纤维集合体的制作方法

1.本发明涉及纤维集合体。


背景技术：

2.目前，无纺布被用于空气过滤器的滤材、油滤器用滤材、吸油剂材料、吸音材料、冲击吸收材、隔热材料、保温材料等各种用途。
3.例如专利文献1中，为了提供不仅捕集性能优异而且褶皱加工性也优异的无纺布和袋式过滤器滤材，记载了一种无纺布，其特征在于，包含：纤维直径d为100～1000nm的极细纤维a、和纤维直径大于该极细纤维a的纤维b，所述无纺布的格列式硬挺度为2000mgf以上。
4.另外，专利文献2中，为了提供能量消耗更少、为高效率且低压力损耗的空气过滤器用滤材，记载了一种空气过滤器用滤材，其特征在于，其为以玻璃纤维为主体的空气过滤器用滤材，前述玻璃纤维含有短切纤维玻璃纤维和极细玻璃纤维，且前述空气过滤器用滤材的纤维直径分布中，大于1.5μm且2.9μm以下的范围的累积频率为2～15％。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2019-99946号公报
8.专利文献2：日本特开2019-177331号公报


技术实现要素：

9.发明要解决的问题
10.本发明的目的在于，提供作为空气过滤器用滤材特别有用的纤维集合体。
11.用于解决问题的方案
12.本发明人等进行了深入研究，结果发现：通过使平均纤维直径和纤维直径的分布为特定的范围，从而可以解决上述课题。
13.即，本发明涉及以下的＜1＞～＜11＞。
14.《1》一种纤维集合体，构成纤维集合体的纤维的平均纤维直径为600nm以上且1500nm以下，
15.纤维直径1μm以上且低于2μm的纤维的含有率为10％以上且50％以下，
16.构成纤维集合体的纤维包含热塑性树脂作为主成分。
17.《2》根据《1》所述的纤维集合体，其中，含有35％以上的纤维直径为400nm以上且低于1000nm的纤维。
18.《3》根据《1》或《2》所述的纤维集合体，其中，纤维直径为2μm以上的纤维的含有率为20％以下。
19.《4》根据《1》～《3》中任一项所述的纤维集合体，其中，纤维直径为400nm以上且低于600nm的纤维的含有率为5％以上且40％以下。
20.《5》根据《1》～《4》中任一项所述的纤维集合体，其中，纤维直径为600nm以上且低于800nm的纤维的含有率为5％以上且40％以下。
21.《6》根据《1》～《5》中任一项所述的纤维集合体，其中，纤维直径为800nm以上且低于1000nm的纤维的含有率为5％以上且40％以下。
22.《7》根据《1》～《6》中任一项所述的纤维集合体，其中，纤维直径低于400nm的纤维的含有率为20％以下。
23.《8》根据《1》～《7》中任一项所述的纤维集合体，其中，前述纤维集合体为干式的纤维集合体。
24.《9》根据《1》～《8》中任一项所述的纤维集合体，其中，前述热塑性树脂为选自聚烯烃树脂和聚酯树脂中的至少1者。
25.《10》根据《1》～《9》中任一项所述的纤维集合体，其中，前述热塑性树脂为选自聚丙烯和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少1者。
26.《11》根据《1》～《10》中任一项所述的纤维集合体，其中，前述纤维集合体的单位面积质量的cv值为20％以下。
27.发明的效果
28.根据本发明，可以提供作为空气过滤器用滤材特别有用的纤维集合体。
附图说明
29.图1为示出熔喷装置1的概要的示意图。
具体实施方式
30.[纤维集合体]
[0031]
本发明的纤维集合体如下：构成纤维集合体的纤维的平均纤维直径为600nm以上且1500nm以下，纤维直径1μm以上且低于2μm的纤维的含有率为10％以上且50％以下，构成纤维集合体的纤维包含热塑性树脂作为主成分。
[0032]
根据本发明，可以得到为低压损且高捕集率、作为空气过滤器用滤材有用的纤维集合体。可以得到上述效果的详细的理由不清楚，但一部分人认为如下。
[0033]
通过将纤维直径1μm以上且低于2μm的纤维的含有率在上述范围内，可以认为通过适当存在具有大纤维直径的纤维，由此，对纤维集合体提供适度的孔隙，压力损耗变小。另一方面，通过将平均纤维直径设为1500nm以下，可以认为得到高捕集率的纤维集合体，认为通过将平均纤维直径设为600nm以上，由此，压力损耗变小。
[0034]
本发明发现：通过使构成纤维集合体的纤维直径的平均纤维直径和纤维直径分布为特定的范围，从而形成作为空气过滤器用滤材特别有用的纤维集合体。
[0035]
以下，对本发明更详细地说明。
[0036]
＜纤维直径＞
[0037]
〔平均纤维直径〕
[0038]
构成本发明的纤维集合体的纤维的平均纤维直径为600nm以上且1500nm以下。构成纤维集合体的纤维的平均纤维直径如果为上述范围内，则形成低压损且高捕集率。
[0039]
从形成更低压损且高捕集率的观点出发，前述平均纤维直径优选700nm以上、更优
选800nm以上、进一步优选900nm以上，而且优选1450nm以下、更优选1400nm以下、进一步优选1300nm以下。
[0040]
构成纤维集合体的纤维的平均纤维直径根据实施例中记载的方法而测定。
[0041]
〔纤维直径1μm以上且低于2μm的纤维的含有率〕
[0042]
构成本发明的纤维集合体的纤维中、纤维直径为1μm以上且低于2μm的纤维的含有率为10％以上且50％以下。纤维直径为1μm以上且低于2μm的纤维的含有率如果为上述范围内，则形成低压损且高捕集率。
[0043]
前述纤维直径1μm以上且低于2μm的纤维的含有率优选15％以上、更优选18％以上、进一步优选20％以上，而且优选47％以下、更优选45％以下、进一步优选42％以下。
[0044]
纤维直径为1μm以上且低于2μm的纤维的含有率根据实施例中记载的方法而测定。
[0045]
〔纤维直径400nm以上且低于1000nm的纤维的含有率〕
[0046]
从得到低压损且高捕集率的纤维集合体的观点出发，构成本发明的纤维集合体的纤维中、纤维直径为400nm以上且低于1000nm的纤维的含有率优选35％以上、更优选36％以上、进一步优选38％以上，而且优选90％以下、更优选85％以下、进一步优选75％以下。
[0047]
纤维直径为400nm以上且低于1000nm的纤维的含有率根据实施例中记载的方法而测定。
[0048]
〔纤维直径2μm以上的纤维的含有率〕
[0049]
从得到高捕集率的纤维集合体的观点出发，构成本发明的纤维集合体的纤维中、纤维直径为2μm以上的纤维的含有率优选20％以下、更优选18％以下、进一步优选16％以下。
[0050]
纤维直径为2μm以上的纤维的含有率根据实施例中记载的方法而测定。
[0051]
〔纤维直径400nm以上且低于600nm的纤维的含有率〕
[0052]
从得到低压损且高捕集率的纤维集合体的观点出发，构成本发明的纤维集合体的纤维中、纤维直径为400nm以上且低于600nm的纤维的含有率优选5％以上，而且优选40％以下、更优选30％以下、进一步优选25％以下。
[0053]
纤维直径为400nm以上且低于600nm的纤维的含有率根据实施例中记载的方法而测定。
[0054]
〔纤维直径600nm以上且低于800nm的纤维的含有率〕
[0055]
从得到低压损且高捕集率的纤维集合体的观点出发，构成本发明的纤维集合体的纤维中、纤维直径为600nm以上且低于800nm的纤维的含有率优选5％以上、更优选8％以上、进一步优选10％以上，而且优选40％以下、更优选35％以下、进一步优选30％以下。
[0056]
纤维直径为600nm以上且低于800nm的纤维宽度的含有率根据实施例中记载的方法而测定。
[0057]
〔纤维直径800nm以上且低于1000nm的纤维的含有率〕
[0058]
从得到低压损且高捕集率的纤维集合体的观点出发，构成本发明的纤维集合体的纤维中、纤维直径为800nm以上且低于1000nm的纤维的含有率优选5％以上、更优选6％以上、进一步优选8％以上，而且优选40％以下、更优选35％以下、进一步优选30％以下。
[0059]
纤维直径为800nm以上且低于1000nm的纤维宽度的含有率根据实施例中记载的方法而测定。
[0060]
〔纤维直径低于400nm的纤维的含有率〕
[0061]
从得到低压损且高捕集率的纤维集合体的观点出发，构成本发明的纤维集合体的纤维中、纤维直径低于400nm纤维的含有率优选20％以下、更优选18％以下、进一步优选15％以下。另外，其下限没有特别限定，可以为0％。
[0062]
纤维直径低于400nm的纤维宽度的含有率根据实施例中记载的方法而测定。
[0063]
〔几何标准偏差〕
[0064]
从得到低压损且高捕集率的纤维集合体的观点出发，构成本发明的纤维集合体的纤维整体的纤维直径的几何标准偏差优选3.0μm以下、更优选2.6μm以下、进一步优选2.2μm以下，而且优选0.5μm以上、更优选0.8μm以上、进一步优选1.0μm以上。需要说明的是，纤维整体的纤维直径的几何标准偏差为上述范围的纤维集合体的面内均匀性优异，故优选。
[0065]
从得到低压损且高捕集率的纤维集合体的观点出发，构成本发明的纤维集合体的纤维中、纤维直径低于1μm(低于1000nm)的纤维的纤维直径的几何标准偏差优选5.0μm以下、更优选3.0μm以下、进一步优选2.2μm以下，而且从制造容易性的观点出发，优选0.3μm以上、更优选0.5μm以上、进一步优选1.0μm以上。
[0066]
从得到低压损且高捕集率的纤维集合体的观点出发，构成本发明的纤维集合体的纤维中、纤维直径为1μm以上的纤维的纤维直径的几何标准偏差优选3.0μm以下、更优选2.0μm以下、进一步优选1.5μm以下，而且从制造容易性的观点出发，优选0.1μm以上、更优选0.3μm以上、进一步优选0.5μm以上。
[0067]
构成本发明的纤维集合体的纤维优选具有上述纤维直径的分布，但从制造容易性和面内均匀性的观点出发，优选为分布宽、根据情况存在有2个以上的峰的纤维的集合，而不是混合大径的纤维与小径的纤维而使用。
[0068]
＜热塑性树脂＞
[0069]
构成本发明的纤维集合体的纤维包含热塑性树脂作为主成分。本发明的纤维集合体如后述优选通过熔喷法而制造，作为纤维原料，热塑性树脂是适合的。
[0070]
作为热塑性树脂，可以示例聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)等聚烯烃树脂；聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等聚酯树脂；聚酰胺树脂(pa)等。其中，热塑性树脂优选为选自聚烯烃树脂和聚酯树脂中的至少1者，更优选为选自聚丙烯和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少1者，进一步优选为聚丙烯。
[0071]
热塑性树脂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
[0072]
构成本发明的纤维集合体的纤维含有热塑性树脂50质量％以上、优选70质量％以上、更优选90质量％以上、进一步优选95质量％以上，而且为100质量％以下，可以为100质量％。
[0073]
本发明中，纤维集合体除上述热塑性树脂之外还可以含有其他成分。作为其他成分，可以举出表面活性剂、着色剂、磷系、酚系等的抗氧化剂、苯并三唑系等的耐气候稳定剂、受阻胺系等的耐光稳定剂、防粘连剂、硬脂酸钙等分散剂、润滑剂、成核剂、颜料、柔软剂、亲水剂、拒水剂、助剂、拒水剂、填充剂、抗菌剂、农药、防虫剂、药剂、天然油、合成油等。
[0074]
＜纤维集合体的制造方法＞
[0075]
本发明的纤维集合体只要可以得到上述平均纤维直径和纤维直径分布就没有特别限定，可以以干式制造，也可以以湿式制造，为了得到上述平均纤维直径和纤维直径分
布，优选以干式制造，作为干式的纤维集合体的制造方法，可以示例熔喷法、纺粘法等。其中，优选以熔喷法制作，更优选的是通过将热塑性树脂熔融并从挤出机的喷嘴排出、在高速高温的气流下喷出的熔喷法来制造。
[0076]
更详细地，优选的是，在高温气氛下，将熔融后的热塑性树脂从上方向下方排出，且从空气喷嘴向所排出的热塑性树脂沿大致水平方向吹送高温且高压的空气，将熔融后的热塑性树脂形成纤维状的树脂，捕集该纤维状的树脂，从而制造纤维集合体。上述方法中，利用从空气喷嘴吹送的空气，将熔融后的热塑性树脂拉伸而形成纤维状的树脂。
[0077]
此处，有直至捕集的距离越长，得到密度越低的纤维集合体的倾向。另外，有越升高向所排出的热塑性树脂吹送的空气的温度，纤维状的树脂的纤维直径越变小的倾向，有越升高吹送的空气的风量，纤维状的树脂的纤维直径越变小的倾向。另外，有如果降低熔融后的热塑性树脂的单位时间的排出量，则纤维直径变小的倾向。
[0078]
另外，边卷取捕集后的纤维状的树脂边制造纤维集合体，此时，通过减慢卷取速度，可以提高单位面积重量(单位面积质量)。
[0079]
本发明中，对特别适合的纤维集合体的制造方法，参照图1进行详述。图1为示出熔喷装置1的概要的示意图。
[0080]
熔喷装置1主要具有：树脂供给部10、空气流发生部20、捕集部30和过热蒸气供给部40。
[0081]
树脂供给部10主要具有：料斗11、挤出机12、模头13和树脂喷嘴14。向料斗11中投入热塑性树脂的原料小片，用挤出机12所具备的未做图示的加热器进行加热，使热塑性树脂熔融，得到熔融了的热塑性树脂。挤出机12利用未做图示的齿轮泵将熔融了的热塑性树脂向模头13挤出。
[0082]
树脂喷嘴14设置于模头13，将熔融了的热塑性树脂排出。从树脂喷嘴14将熔融了的热塑性树脂从上方向下方排出。
[0083]
空气流发生部20主要具有：生成压缩空气的压缩机21、压缩空气通过的配管22、调节器23、加热配管22的加热器24和空气喷嘴25。压缩机21、配管22和加热器24相当于生成高温且高压的空气的高温高压空气生成部。空气喷嘴25与树脂喷嘴14相邻地设置，排出由高温高压空气生成部生成的高温且高压的空气。
[0084]
从空气喷嘴25排出的空气的温度可以根据热塑性树脂的种类等而适宜选择，从得到期望的平均纤维直径和纤维直径分布的观点出发，优选400℃以上、更优选450℃以上、进一步优选470℃以上，而且优选800℃以下、更优选700℃以下、进一步优选650℃以下、更进一步优选620℃以下。
[0085]
需要说明的是，树脂喷嘴14和空气喷嘴25向图的纸面深处并列一列地设置，空气喷嘴25的排列方向与树脂喷嘴14的排列方向大致平行，空气喷嘴25的配置区域包含树脂喷嘴14的配置区域。
[0086]
从空气喷嘴25将高温且高压的空气沿大致水平方向排出。从得到期望的平均纤维直径和纤维直径分布的观点出发，从空气喷嘴25排出的空气的流量优选5l/分钟以上、更优选10l/分钟以上、进一步优选15l/分钟以上，而且优选60l/分钟以下、更优选45l/分钟以下、进一步优选35l/分钟以下。通过吹送从空气喷嘴25排出的空气，从而从树脂喷嘴14排出的熔融热塑性树脂被拉伸而形成纤维状的树脂。
[0087]
捕集部30主要具有：捕集纤维状的树脂的大致圆筒形状的真空圆鼓31、鼓风机32、与鼓风机32连接的抽吸部33、卷绕有无纺布51、52的无纺布卷34、35和卷取鼓36。此处，无纺布51为基材，无纺布52为覆盖材料(保护材料)。
[0088]
利用从空气喷嘴25排出的空气，使从树脂喷嘴14排出的熔融聚合物形成微细的纤维(例如纳米纤维)并吹送至真空圆鼓31。自无纺布卷34纺出的无纺布51缠绕在真空圆鼓31上，通过自抽吸部33抽吸空气以使纤维状的树脂吸附于无纺布51的表面。
[0089]
无纺布51的端部设置于卷取鼓36上。随着卷取鼓36以恒定的速度旋转，表面上吸附有纤维状的树脂的无纺布51以恒定速度向卷取鼓36移动。
[0090]
另外，自无纺布卷35纺出的无纺布52也为端部设置于卷取鼓36上。因此，随着卷取鼓36以恒定的速度旋转，无纺布52覆盖无纺布51表面的纤维层。而且，无纺布52覆盖无纺布51表面的纤维层而成者通过压延加工等实现一体化，从而得到纤维集合体由无纺布51、52夹持的结构，其卷绕于牵引鼓36。
[0091]
本发明中，基材和覆盖材料不是必要技术特征，纤维集合体是指，从树脂喷嘴14排出的树脂形成纤维状树脂并层叠而成的部分。因此，本发明的纤维集合体可以以夹持于基材和覆盖材料的形态使用，也可以仅使用纤维集合体。
[0092]
过热蒸气供给部40向由树脂喷嘴14、空气喷嘴25和真空圆鼓31所围成的空间供给过热蒸气。由树脂喷嘴14、空气喷嘴25和真空圆鼓31所围成的空间是自空气喷嘴25吹出的空气使熔融了的热塑性树脂纤维化的区域。过热蒸气供给部40主要具有：产生过热蒸气的加热器41、配管42和过热蒸气喷嘴43。
[0093]
加热器41将由未做图示的锅炉等产生的饱和蒸气进一步加热，产生高温度的过热蒸气。过热蒸气是高于沸点的温度的干燥的水蒸气，例如在200℃以上且700℃以下的温度带中使用。
[0094]
加热器41中生成的过热蒸气借助配管42向过热蒸气喷嘴43供给，从过热蒸气喷嘴43排出。过热蒸气喷嘴43向纸面的深处以一列排列而设置，过热蒸气喷嘴43的排列方向与树脂喷嘴14和空气喷嘴25的排列方向大致平行，过热蒸气喷嘴43的配置区域包含树脂喷嘴14和空气喷嘴25的配置区域。
[0095]
通过自过热蒸气喷嘴43大量供给过热蒸气，从而可以将由树脂喷嘴14、空气喷嘴25和真空圆鼓31所围成的空间置于高温高湿气氛下。
[0096]
需要说明的是，树脂喷嘴14的中心轴沿大致垂直方向。因此，自树脂喷嘴14排出的熔融了的热塑性树脂由于自重而垂直向下落下。
[0097]
另外，空气喷嘴25的中心轴沿大致水平方向。因此，高温且高压的空气从空气喷嘴25沿水平方向吹出。
[0098]
空气喷嘴25优选与树脂喷嘴14的中心轴交叉。亦即，空气喷嘴25的前端优选位于比树脂喷嘴14的中心轴更靠近前方的位置。在自空气喷嘴25吹出的空气中产生伴流，自树脂喷嘴14排出的熔融了的热塑性树脂随着伴流沿水平方向吹散，之后，被自空气喷嘴25排出的空气向前方吹散，从而被拉伸而形成纤维状的树脂，吹送到配置于空气喷嘴25的前方的真空圆鼓31上。
[0099]
需要说明的是，过热蒸气喷嘴43的中心轴沿水平方向倾斜，优选从空气喷嘴25的下方且后方向空气喷嘴25排出过热蒸气。自过热喷嘴43排出的过热蒸气随着伴流沿水平方
向流动，供给至由树脂喷嘴14、空气喷嘴25和真空圆鼓31所围成的气氛中。通过将过热蒸气置于伴流上，从而过热蒸气可以容易地向由树脂喷嘴14、空气喷嘴25和真空圆鼓31所围成的空间中扩散。
[0100]
过热蒸气向由树脂喷嘴14、空气喷嘴25和真空圆鼓31所围成的空间供给，因此，自树脂喷嘴14排出的熔融了的热塑性树脂在高温气氛下被拉伸而形成纤维状。
[0101]
＜纤维集合体的特性＞
[0102]
〔纤维集合体的单位面积重量〕
[0103]
本发明中，在用于空气过滤器用途的情况下，从得到低压损且高捕集率的纤维集合体的观点出发，纤维集合体的单位面积重量(单位面积质量)优选10g/m2以上、更优选15g/m2以上、进一步优选20g/m2以上、更进一步优选25g/m2以上，而且优选50g/m2以下、更优选40g/m2以下、进一步优选35g/m2以下。
[0104]
本发明的纤维集合体还有面内均匀性优异的特征，单位面积重量的cv值优选20％以下、更优选16％以下、进一步优选12％以下，而且从制造容易性的观点出发，优选0.5％以上、更优选1％以上、进一步优选2％以上。
[0105]
纤维集合体的单位面积重量和cv值根据实施例中记载的方法而测定。
[0106]
〔纤维集合体的厚度〕
[0107]
本发明的纤维集合体的厚度可以根据用途而适宜选择，在将纤维集合体用于空气过滤器用途的情况下，从捕集率改善的观点出发，纤维集合体的厚度优选30μm以上、更优选45μm以上、进一步优选60μm以上、更进一步优选85μm以上、更进一步优选100μm以上，而且从减少压损的观点出发，优选500μm以下、更优选400μm以下、进一步优选300μm以下、更进一步优选240μm以下、更进一步优选180μm以下。
[0108]
将纤维集合体用于空气过滤器用途的情况下，纤维集合体的厚度例如用mitutoyo co.,ltd.制测厚仪而测定。
[0109]
需要说明的是，纤维集合体的厚度可以根据其用途而适宜变更，形成更厚的纤维集合体的情况下，其厚度可以在侧面立起尺子测定自然厚。
[0110]
〔纤维集合体的直径0.3μm的颗粒的捕集率〕
[0111]
在将本发明的纤维集合体用于空气过滤器用滤材的情况下，透过风速5.3cm/秒下的直径0.3μm的颗粒的捕集率(捕集效率)优选55％以上、更优选57％以上、进一步优选60％以上。
[0112]
需要说明的是，前述捕集率是通过将空气过滤器用滤材消除电荷以消除静电带来的颗粒的捕集效果而测定的。通过形成具有特定的平均纤维直径和纤维直径的分布的纤维集合体，从而具有优异的捕集性能。
[0113]
前述捕集率根据实施例中记载的方法而测定。
[0114]
〔纤维集合体的压力损耗〕
[0115]
在将本发明的纤维集合体用于空气过滤器用滤材的情况下，优选压力损耗低，将透过风速设为5.3cm/秒时的压力损耗优选40pa以下、更优选35pa以下、进一步优选32pa以下。
[0116]
前述压力损耗根据实施例中记载的方法而测定。
[0117]
〔pf值〕
[0118]
pf值是表示捕集率与压力损耗的平衡的值，通常作为表示空气过滤器用滤材的性能的指标使用，用下述式(1)表示。
[0119]
pf值(1/kpa)
[0120]
＝-log
10
{(100-捕集率(％))/100}/(压力损耗(pa)/1000)
ꢀꢀ
(1)
[0121]
pf值越高，作为空气过滤器用滤材越为高性能。
[0122]
在将本发明的纤维集合体用于空气过滤器用滤材的情况下，根据透过风速5.3m/秒下的直径0.3μm颗粒的捕集率和透过风速5.3m/秒下的压力损耗求出的pf值(1/kpa)优选10以上、更优选15以上、进一步优选18以上。
[0123]
＜用途＞
[0124]
本发明的纤维集合体如上所述作为空气过滤器用滤材是有用的，但不限定于此，也可以期待用于油滤器用滤材、吸油材料、保温材料、蓄热材料、隔热材料、吸音材料等。
[0125]
需要说明的是，本发明的纤维集合体可以具有其下层(基材)和上层(覆盖材料)，另外，可以与其他层层叠而用于空气过滤器用滤材等上述各种用途。
[0126]
实施例
[0127]
以下，列举实施例和比较例对本发明的特征进一步具体地进行说明。以下的实施例所示的材料、用量、比例、处理内容、处理步骤等只要不脱离本发明的主旨就可以适宜变更。因此，本发明的范围不应由以下所示的具体例限定性地解释。需要说明的是，实施例和比较例中的“份”和“％”只要没有特别限定，就分别表示“质量份”和“质量％”。
[0128]
[测定/评价]
[0129]
＜纤维直径的测定＞
[0130]
〔测定装置〕
[0131]
溅射器：vacuum device inc.制、model msp-1s magnetron sputter
[0132]
sem：主体＝keyence corporation制vhx-d510
[0133]
测定系统＝keyence corporation制vhx-950f
[0134]
〔测定方法〕
[0135]
在测定试样上用上述溅射器装置进行金蒸镀，以视野中落入100根的倍率(2500～3000倍)测定100根以上的纤维直径。由得到的数据算出各纤维直径的分布。
[0136]
需要说明的是，对于宽约1m的纤维集合体，将沿宽度方向分成5份时的中央部(距离端部约40～60cm)作为试样。
[0137]-平均纤维直径算出方法-[0138]
(1)将测定值分类为下述的等级，求出相对度数。
[0139]
低于200nm、200nm以上且低于400nm、400nm以上且低于600nm、600nm以上且低于800nm、800nm以上且低于1000nm、1μm以上且低于2μm、2μm以上且低于3μm、3μm以上且低于5μm、5μm以上且低于10μm、10μm以上
[0140]
(2)各等级的等级值设为下述。
[0141]
低于200nm；等级值＝200nm
[0142]
200nm以上且低于400nm；等级值300nm
[0143]
400nm以上且低于600nm；等级值550nm
[0144]
600nm以上且低于800nm；等级值750nm
[0145]
800nm以上且1000nm；等级值850nm
[0146]
1μm以上且低于2μm；等级值1500nm
[0147]
2μm以上且低于3μm；等级值2500nm
[0148]
3μm以上且低于5μm；等级值4000nm
[0149]
5μm以上且低于10μm；等级值7500nm
[0150]
10μm以上；等级值10000nm
[0151]
(3)将测得的纤维直径的对数平均值作为平均纤维直径。
[0152]
＜厚度＞
[0153]
纤维集合体以及作为基材和覆盖材料使用的无纺布的厚度使用mitutoyo co.,ltd.制测厚仪(547-301)而测定。
[0154]
对于以下项目，将约1m宽的纤维集合体沿宽度方向进行5分割，对于各自进行测定，求出平均值。
[0155]
＜单位面积重量＞
[0156]
单位面积重量通过用精密天平测定切成10cm见方的试样，并将质量(g)除以面积(0.01m2)而得到的值。对于单位面积重量，与平均值一起算出cv值。
[0157]
cv值(％)＝(单位面积重量分布的标准偏差/平均单位面积重量)
×
100
[0158]
需要说明的是，对于以基材、纤维集合体和覆盖材料的顺序依次层叠而成的空气过滤器用滤材测定单位面积重量，减去基材和覆盖材料的单位面积重量，作为纤维集合体的单位面积重量，相对于得到的纤维集合体的单位面积重量而算出cv值。
[0159]
＜压力损耗＞
[0160]
将以基材、纤维集合体和覆盖材料的顺序依次层叠而成的空气过滤器用滤材的测定样品安装于直径113mm(有效滤材面积100cm2)的过滤器支架上，以滤材透过风速成为5.3cm/秒的方式用流量计进行调整。然后，用压力计测定此时的样品滤材的上下游所产生的压力损耗。需要说明的是，对于作为测定试样的空气过滤器用滤材，在预先进行消除电荷处理之后，进行压力损耗的测定。空气过滤器用滤材的消除电荷依据jis b 9908：2011“换气用空气过滤器单元
·
换气用电气除尘器的性能试验方法”的5.2.3.3d)的2)ipa饱和蒸气曝露法而进行。
[0161]
另外，基材和覆盖材料由网眼粗的无纺布形成，对于压力损耗基本无影响。
[0162]
＜捕集效率＞
[0163]
在与压力损耗的测定同一过滤器支架上，安装作为测定试样的空气过滤器用滤材后，向滤材的上游侧导入大气粉尘，用微粒测量器(beckman coulter,inc.制、met one hhpc 3+)测定使空气以流速5.3cm/秒通过时的直径0.3μm颗粒的上游和下游的颗粒数。用下式算出捕集效率。需要说明的是，对于作为测定试样的空气过滤器用滤材，在预先进行消除电荷处理之后，进行捕集效率的测定。空气过滤器用滤材的消除电荷依据jis b 9908：2011“换气用空气过滤器单元
·
换气用电气除尘器的性能试验方法”的5.2.3.3d)的2)ipa饱和蒸气曝露法而进行。
[0164]
捕集效率(％)＝(1-(co/ci))
×
100
[0165]
co＝下游侧0.3μm颗粒的颗粒数
[0166]
ci＝上游侧0.3μm颗粒的颗粒数
[0167]
需要说明的是，基材和覆盖材料由网眼粗的无纺布形成，对于捕集效率基本无影响。
[0168]
＜pf值＞
[0169]
由上述求出的压力损耗和捕集效率(粒径0.3μm颗粒的捕集效率)依据下式求出pf值。pf值是作为表示空气过滤器用滤材的捕集性能与压损的平衡的指标一直以来使用的值，性能越好，pf值越变大。
[0170]
pf值(1/kpa)
[0171]
＝{-log((100-捕集效率(％))/100)}/(压力损耗(pa)/1000)
[0172]
[纤维集合体的制造]
[0173]
使用图1所示的熔喷装置，如表1中记载变更单孔排出量(每1孔的排出量)、空气喷嘴25的每1孔的排出风量(l/分钟)、自空气喷嘴25的排出温度(℃)、纤维集合体的厚度，制作纤维集合体，根据上述方法，对于得到的纤维集合体，进行测定和评价。
[0174]
需要说明的是，制造时，使用纺粘无纺布(聚酯制、单位面积重量＝12g/m2、三井化学株式会社制、r004、厚度＝0.13mm)作为基材，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯长纤维无纺布(单位面积重量＝25g/m2、旭化成工业株式会社制、e1025、厚度＝0.15mm)作为覆盖材料。
[0175]
将结果示于以下的表1。
[0176]
[表1]
[0177]
表1
[0178][0179]
如表1所示，实施例的纤维集合体中，捕集效率为60％以上，压损(压力损耗)为32pa以下，进一步pf值为15.0以上。
[0180]
另一方面，如比较例1，1μm以上且低于2μm的纤维的含有率低于10％的情况下，细的纤维多，压力损耗变大。另外，1μm以上且低于2μm的纤维的含有率为50％以上的比较例2中，得不到充分的捕集率(捕集效率)。
[0181]
进一步，平均纤维直径低于600nm的比较例3中，细的纤维多，因此，压力损耗变大。另外，1μm以上且低于2μm的纤维的含有率低于10％，另外，平均纤维直径较小的比较例4中，压损高，另外，无法得到充分的pf值。
[0182]
产业上的可利用性
[0183]
本发明的纤维集合体适合作为空气过滤器用滤材使用，可以期待用于以空气过滤器用滤材为代表的、各种无纺布用途、例如油滤器用滤材、吸油材料、吸音材料、保温材料、隔热材料等。
[0184]
附图标记说明
[0185]
1：熔喷装置
[0186]
10：树脂供给部
[0187]
11：料斗
[0188]
12：挤出机
[0189]
13：模头
[0190]
14：树脂喷嘴
[0191]
20：空气流发生部
[0192]
21：压缩机
[0193]
22：配管
[0194]
23：调节器
[0195]
24：加热器
[0196]
25：空气喷嘴
[0197]
30：捕集部
[0198]
31：真空圆鼓
[0199]
32：鼓风机
[0200]
33：抽吸部
[0201]
34、35：无纺布卷
[0202]
36：卷取鼓
[0203]
40：过热蒸气供给部
[0204]
41：加热器
[0205]
42：配管
[0206]
43：过热蒸气喷嘴
[0207]
51：无纺布(基材)
[0208]
52：无纺布(覆盖材料(保护材料))。