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1、(10)申请公布号 CN 104321122 A (43)申请公布日 2015.01.28 CN 104321122 A (21)申请号 201380028375.2 (22)申请日 2013.03.28 2012-075260 2012.03.29 JP B01D 39/16(2006.01) D01F 8/10(2006.01) D01F 8/14(2006.01) D04H 1/541(2006.01) D04H 1/542(2006.01) D04H 1/559(2006.01) (71)申请人 可乐丽股份有限公司 地址 日本冈山县 (72)发明人 坂本泰彦 清冈纯人 (74)专利代理。
2、机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 王利波 (54) 发明名称 非织造纤维片材及其制造方法、 以及过滤器 (57) 摘要 本发明涉及一种非织造纤维片材, 其包含由 非织造纤维结构体形成的基体材料层, 所述非织 造纤维结构体含有热熔粘结纤维、 且通过所述热 熔粘结纤维彼此发生熔粘使纤维固定而形成, 其 中, 将所述基体材料层的平均厚度调整为 0.2mm 以上且小于 1mm, 所述热熔粘结纤维在所述基体 材料层的面方向基本均匀地熔粘。该片材可以在 所述基体材料层的至少一面具有由比基体材料层 更高表观密度的非织造纤维结构体形成的表层。 所述表层可以是经过热压而形成的层, 也可以由 熔喷无。
3、纺布形成。热熔粘结纤维在所述基体材料 层的厚度方向基本均匀地进行了熔粘。所述热熔 粘结纤维可以在纤维表面含有沿长度方向连续伸 长的乙烯 - 乙烯醇类共聚物。该片材尽管是薄层 片材, 但弯曲刚度得到提高, 施加负载时变形较 少, 且成型性优异。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.11.28 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/059319 2013.03.28 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/147051 JA 2013.10.03 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 26 页 附图 1 页 (19)中华人民共。
4、和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书26页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104321122 A CN 104321122 A 1/2 页 2 1. 一种过滤器用非织造纤维片材, 其包含由非织造纤维结构体形成的基体材料层, 所 述非织造纤维结构体含有热熔粘结纤维、 且通过所述热熔粘结纤维彼此熔粘使纤维固定而 形成, 其中, 所述基体材料层的平均厚度为 0.2mm 以上且小于 1mm, 所述基体材料层的表观密度为 30 170kg/m3, 且所述热熔粘结纤维在所述基体材料层的面方向上基本均匀地进行了熔 粘。 2. 根据权利要求 1 所述的过滤器用非织造纤维片材,。
5、 其中, 在基体材料层的至少一面 具有表层, 该表层由具有比基体材料层更高表观密度的非织造纤维结构体形成。 3.根据权利要求1或2所述的过滤器用非织造纤维片材, 其中, 基体材料层的表观密度 为40150kg/m3, 且表层的表观密度为80800kg/m3, 并且两层的表观密度比为基体材料 层 / 表层 1/1.2 1/15。 4.根据权利要求2或3所述的过滤器用非织造纤维片材, 其中, 表层为通过热压形成的 层。 5. 根据权利要求 2 或 3 所述的过滤器用非织造纤维片材, 其中, 表层由熔喷无纺布形 成。 6.根据权利要求2或3所述的过滤器用非织造纤维片材, 其中, 表层为包含熔喷无纺布。
6、 且经过热压而形成的层。 7. 根据权利要求 1 6 中任一项所述的过滤器用非织造纤维片材, 其中, 非织造纤维 片材的平均厚度为 0.35 1.2mm, 基体材料层与表层的平均厚度比为基体材料层 / 表层 1.2/1 30/1。 8.根据权利要求17中任一项所述的过滤器用非织造纤维片材, 其中, 热熔粘结纤维 在基体材料层的厚度方向基本均匀地进行了熔粘。 9.根据权利要求18中任一项所述的过滤器用非织造纤维片材, 其中, 热熔粘结纤维 在纤维表面含有沿长度方向连续延伸的乙烯 - 乙烯醇类共聚物, 且所述乙烯 - 乙烯醇类共 聚物中的乙烯单元的含量为 10 60 摩尔。 10. 根据权利要求 。
7、1 8 中任一项所述的过滤器用非织造纤维片材, 其中, 热熔粘结纤 维在纤维表面含有沿长度方向连续延伸的亲水性聚酯。 11. 根据权利要求 1 10 中任一项所述的过滤器用非织造纤维片材, 其弯曲刚度为 MD 方向 70mm 以下、 且 CD 方向 70mm 以下, 所述弯曲刚度用将 25mm 宽 300mm 长的结构体从水 平台边缘向水平台外探出 100mm 长时由重力引起的位移量来表示。 12. 权利要求 1 10 中任一项所述的过滤器用非织造纤维片材的制造方法, 该方法包 括下述熔粘工序 : 对含有热熔粘结纤维的非织造纤维网进行加热, 使所述热熔粘结纤维彼 此熔粘而得到板状非织造纤维结构。
8、体。 13. 根据权利要求 12 所述的制造方法, 其中, 用高温水蒸气对非织造纤维网进行加热。 14. 根据权利要求 12 或 13 所述的制造方法, 其包括下述热压工序 : 对由熔粘工序得到 的板状非织造纤维结构体的至少一面进行热压。 15. 根据权利要求 12 14 中任一项所述的制造方法, 其包括下述熔喷叠层工序 : 将熔 喷无纺布叠层于由熔粘工序得到的板状非织造纤维结构体的至少一面, 并利用高温水蒸气 进行加热。 权 利 要 求 书 CN 104321122 A 2 2/2 页 3 16. 一种过滤器, 其由权利要求 1 11 中任一项所述的非织造纤维片材形成。 17. 根据权利要求。
9、 16 所述的过滤器, 其进行了褶裥加工。 权 利 要 求 书 CN 104321122 A 3 1/26 页 4 非织造纤维片材及其制造方法、 以及过滤器 技术领域 0001 本发明涉及一种含有热熔粘结纤维的薄层非织造纤维片材及其制造方法、 以及由 所述片材形成的过滤器。 具体而言, 涉及一种非织造纤维片材及其制造方法、 以及由所述片 材形成的过滤器, 所述非织造纤维片材因为含有热熔粘结性的纤维, 通过以在厚度方向上 基本均匀的密度保持纤维粘结, 不用向纤维空隙中填充树脂、 或者添加化学粘结剂或特殊 的试剂, 也具有优异的弯曲刚度和透气性, 并且具有优异的成型性。 背景技术 0002 一般来。
10、说, 无纺布有干式无纺布、 湿式无纺布, 无纺布如下制造 : 在以天然纤维、 化 学纤维为原料并具有无纺布性能的主体纤维中混合用于使纤维间粘结的热熔融纤维, 并进 行热处理, 由此使纤维间粘结, 从而制造了无纺布。 这些无纺布的热处理和干燥通常为辊接 触及利用热风炉的处理。 0003 经过热处理的无纺布大多为不到 1mm 的薄无纺布, 由于易于折叠, 广泛应用于擦 拭巾、 卫生材料等。然而, 薄无纺布受到强烈的冲击或施加负载而弯折时会严重破损, 不适 合在表面施加负载的加工方法。 此外, 薄无纺布适于卷装使用, 但在切断而形成片状的情况 下, 由于过于柔软而无法像板材那样使用。 0004 另一。
11、方面, 为了制造板状的无纺布, 有以下方法 : 使梳棉网 (card web) 叠层, 制作 了厚结构体, 然后通过用针刺法等方法使纤维抱合而提高无纺布的密度, 再实施热处理来 进行制造的方法。但是, 当厚度过厚及密度过高时, 在热处理时只有表面的纤维粘接, 在无 纺布整个厚度方向上的粘接不充分。进而导致无法量产化。 0005 例如, 日本专利第 4522671 号公报 ( 专利文献 1) 中提出了一种过滤器用无纺布, 该过滤器用无纺布包含由高熔点聚合物和低熔点聚合物形成的纤维, 并进行了局部热压接 处理, 未压接部在无纺布内层具有未使纤维热熔粘的结构。 然而, 虽然该无纺布的过滤面积 增大而。
12、具有优异的集尘能力, 但是存在纤维未热熔粘的部分 ( 未压接部 ), 当插入到过滤器 单元等狭缝部分时, 结构体的中央产生横向偏移, 发生剥离而使无纺布破损, 从而损害过滤 器的功能。 0006 此外, 在日本特开 2004-19061 号公报 ( 专利文献 2) 中提出了一种聚酯类复合无 纺布, 该复合无纺布由长纤维无纺布 A、 以低熔点聚酯为鞘成分的芯鞘型复合纤维制成的无 纺布 B、 聚酯无纺布 C 叠层一体化而成。该无纺布的特征在于, 通过叠层一体化而能够提高 刚性, 进而使过滤器性能也得到提高。然而, 该无纺布由于是独立的 3 层结构, 因此制造工 序复杂, 而且由于贴合独立的 3 层。
13、, 因此容易发生层间剥离。 0007 特别是对于以增大过滤面积为目的的将薄层片材进行褶裥加工而成的过滤器而 言, 为了保持长期使用的过滤性能, 要求具有即使长期使用也能保持褶裥形状的过滤器强 度。 然而, 对于进行褶裥加工而成的薄型过滤器而言, 其强度和过滤性能存在如下的折衷选 择关系, 即提高强度时过滤性能下降, 难以同时实现两者。 因此, 对于这些过滤器而言, 难以 将进行褶裥加工而成的薄型过滤器长期保持过滤性能而使用。 说 明 书 CN 104321122 A 4 2/26 页 5 0008 另外, 在日本特开 2009-233645 号公报 ( 专利文献 3) 中公开了一种过滤器, 该。
14、过 滤器含有湿热粘接性纤维, 且具有非织造纤维结构, 该过滤器由通过所述湿热粘接性纤维 的熔粘而使所述非织造纤维结构固定而得到的成型体构成。 然而, 该文献中, 尽管是具有厚 度的立体结构, 但仍显示优异的过滤性, 同时压力损失也较少, 实现了长期使用的目的, 但 未设想薄型过滤器的情况。 0009 另一方面, 在日本特开 2009-84717 号公报 ( 专利文献 4) 中公开了一种板状非织 造纤维结构体, 该板状非织造纤维结构体以湿热粘接性树脂包覆聚酯类纤维或聚烯烃类纤 维的表面, 且含有纤维直径为 1 10dtex 的湿热粘接性纤维至少 80以上, 该板状非织造 纤维结构体的纤维填充率为。
15、 40 85的比例且在厚度方向均匀地粘接, 并且表观密度为 0.2 0.7g/cm3、 厚度为 0.5 5mm。在该文献中, 记载了所述板状非织造纤维结构体能够 作为门、 屏风、 隔断、 鞋、 容器盖等的片状合页来使用。 0010 在日本特开 2012-77432 号公报 ( 专利文献 5) 中公开了一种透光片, 该透光片含 有湿热粘接性纤维, 并且由通过该湿热粘接性纤维的熔粘使纤维固定的非织造纤维结构体 而构成, 该透光片具有表观密度为 10 200kg/m3的低密度层、 和叠层在该低密度层的至少 一面且表观密度大于所述低密度层的高密度层的叠层结构。在该文献中记载了如下内容 : 所述透光片能。
16、够应用于住宅及公共设施建筑物的窗户、 屋顶、 墙壁材料、 顶棚材料、 隔断、 门、 防雨护板、 百叶窗、 屏风、 照明及广告牌、 电器制品等的灯罩等, 以实现采光或调光的目 的。 0011 但是, 在专利文献 4 和 5 中, 没有关于过滤器的记载。 0012 现有技术文献 0013 专利文献 0014 专利文献 1 : 日本专利第 4522671 号公报 ( 权利要求 2、 实施例 2) 0015 专利文献 2 : 日本特开 2004-19061 号公报 ( 权利要求 1、 实施例 ) 0016 专利文献 3 : 日本特开 2009-233645 号公报 ( 权利要求 1、 第 0009 段。
17、 ) 0017 专利文献 4 : 日本特开 2009-84717 号公报 ( 权利要求 1、 第 0061 段 ) 0018 专利文献 5 : 日本特开 2012-77432 号公报 ( 权利要求 1、 第 0158 段 ) 发明内容 0019 发明要解决的课题 0020 因此, 本发明的目的在于提供一种过滤器用非织造纤维片材及其制造方法、 以及 由所述片材形成的过滤器, 该过滤器用非织造纤维片材尽管是薄层片材, 但能够提高弯曲 刚度, 施加负载时变形较少, 且成型性优异。 0021 本发明的另一目的在于提供一种过滤器用非织造纤维片材及其制造方法、 以及由 所述片材形成的过滤器, 该过滤器用非。
18、织造纤维片材的褶裥加工性优异, 即使经过褶裥加 工, 其形态稳定性也良好, 能够长时间保持过滤性能。 0022 解决课题的方法 0023 为了解决上述课题, 本发明人等进行了深入研究的结果发现, 通过形成使热熔粘 结纤维彼此在面方向上基本均匀地熔粘的基体材料层 ( 特别是通过形成设有密度梯度的 叠层结构 ), 能够得到尽管是薄层片材, 但弯曲刚度得到提高, 施加负载时变形较少, 且成型 说 明 书 CN 104321122 A 5 3/26 页 6 性优异的过滤器用非织造纤维片材, 从而完成了本发明。 0024 即, 本发明的过滤器用非织造纤维片材含有由非织造纤维结构体形成的基体材料 层, 所。
19、述非织造纤维结构体包含热熔粘结纤维、 且通过所述热熔粘结纤维彼此发生熔粘使 纤维固定而形成, 其中, 所述基体材料层的平均厚度为 0.2mm 以上且小于 1mm, 所述基体材 料层的表观密度为 30 170kg/m3, 并且, 所述热熔粘结纤维在所述基体材料层的面方向上 基本均匀地进行了熔粘。本发明的片材可以在所述基体材料层的至少一个面具有表层, 该 表层由具有比基体材料层更高表观密度的非织造纤维结构体形成。 所述表层可以是通过热 压而形成的层。所述基体材料层的表观密度为 40 150kg/m3, 且所述表层的表观密度为 80 800kg/m3, 同时两层的表观密度比可以为基体材料层 / 表层。
20、 1/1.2 1/15。另外, 所述表层可以通过熔喷无纺布来形成。另外, 所述表层可以是包含熔喷无纺布且经过热压 而形成的层。所述非织造纤维片材的平均厚度为 0.35 1.2mm, 所述基体材料层与所述表 层的平均厚度比可以为基体材料层 / 表层 1.2/1 30/1。热熔粘结纤维在所述基体材 料层的厚度方向上基本均匀地发生了熔粘。 所述热熔粘结纤维可以在纤维表面含有沿长度 方向连续延伸的乙烯 - 乙烯醇类共聚物。所述乙烯 - 乙烯醇类共聚物中的乙烯单元的含量 为 10 60 摩尔。另外, 所述热熔粘结纤维可以在纤维表面含有沿长度方向连续延伸的 亲水性聚酯。本发明的片材的弯曲刚度可以为 MD 。
21、方向 70mm 以下、 且 CD 方向 70mm 以下, 所 述弯曲刚度用将 25mm 宽 300mm 长的结构体从水平台边缘向水平台外探出 100mm 长时由 重力引起的位移量来表示。 0025 本发明还包含上述片材的制造方法, 该制造方法包括下述熔粘工序 : 对含有热熔 粘结纤维的非织造纤维网进行加热, 使上述热熔粘结纤维彼此熔粘接而得到板状非织造纤 维结构体。在上述熔粘工序中, 可以用高温水蒸气对非织造纤维网进行加热。本发明的制 造方法还可以进一步包含下述热压工序 : 对由上述熔粘工序得到的板状非织造纤维结构体 的至少一面进行热压。 另外, 本发明的制造方法还可以更进一步包含下述熔喷叠层。
22、工序 : 将 熔喷无纺布叠层于由上述熔粘工序得到的板状非织造纤维结构体的至少一面, 并利用高温 水蒸气进行加热。 0026 此外, 本发明还包含由上述非织造纤维片材形成的过滤器。上述过滤器可以进行 褶裥加工。 0027 发明的效果 0028 本发明包含用热熔粘结纤维使纤维彼此在面方向上基本均匀地进行熔粘而得到 的基体材料层, 因此, 即使是与以往的无纺布同等的薄层片材, 也能提高刚性。 因此, 与以往 的硬挺度小、 无法成型的薄无纺布不同, 能够成型为各种形状。而且, 比 1mm 厚的纤维板过 硬, 在加工成特定形状时受到限制, 无法成型为各种形状, 但本发明的纤维结构体由于厚度 小于 1mm。
23、, 因此成型性优异。因此, 适于过滤器的成型, 其褶裥加工性优异, 即使进行褶裥加 工, 形态稳定性也高, 能够长时间保持过滤性能。 0029 另外, 本发明的非织造纤维片材仅包含纤维, 不添加化学粘结剂、 特殊试剂就能够 制造, 不会释放出甲醛等挥发性有机化合物。 附图说明 0030 图 1 图 1(a) (c) 是示出本发明的非织造纤维片材的弯曲刚度测定方法的示 说 明 书 CN 104321122 A 6 4/26 页 7 意图。 0031 图2图2是示出本发明的非织造纤维片材的褶裥加工品的负载变形量测定方法 的示意图。 0032 符号说明 0033 1样品 0034 2水平台 0035。
24、 11经过褶裥加工的样品 0036 12丙烯酸板 0037 13砝码 具体实施方式 0038 基体材料层 0039 本发明的非织造纤维片材包含基体材料层。基体材料层由包含热熔粘结纤维、 且 通过上述热熔粘结纤维彼此熔粘而固定的非织造纤维结构体形成。 该非织造纤维结构体优 选实质上仅由热熔粘结纤维构成, 虽然也可以含有微量的不损害热熔粘结纤维的粘接性的 非热熔粘结纤维, 但特别优选由热熔粘结纤维构成。 基体材料层仅由热粘接性构成时, 热熔 粘结纤维彼此在各交点牢固地粘接, 因此即使将非织造纤维片材制成过滤器长期使用, 也 能抑制纤维结构体的网状结构的变形、 过滤性能下降。 0040 ( 热熔粘结。
25、纤维 ) 0041 作为热熔粘结纤维, 只要包含热粘接性树脂、 且在加热时流动或容易变形而能够 表现出粘接功能即可, 可以是非湿热粘接性纤维, 但从能够使用高温水蒸气均匀进行熔粘、 作为过滤器的特性也优异的观点出发, 优选湿热粘接性纤维。 对于基体材料层而言, 如果使 高温蒸气作用于使用热熔粘结纤维 ( 特别是湿热熔粘结纤维 ) 为原料纤维而形成的纤维 网, 并在热粘接性树脂干燥时的熔点以下的温度使各纤维之间部分地集束成束状, 则可以 将这些单纤维及束状集束纤维在湿热下彼此保持适当的小空隙, 同时像编成所谓的 “攀爬 架 ( , jungle-gym)( 三维交联 )” 那样进行点粘接或部分粘。
26、接, 从而能够实现具有 刚性的薄结构体的目的。 0042 作为湿热粘接性纤维中所含有的湿热粘接性树脂, 可以举出在热水 ( 例如 80 120, 特别是95100左右)中软化而能够发生自粘接或者与其它纤维粘接的热塑性树 脂, 例如聚亚烷基二醇树脂(聚环氧乙烷、 聚环氧丙烷等聚C2-4环氧烷烃等)、 聚乙烯基类树 脂 ( 聚乙烯基吡咯烷酮、 聚乙烯基醚、 乙烯醇类聚合物、 聚乙烯醇缩醛等 )、 丙烯酸类共聚物 及其碱金属盐 含有由 ( 甲基 ) 丙烯酸、 ( 甲基 ) 丙烯酰胺等丙烯酸类单体构成的单元的 共聚物或其盐等 、 改性乙烯基类共聚物 ( 异丁烯、 苯乙烯、 乙烯、 乙烯基醚等乙烯基类单。
27、体 与马来酸酐等不饱和羧酸或其酸酐形成的共聚物或其盐等 )、 导入了亲水性取代基的聚合 物 ( 导入了磺酸基、 羧基、 羟基等的聚酯、 聚酰胺、 聚苯乙烯或其盐等 )、 脂肪族聚酯类树脂 ( 聚乳酸类树脂等 ) 等。此外, 还包括聚烯烃类树脂、 聚酯类树脂、 聚酰胺类树脂、 聚氨酯类 树脂、 热塑性弹性体或橡胶(苯乙烯类弹性体等)等中的在热水(高温水蒸气)的温度下发 生软化而能够表现出粘接功能的树脂。湿热粘接性树脂的熔点或软化点例如可以为 80 250, 优选为 100 200, 进一步优选为 100 180 ( 特别是 105 170 ) 左右。这 说 明 书 CN 104321122 A 。
28、7 5/26 页 8 些当中, 优选乙烯 - 乙烯醇类共聚物、 亲水性聚酯。 0043 在乙烯 - 乙烯醇类共聚物中, 从过滤器的加工性方面考虑, 乙烯单元的比例例如 为 10 60 摩尔, 优选为 20 55 摩尔, 进一步优选为 30 50 摩尔左右。乙烯单元 的比例过少时, 在用高温水蒸气加热的情况下, 乙烯 - 乙烯醇类共聚物在低温蒸气 ( 水 ) 下 容易溶胀、 凝胶化, 被水润湿后形态容易发生变化。 另外, 乙烯单元的比例过多时, 吸湿性降 低, 难以表现出在湿热作用下的纤维熔粘, 有可能无法确保具有实用性的硬度。 0044 乙烯 - 乙烯醇类共聚物中的乙烯醇单元的皂化度例如为 9。
29、0 99.99 摩尔左右, 优选为 95 99.98 摩尔, 进一步优选为 96 99.97 摩尔左右。皂化度过小时, 热稳定 性降低, 由于热分解或凝胶化导致稳定性降低。另一方面, 皂化度过大时, 纤维本身的制造 变得困难。 0045 乙烯-乙烯醇类共聚物的粘均聚合度可以根据需要进行选择, 例如为2002500, 优选为 300 2000, 进一步优选为 400 1500 左右。聚合度在该范围时, 纺丝性和湿热粘 接性的平衡性优异。 由于乙烯单元多, 能够获得具有湿热粘接性、 但不具有热水溶解性的特 异性质。 0046 亲水性聚酯可以是导入了亲水性单元 ( 例如, 取代基 ) 的共聚聚酯 (。
30、 共聚改性聚 酯 )。作为共聚聚酯, 可以列举以亚烷基芳基酯单元为主成分的共聚聚酯, 特别优选以 C2-6 亚烷基芳基酯单元 ( 例如, 聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯等 C2-4亚烷基 对苯二甲酸酯单元 ) 为主成分, 并含有其它共聚成分 ( 改性剂 ) 的共聚聚酯。作为其它共 聚成分, 可以是聚 C2-4亚烷基二醇 ( 特别是二乙二醇 ) 等二醇成分, 优选间苯二甲酸或邻苯 二甲酸等不对称芳香族二羧酸 ( 特别是间苯二甲酸 )。 0047 相对于所对应的全部单体成分 ( 例如在间苯二甲酸的情况下, 相对于全部羧酸成 分 ), 其它共聚成分的比例例如为 10 60 摩尔 ( 例如。
31、 10 50 摩尔 ), 优选为 20 55 摩尔, 进一步优选为 30 50 摩尔左右。其它共聚成分的比例过少时, 不能表现出足够 的纤维粘接, 非织造纤维结构体的刚性下降。 其它共聚成分的比例过多时, 虽然纤维粘接性 提高, 但纺丝的稳定性下降。 0048 作为亲水性单元 ( 例如, 取代基 ), 可以列举例如磺酸基、 羧基、 羟基、 聚氧乙烯基 等。作为亲水性取代基的导入方法, 没有特别限定, 例如, 可以是具有亲水性单元的单体进 行共聚的方法。 0049 作为具有亲水性单元的单体, 可以列举例如 : 间苯二甲酸 -5- 磺酸钠等二羧酸类、 以及二乙二醇、 聚乙二醇、 聚四亚甲基二醇等二。
32、醇类等。 这些具有亲水性单元的单体可以单 独使用或组合使用 2 种以上。其中, 优选间苯二甲酸 -5- 磺酸钠等具有磺酸 ( 盐 ) 基的单 体。 0050 相对于全部亲水性聚酯, 具有亲水性单元的单体 ( 特别是具有磺酸 ( 盐 ) 基作为 取代基的单体 ) 的比例可以为 0.1 5 质量 ( 特别是 0.5 3 质量 ) 左右。上述单体 的比例过少时, 亲水性不足, 而过多时, 纺丝时的拉丝性降低, 单丝断裂、 断丝增多。 0051 需要说明的是, 在将非织造纤维片材用作油成分等液体用过滤器时, 可以与以下 亲油性单体共聚 : 萘 -2,6- 二羧酸、 4,4 - 联苯二羧酸、 二 ( 羧。
33、基苯基 ) 乙烷等二羧酸类, 以 及 1,3- 丙二醇、 1,4- 丁二醇、 1,6- 己二醇、 新戊二醇、 1,4- 环己烷二甲醇等二醇类。 0052 热熔粘结纤维只要在纤维表面存在上述热粘接性树脂即可, 从粘接性的观点考 说 明 书 CN 104321122 A 8 6/26 页 9 虑, 优选在长度方向上连续延伸存在。热熔粘结纤维可以是仅由热粘接性树脂形成的单相 纤维, 但从形态保持性等观点来看, 优选由在表面沿长度方向连续存在的热粘接性树脂和 能够在热粘接的加热温度下保持纤维形态的纤维形成性聚合物形成的复合纤维。作为其 截面结构, 可以列举例如芯鞘型、 海岛型、 并排型或多层贴合型、 。
34、放射状贴合型、 无规复合型 等。 这些截面结构中, 从粘接性好的结构的观点来看, 优选热粘接性树脂在长度方向上连续 占据全部表面的结构的芯鞘型结构(即, 鞘部包含热粘接性树脂的芯鞘型结构)。 这样的芯 鞘型复合纤维中, 通过由在高温水蒸气等加热处理时不发生熔融或软化的纤维形成性聚合 物形成芯部, 即使进行加热处理芯成分也能保持纤维形态, 因此能够保持处理前的纤维结 构。 0053 在复合纤维中, 作为纤维形成性聚合物, 通用的是以下的树脂 : 聚烯烃类树脂、 ( 甲基 ) 丙烯酸类树脂、 氯乙烯类树脂、 苯乙烯类树脂、 聚酯类树脂、 聚酰胺类树脂、 聚碳酸 酯类树脂、 聚氨酯类树脂、 热塑性弹。
35、性体、 纤维素类树脂等。这些纤维形成性聚合物可以单 独使用或组合两种以上使用。 在这些纤维形成性聚合物中, 从耐热性、 尺寸稳定性等观点来 看, 优选熔点比乙烯 - 乙烯醇类共聚物及亲水性聚酯的熔点更高的树脂, 例如聚丙烯类树 脂、 聚酯类树脂、 聚酰胺类树脂, 从耐热性及纤维形成性等的平衡优异的观点来看, 特别优 选聚酯类树脂、 聚酰胺类树脂。 0054 作为聚酯类树脂, 优选聚 C2-4亚烷基芳酯类树脂等芳香族聚酯类树脂 ( 聚对苯二 甲酸乙二醇酯 (PET)、 聚对苯二甲酸丙二醇酯、 聚对苯二甲酸丁二醇酯、 聚萘二甲酸乙二醇 酯等), 特别优选PET等聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂。 聚对苯。
36、二甲酸乙二醇酯类树脂除了 对苯二甲酸乙二醇酯单元以外, 还可以含有 20 摩尔以下程度的由其它二羧酸 ( 例如, 间 苯二甲酸、 萘 -2,6- 二羧酸、 邻苯二甲酸、 4,4 - 联苯二羧酸、 二 ( 羧基苯基 ) 乙烷、 间苯二 甲酸 -5- 磺酸钠等 )、 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- 环己烷二甲醇、 聚乙二醇、 聚四亚甲基二醇等 ) 构成的单元。 0055 作为聚酰胺类树脂, 优选聚酰胺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。
37、族二羧酸和脂肪族二胺合成的半芳香族聚 酰胺等。这些聚酰胺类树脂中也可以含有能够共聚的其它单元。 0056 在复合纤维中, 相对于构成纤维的全部树脂成分, 热粘接性树脂的比例 ( 例如在 芯鞘型复合纤维的情况下, 为鞘部的比例 ) 例如为 20 60 质量 ( 特别是 30 55 质 量 ) 左右。如果热粘接性树脂的比例过多, 由于无法确保由纤维形成性聚合物形成的纤 维的强度, 因此难以充分确保复合纤维本身的强度。 另外, 反之如果热粘接性树脂的比例过 少, 则无法保持纤维形态, 不仅难以使热粘接性树脂在长度方向连续存在, 而且在片材内部 难以形成纤维束, 因此难以确保足够的弯曲刚度。 0057。
38、 热熔粘结纤维的截面形状(与纤维的长度方向垂直的截面形状)可以是中空截面 形状等, 但是对于芯鞘型复合纤维等复合纤维而言, 通常来说, 一般是作为实心截面形状的 圆形截面或异型截面等。 0058 热熔粘结纤维的平均纤度例如为 0.5 10dtex( 分特 ), 优选为 1 5dtex, 更优 选为 1.5 3.5dtex 左右。如果纤度过细, 则纤维本身的制造变得困难, 而且难以确保纤维 强度。如果纤度过粗, 则难以制造薄的片材。 0059 热熔粘结纤维的平均纤维长度例如为 10 100mm, 优选为 25 75mm, 更优选为 说 明 书 CN 104321122 A 9 7/26 页 10。
39、 40 65mm 左右。如果纤维长度过短, 则难以在后续工序形成纤维网, 无法充分进行纤维彼 此之间的抱合, 从而难以确保强度。另外, 如果纤维长度过长, 则难以形成具有均匀的单位 面积重量的纤维网。 0060 热熔粘结纤维可以进一步含有惯用的添加剂, 例如, 稳定剂 ( 铜化合物等热稳定 剂、 紫外线吸收剂、 光稳定剂、 抗氧剂等 )、 分散剂、 增稠剂、 微粒、 着色剂、 防静电剂、 阻燃剂、 增塑剂、 润滑剂、 结晶化速度延迟剂、 润滑剂、 抗菌剂、 防虫防螨剂、 防霉剂、 消光剂、 蓄热剂、 香料、 荧光增白剂、 润湿剂等。这些添加剂可以单独使用或者组合使用 2 种以上。这些添加 剂可。
40、以负载于纤维表面, 也可以包含于纤维中。 0061 对于过滤器而言, 有时要求阻燃性, 在上述添加剂中, 添加阻燃剂即可。作为阻燃 剂, 从阻燃性优异方面考虑, 优选硼类阻燃剂和 / 或硅类阻燃剂。作为硼类阻燃剂, 可以列 举例如 : 正硼酸、 偏硼酸等硼酸、 硼砂、 硼酸盐 ( 硼酸钠等 )、 缩合硼酸酸 ( 盐 ) 等。作为硅 类阻燃剂, 可以列举例如 : 聚有机硅氧烷等有机硅化合物、 有机硅酸盐、 二氧化硅等。 这些阻 燃剂可以单独使用或者组合使用 2 种以上。其中, 优选以硼酸和硼砂为主成分的阻燃剂, 特 别优选由相对于 100 质量份的水溶解了硼酸 10 35 质量份及硼砂 15 4。
41、5 质量份的水溶 液构成的阻燃剂。 0062 作为阻燃化的方法, 与通常的浸渍-夹持加工(dip-nip process)一样, 可以列举 将阻燃剂的水溶液或乳液浸渗于非织造纤维结构体中或者对非织造纤维结构体喷雾阻燃 剂的水溶液或乳液后使其干燥的方法、 在纤维纺丝时用双螺杆挤出机等将混炼有阻燃剂的 树脂挤出来纺丝的方法等。 0063 只要能得到目标的阻燃效果, 则阻燃剂的比例没有特别限定, 从各种特性的平衡 优异的观点考虑, 相对于非织造纤维结构体全体为 1 15 质量 ( 特别是 3 10 质量 ) 左右。 0064 通过利用这些阻燃剂进行加工, 不仅能够对非织造纤维结构体赋予极其优异的阻 。
42、燃性, 而且还能够避免其它阻燃剂所具有的问题, 例如, 卤素类阻燃剂伴随着燃烧时产生卤 素气体的酸雨、 或磷类阻燃剂的情况下由于水解带来的磷化合物的排出而导致的湖沼富营 养化等问题。 0065 ( 非织造纤维结构体 ) 0066 构成基体材料层的非织造纤维结构体通过对含有上述热熔粘结纤维的非织造纤 维网进行加热、 使上述热熔粘结纤维彼此熔粘而得到, 且上述热熔粘结纤维在面方向上基 本均匀地进行了熔粘。制造这样的纤维网时, 优选粘接性纤维的混纺率为 100 质量。即, 非织造纤维结构体全部由热熔粘结纤维构成时, 能够容易地对硬质的非织造纤维结构体进 行精加工。另外, 基体材料层仅由热熔粘结纤维形。
43、成, 并且在纤维彼此间的交点可靠地粘 接, 由此能够形成均匀且形态稳定性高的过滤器结构, 即使长期使用也能保持均匀的结构、 耐久性也高。在该纤维中混合大量其它纤维的情况下, 难以确保足够的弯曲刚度。此外, 成 型加工后的结构体强度变弱, 难以确保成型结构体。 0067 为了使用这样的纤维网得到薄且具有优异的弯曲刚度、 并且平衡性良好地具备透 气性的非织造纤维结构体, 有必要适当调整构成上述网的纤维的排列状态和粘接状态。 即, 在形成纤维网时, 优选构成纤维相对于纤维网面大致平行排列, 同时使之相互交叉排列。 而 且, 优选在得到的非织造纤维结构体中, 在该纤维交点发生了熔粘, 并且在交点以外的。
44、纤维 说 明 书 CN 104321122 A 10 8/26 页 11 基本平行排列的部分中, 数根数十根左右的纤维熔粘成束状而形成束状熔粘纤维。这些 纤维通过在单纤维之间的交点、 束状纤维之间的交点、 或单纤维与束状纤维的交点部分地 形成熔粘结构, 具有编成 “攀爬架” 这样的结构, 从而能够表现出目标的弯曲刚度。在本发 明中, 优选这样的结构沿面方向和厚度方向基本均匀地分布的形态。 0068 在本说明书中,“相对于纤维网面大致平行排列” 是指, 例如像针刺无纺布那样, 没 有局部重复存在多数纤维沿着厚度方向排列的部分的状态。更具体地, 是指对纤维网中的 任意截面进行显微镜观察时, 在其厚。
45、度的 30以上连续延伸的纤维的存在比例为 10以 下的状态。 0069 相对于纤维网面平行地排列纤维是由于, 如果大量存在沿着厚度方向 ( 相对于纤 维网面的垂直方向 ) 取向的纤维, 则在周围产生纤维排列的混乱, 在非织造纤维结构体内 产生必要以上的大空隙, 从而使非织造纤维结构体的弯曲刚度降低。 0070 另外, 在非织造纤维结构体的表面上放置物体等对厚度方向施加负载的情况下, 如果存在大空隙部, 则空隙部由于负载而被压垮, 结构体表面变得容易变形。特别是, 该负 载施加于结构体整体时, 容易减少整体的厚度。如果将结构体自身制成没有空隙的树脂填 充物, 则能够避免这样的问题, 但是树脂填充。
46、物难以确保透气度、 弯曲时的折断难度。另一 方面, 为了减小负载引起的厚度方向的变形, 可以考虑将纤维变细, 更紧密地填充纤维, 但 是如果想要仅通过细纤维来确保透气性, 由于各个纤维的刚性低, 反而导致弯曲刚度不足。 为了确保弯曲刚度, 必须将纤维直径增粗到一定程度, 但是单纯混合粗纤维时, 在粗纤维之 间的交点附近容易形成大空隙, 难以防止厚度方向上的变形。 0071 因此, 对本发明而言, 将非织造纤维结构体的构成纤维沿面方向平行排列并使其 分散, 由此使纤维之间相互交叉, 在其交点粘接而形成小空隙, 进而通过该空隙的连续而确 保适度的透气度、 弯曲刚度。此外, 在不与其它纤维交叉而是基。
47、本平行排列的部位, 通过形 成沿长度方向平行熔粘的束状纤维, 与仅由未熔粘的单纤维构成的情况相比, 主要能够确 保高弯曲刚度。其中, 特别优选纤维一根一根在交叉的交点粘接, 同时在交叉点与交叉点 之间形成束状纤维。 这样的结构可以由对结构体截面进行观察时的单纤维的存在状态来确 认。 0072 非织造纤维结构体(基体材料层)的截面上任意1mm2存在的单纤维截面的存在频 率可以为 100 个 /mm2以下, 优选为 60 个 /mm2以下, 进一步优选为 25 个 /mm2以下。如果单 纤维截面的数量过多, 则纤维的束状熔粘减少, 难以确保弯曲刚度。此外, 束状纤维优选具 有在非织造纤维结构体的厚。
48、度方向上薄、 在面方向 ( 长度方向或宽度方向 ) 宽幅的形状。 0073 非织造纤维结构体的性能受到束状熔粘纤维的存在状态的影响, 但由于各纤维熔 粘成束状或在交点发生熔粘, 因此存在难以观察到单个纤维的情况。 在本发明中, 作为反映 该纤维熔粘程度的值, 使用的是加工后纤维及束状纤维束所形成的截面在结构体截面中所 占的面积比率, 即纤维截面填充率。纤维截面填充率例如为 20 80, 优选为 20 60, 更优选为 30 50左右。如果纤维截面填充率过低, 则非织造纤维结构体内的空隙过多, 难以确保所期望的弯曲刚度。 相反, 如果纤维截面填充率过高, 则虽然能够充分确保弯曲刚 度, 但重量大, 透气度容易降低, 而且加工性也降低。 0074 此外, 在非织造纤维结构体中, 为了更高水平地使充分的弯曲刚度、 透气性平衡, 优选构成纤维含有上述束状纤维, 单纤维截面的存在频率少, 各纤维(束状纤维和/或单纤 说 明 书 CN 104321122 A 11 9/26 页 12 维 ) 在交点处的粘接以尽量少的频率进行粘接。采用这样的结构能够在结构体内确保细小 空隙和通道, 从而能够确保透气度。 因此, 为了以尽可能少的接点数而表现出足够的弯曲刚 度及透气度, 优选上述各纤维的粘接点从纤维结构体的一侧表面到内部。