構(gòu)體。所得到的非 織造纖維結(jié)構(gòu)體具有厚度〇. 92mm的非常薄的板狀,顯示出與實(shí)施例1的非織造纖維結(jié)構(gòu)體 同樣的彎曲剛度和良好的成型加工性。
[0174] [實(shí)施例3]
[0175] 除了纖度為I. 7dtex以外,使用了與實(shí)施例1所使用的芯鞘型復(fù)合人造短纖維同 樣的濕熱粘接性纖維,除此之外,與實(shí)施例1同樣地得到了非織造纖維結(jié)構(gòu)體。所得到的非 織造纖維結(jié)構(gòu)體具有厚度〇. 99_的非常薄的板狀,顯示出與實(shí)施例1的非織造纖維結(jié)構(gòu)體 同樣的彎曲剛度和良好的成型加工性。
[0176] [實(shí)施例4]
[0177] 除了使用芯鞘型復(fù)合人造短纖維(可樂(lè)麗株式會(huì)社制造的"S0FITPN-720", 2. 2dtex,長(zhǎng)51_)作為濕熱粘接性纖維以外,與實(shí)施例1同樣地得到了非織造纖維結(jié)構(gòu)體, 該芯鞘型復(fù)合人造短纖維的芯成分為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯,鞘成分為間苯二甲酸45摩 爾%共聚聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(芯鞘質(zhì)量比=50/50)。所得到的非織造纖維結(jié)構(gòu)體具有 厚度0. 78_的非常薄的板狀,顯示出與實(shí)施例1的非織造纖維結(jié)構(gòu)體同樣的彎曲剛度和良 好的成型加工性。
[0178] [比較例1]
[0179] 將3張實(shí)施例1得到的單位面積重量約為125g/m2的梳棉網(wǎng)疊合,并使網(wǎng)厚調(diào)整 用輥之間及其下游的傳送帶間隔為3_,除此以外,與實(shí)施例1同樣地得到了非織造纖維結(jié) 構(gòu)體。所得到的非織造纖維結(jié)構(gòu)體與實(shí)施例1?4所得的結(jié)構(gòu)體相比,其厚度厚達(dá)3. 05mm, 為非常硬的板狀,雖然具有彎曲剛度,但成型加工時(shí)布卷的偏移大,成型加工性低。
[0180] [比較例2]
[0181] 使用100質(zhì)量%的實(shí)施例4使用的濕熱粘接性纖維制作單位面積重量約為20g/m2的梳棉網(wǎng),使其通過(guò)熱風(fēng)爐,得到了熱粘結(jié)無(wú)紡布片材。所得到的無(wú)紡布片材與實(shí)施例1? 4所得的結(jié)構(gòu)體相比,結(jié)構(gòu)體的彎曲剛度不足,而且不具有成型加工性。
[0182] [比較例3]
[0183] 評(píng)價(jià)市售的復(fù)印紙(富士施樂(lè)株式會(huì)社制造)。市售的復(fù)印紙的彎曲剛度雖然比 比較例2無(wú)紡布片材更大,但成型加工時(shí)產(chǎn)生破損等,不具有成型加工性。
[0184] 對(duì)于實(shí)施例1?4和比較例1?3的非織造纖維片材進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果示于表1。
[0185]
[0186] [實(shí)施例5]
【權(quán)利要求】
1. 一種過(guò)濾器用非織造纖維片材,其包含由非織造纖維結(jié)構(gòu)體形成的基體材料層,所 述非織造纖維結(jié)構(gòu)體含有熱熔粘結(jié)纖維、且通過(guò)所述熱熔粘結(jié)纖維彼此熔粘使纖維固定而 形成,其中, 所述基體材料層的平均厚度為0. 2mm以上且小于1mm,所述基體材料層的表觀密度為 30?170kg/m3,且所述熱熔粘結(jié)纖維在所述基體材料層的面方向上基本均勻地進(jìn)行了熔 粘。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器用非織造纖維片材,其中,在基體材料層的至少一面 具有表層,該表層由具有比基體材料層更高表觀密度的非織造纖維結(jié)構(gòu)體形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過(guò)濾器用非織造纖維片材,其中,基體材料層的表觀密度 為40?150kg/m3,且表層的表觀密度為80?800kg/m 3,并且兩層的表觀密度比為基體材料 層/表層=1/1. 2?1/15。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的過(guò)濾器用非織造纖維片材,其中,表層為通過(guò)熱壓形成的 層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的過(guò)濾器用非織造纖維片材,其中,表層由熔噴無(wú)紡布形 成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的過(guò)濾器用非織造纖維片材,其中,表層為包含熔噴無(wú)紡布 且經(jīng)過(guò)熱壓而形成的層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器用非織造纖維片材,其中,非織造纖維 片材的平均厚度為〇. 35?I. 2mm,基體材料層與表層的平均厚度比為基體材料層/表層= 1. 2/1 ?30/1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器用非織造纖維片材,其中,熱熔粘結(jié)纖維 在基體材料層的厚度方向基本均勻地進(jìn)行了熔粘。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器用非織造纖維片材,其中,熱熔粘結(jié)纖維 在纖維表面含有沿長(zhǎng)度方向連續(xù)延伸的乙烯-乙烯醇類共聚物,且所述乙烯-乙烯醇類共 聚物中的乙烯單元的含量為10?60摩爾%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器用非織造纖維片材,其中,熱熔粘結(jié)纖 維在纖維表面含有沿長(zhǎng)度方向連續(xù)延伸的親水性聚酯。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1?10中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器用非織造纖維片材,其彎曲剛度為MD 方向70mm以下、且⑶方向70mm以下,所述彎曲剛度用將25mm寬X 300mm長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)體從水 平臺(tái)邊緣向水平臺(tái)外探出IOOmm長(zhǎng)時(shí)由重力引起的位移量來(lái)表示。
12. 權(quán)利要求1?10中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器用非織造纖維片材的制造方法,該方法包 括下述熔粘工序:對(duì)含有熱熔粘結(jié)纖維的非織造纖維網(wǎng)進(jìn)行加熱,使所述熱熔粘結(jié)纖維彼 此熔粘而得到板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法,其中,用高溫水蒸氣對(duì)非織造纖維網(wǎng)進(jìn)行加熱。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制造方法,其包括下述熱壓工序:對(duì)由熔粘工序得到 的板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體的至少一面進(jìn)行熱壓。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12?14中任一項(xiàng)所述的制造方法,其包括下述熔噴疊層工序:將熔 噴無(wú)紡布疊層于由熔粘工序得到的板狀非織造纖維結(jié)構(gòu)體的至少一面,并利用高溫水蒸氣 進(jìn)行加熱。
16. -種過(guò)濾器,其由權(quán)利要求1?11中任一項(xiàng)所述的非織造纖維片材形成。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的過(guò)濾器,其進(jìn)行了褶裥加工。
【文檔編號(hào)】B01D39/16GK104321122SQ201380028375
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月29日
【發(fā)明者】坂本泰彥, 清岡純?nèi)? 申請(qǐng)人:可樂(lè)麗股份有限公司