特許ウォッチ

公開番号2024141431
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023053080
出願日2023-03-29
発明の名称不織布およびその製造方法ならびにフィルターユニット、空気清浄機
出願人東レ株式会社
代理人
主分類D04H 1/4391 20120101AFI20241003BHJP(組みひも;レース編み;メリヤス編成;縁とり;不織布)
要約【課題】圧力損失が低いとともに、微小なダストに対しても優れた捕集効率を発揮する不織布を提供すること。
【解決手段】熱可塑性樹脂を主成分とする繊維で構成されてなる不織布であって、前記繊維の平均単繊維径が0.10μm以上10.00μm以下であり、前記繊維の最小単繊維径が0.01μm以上1.00μm以下であり、前記繊維の最大単繊維径が2.00μm以上20.00μm以下であり、前記不織布のいずれの側の表面においても、該表面の算術平均高さSaが20μm以上500μm以下であり、前記不織布のいずれの側の表面においても、該表面における凸部面積と凹部面積との和が、該表面の水平投影面積に対して1.10倍以上5.00倍以下である、不織布。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
熱可塑性樹脂を主成分とする繊維で構成されてなる不織布であって、
前記繊維の平均単繊維径が０．１０μｍ以上１０．００μｍ以下であり、
前記繊維の最小単繊維径が０．０１μｍ以上１．００μｍ以下であり、
前記繊維の最大単繊維径が２．００μｍ以上２０．００μｍ以下であり、
前記不織布のいずれの側の表面においても、該表面の算術平均高さＳａが２０μｍ以上５００μｍ以下であり、
前記不織布のいずれの側の表面においても、該表面における凸部面積と凹部面積との和が、該表面の水平投影面積に対して１．１０倍以上５．００倍以下である、
不織布。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記不織布の平均ポアサイズが０．１μｍ以上９．９μｍ以下である、請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
前記不織布のいずれの側の表面においても、該表面の二乗平均平方根高さＳｑが５０μｍ以上７００μｍ以下である、請求項１または２に記載の不織布。
【請求項４】
前記不織布の厚さが０．１ｍｍ以上２．９ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の不織布。
【請求項５】
請求項１または２に記載の不織布を含む濾材が固定材によって保持されてなる、フィルターユニット。
【請求項６】
請求項５に記載のフィルターユニットが組み込まれてなる、空気清浄機。
【請求項７】
熱可塑性樹脂を主成分とする繊維で構成されてなるウェブを形成する工程と、
前記のウェブの一方の表面に熱収縮性布帛または伸縮性布帛を接着させて積層ウェブを形成する工程と、
前記の積層ウェブを収縮させて収縮積層ウェブを得る工程と、
前記の収縮積層ウェブから熱収縮性布帛または伸縮性布帛を除去する工程と、
を有する、請求項１または２に記載の不織布の製造方法
【請求項８】
前記ウェブを形成する工程と、前記積層ウェブを形成する工程と、を同一工程として行う、請求項７に記載の不織布の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、空間の清浄化に対する要求が高まっており、粒径２．５μｍ以下のダストによる健康問題への対策や半導体・医薬品製造における無塵化等、住環境から産業にいたる幅広い分野で、空気中の微細なダストを除去するエアフィルターが使用されている。
【０００３】
エアフィルターは、ダストを含んだ空気を取り込み、濾材部分において、ダストを捕捉することで、通過空気を清浄化する。このエアフィルターには、ダストを高効率で捕集する性能に加えて、気体が通過する際の圧力損失が低いほど、空気清浄機や工場のフィルターファンユニットなどの消費電力の低減につながるため、圧力損失が低いことも、エアフィルターにおいて重要な性能の１つとなっている。
【０００４】
ダストの捕集効率を高めるためには、フィルター濾材を構成する繊維の極細化して、濾材を緻密化することが考えられるが、濾材のポアサイズが小さくなる。このポアサイズとは、濾材を構成する繊維によって形成される貫通孔の大きさのことであり、濾材のポアサイズが小さくなると、通気抵抗が高くなり、圧力損失が高くなることから、捕集効率と圧力損失とは相反することとなる。特に、半導体・医薬品製造おいては、粒径０．３μｍ以下のダストを高効率で捕集する必要があり、フィルター濾材の緻密化が顕著であり、圧力損失が高くなることに伴う、フィルターファンの消費電力の増加が課題となっている。
【０００５】
そこで、この相反する性能である高捕集効率と低圧力損失を両立させるために、様々な取り組みがなされている。
【０００６】
例えば、特許文献１では、構成繊維の複数本が部分的に凝集し熱接着した繊維塊が不織布中に多数存在して不織布表面に凸部を形成し、該繊維塊の周辺は繊維塊が存在していない部分より構成繊維の間隙が広がり繊維密度が低下しており、嵩高さが特定の範囲にある、メルトブロー法によって製造された複合繊維不織布が提案されている。そして、これによれば、嵩高化により、従来はポリエステル樹脂接着不織布にメルトブロー不織布を接着した構成のエアフィルターを主として原材料としていたところ、プリーツ折り機にも、問題なく掛かるエアフィルター素材とすることができた旨、記載されている。
【０００７】
また、特許文献２では、ポリオレフィンまたはポリエステルからなる極細繊維とバインダー繊維とを、特定の重量割合で混繊させた、嵩密度が特定の範囲のフィルター用濾材が提案されている。そして、これによれば、低圧損でフィルター寿命が長く、捕集効率の高い濾過材およびフィルターが提供できる旨、記載されている。
【０００８】
さらに、特許文献３では、２種の長繊維が互いに異なる熱可塑性樹脂を用いて構成されてなり、平均繊維径、比容積を特定の範囲とした混繊長繊維不織布が提案されている。そして、これによれば、フィルターとして使用した場合、圧力損失が低く、捕集効率が高く、且つ長時間、圧力損失の上昇を抑えることができる旨、記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２００４－３０６５号公報
特開２００５－３１９３４７号公報
特開２０１３－４０４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示されるような技術によれば、通常のメルトブロー不織布と比較した場合、繊維塊が多くあるため、より嵩高な不織布となるため、圧力損失は低くなる傾向にある。しかし、繊維塊が多くなると大きな空隙も増えることとなり、その結果、捕集効率も低くなることとなる。そのため、微細なダストを高効率で捕集するためのフィルター濾材には適していない。
（【００１１】以降は省略されています）

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