纤维结构体及其用途的制作方法

本发明涉及具备粗纤维组与细纤维组交织的交织区域的纤维结构体。

背景技术：

1、以往以来，为了将气体中的花粉、灰尘等粉尘去除而使用了空气过滤器。作为这样的空气过滤器的滤材，大多使用了无纺布。其中，由可以通过熔喷法等形成的细纤维所形成的无纺布对气体中的粉尘的捕集能力高。另一方面，将构成纤维的单纤维设为细纤度时，无纺布内部的纤维密度增加，因此存在压力损失增高的问题。

2、为了得到压力损失低的无纺布，构成无纺布的单纤维为粗纤维是适宜的，但另一方面，将构成纤维的单纤维设为粗纤度时，无纺布内部的纤维表面积减少，因此存在捕集效率降低的问题。这样，具有高捕集效率与具有低压力损失处于相互矛盾的关系。

3、为了解决这样的问题，尝试了通过使用使粗纤维与细纤维交织而成的纤维结构体，从而发挥高捕集效率及低压力损失。

4、例如，在专利文献1(国际公开第2020/137605号)中公开了一种纤维结构体，其包含在面方向上扩展的极细纤维层和与上述极细纤维层相邻的基材层，其中，上述极细纤维层由单纤维的数均纤维直径5μm以下的极细纤维构成，上述基材层由单纤维的数均纤维直径7μm以上的非极细纤维构成，在上述纤维结构体的厚度方向的切断面中，在上述基材层中存在极细纤维被压入非极细纤维间而在宽度方向上扩展的混合部，并且从极细纤维层被压入的极细纤维的至少一部分到达了将基材层从上述极细纤维层侧起依次三等分成近区域、中央区域及远区域的情况下的远区域。

5、另外，在专利文献2(国际公开第2021/010178号)中公开了一种纤维结构体，其将单纤维的数均纤维直径4.5μm以下的极细纤维与单纤维的数均纤维直径5.5μm以上的非极细纤维混纤一体化，且在至少一个表面具有凸部。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：国际公开第2020/137605号

9、专利文献2：国际公开第2021/010178号

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、然而，在专利文献1及2中，仅对初始的捕集效率及压力损失进行了评价，并没有关于持续进行粉尘的捕集时随着时间经过的性能变化的记载。

3、为了长期作为空气过滤器使用，要求粉尘保持容量高，所述粉尘保持容量表示在达到无法作为过滤器使用的寿命之前可以捕集多少粉尘。专利文献1及2中记载的纤维结构体在粉尘保持容量方面还有进一步改进的余地。

4、因此，本发明的目的在于提供粉尘保持容量高的纤维结构体。

5、解决问题的方法

6、本发明的发明人等为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现，在具备粗纤维组与细纤维组交织的交织区域的纤维结构体中，厚度方向上的粗纤维a及细纤维b的填充率具有特定的关系、或者构成细纤维组的细纤维b彼此的平均熔粘点数在特定的范围内的纤维结构体能够实现高粉尘保持容量，从而完成了本发明。

7、即，本发明可以由以下的方式构成。

8、〔方式1〕

9、一种纤维结构体，其包含由单纤维的纤维直径超过5μm的纤维a构成的粗纤维组、和由单纤维的纤维直径为5μm以下的纤维b构成的细纤维组，上述纤维结构体具备上述粗纤维组与上述细纤维组交织的交织区域，

10、将上述纤维结构体在厚度方向上10等分，并从细纤维组侧向粗纤维组侧设为第1区域～第10区域，将存在于表示第1区域～第3区域的区域s、表示第4区域～第7区域的区域t、以及表示第8区域～第10区域的区域u的上述纤维a的填充率分别设为sa、ta及ua，并将上述纤维b的填充率分别设为sb、tb及ub的情况下，

11、sb、tb及ub中sb最大，

12、ta+tb＞sa+sb＞ua+ub。

13、〔方式2〕

14、根据方式1所述的纤维结构体，其中，

15、纤维结构体的面方向100μm×100μm中的纤维b彼此的平均熔粘点数为10个以下(优选为8个以下、更优选为5个以下)。

16、〔方式3〕

17、根据方式2所述的纤维结构体，其中，

18、上述纤维b彼此的熔粘点通过熔喷法形成。

19、〔方式4〕

20、一种纤维结构体，其包含由单纤维的纤维直径超过5μm的纤维a构成的粗纤维组、和由单纤维的纤维直径为5μm以下的纤维b构成的细纤维组，上述纤维结构体具备上述粗纤维组与上述细纤维组交织的交织区域，

21、纤维结构体的面方向100μm×100μm中的构成上述细纤维组的纤维b彼此的平均熔粘点数为1.0个以上且10.0个以下(优选为1.0个以上且8.0个以下、更优选为1.0个以上且5.0个以下)。

22、〔方式5〕

23、根据方式4所述的纤维结构体，其中，

24、上述纤维b彼此的熔粘点通过熔喷法形成。

25、〔方式6〕

26、根据方式4或5所述的纤维结构体，其中，

27、将上述纤维结构体在厚度方向上10等分，并从细纤维组侧向粗纤维组侧设为第1区域～第10区域，将存在于表示第1区域～第3区域的区域s、表示第4区域～第7区域的区域t、以及表示第8区域～第10区域的区域u的上述纤维a的填充率分别设为sa、ta及ua，并将上述纤维b的填充率分别设为sb、tb及ub的情况下，

28、sb、tb及ub中sb最大，

29、ta+tb＞sa+sb＞ua+ub。

30、〔方式7〕

31、根据方式1～6中的任一方式所述的纤维结构体，其为由上述纤维a形成的粗纤维无纺布与由上述纤维b形成的细纤维无纺布的抱合物。

32、〔方式8〕

33、根据方式1～7中的任一方式所述的纤维结构体，其中，

34、上述粗纤维组的单纤维的数均纤维直径为5.5μm以上(优选为6.0μm以上、更优选为7.0μm以上)，上述细纤维组的单纤维的数均纤维直径为4.5μm以下(优选为4.0μm以下、更优选为3.0μm以下)。

35、〔方式9〕

36、根据方式1～8中的任一方式所述的纤维结构体，其单位面积重量为15～180g/m2(优选为18～150g/m2、更优选为20～120g/m2)。

37、〔方式10〕

38、根据方式1～9中的任一方式所述的纤维结构体，其是带电的。

39、〔方式11〕

40、根据方式1～10中的任一方式所述的纤维结构体，其捕集效率为60％以上(优选为70％以上、更优选为80％以上)。

41、〔方式12〕

42、根据方式1～11中任一项所述的纤维结构体，其qf值为0.10以上(优选为0.15以上、更优选为0.19以上)，

43、所述qf值根据捕集效率及压力损失通过下述式计算，

44、qf值＝-ln(1-捕集效率(％)/100)/压力损失(pa)。

45、〔方式13〕

46、一种过滤器，其具备方式1～12中的任一方式所述的纤维结构体。

47、〔方式14〕

48、一种口罩，其具备方式13所述的过滤器。

49、需要说明的是，权利要求书和/或说明书和/或附图所公开的至少两个构成要素的任意组合也包含在本发明中。特别是权利要求书中记载的两项以上权利要求的任意组合也包含在本发明中。

50、发明的效果

51、根据本发明的纤维结构体，粉尘保持容量高，因此能够长期捕集粉尘。