JP2003129393A - Organic extra-superfine fiber sheet - Google Patents
Organic extra-superfine fiber sheetInfo
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- JP2003129393A JP2003129393A JP2001327279A JP2001327279A JP2003129393A JP 2003129393 A JP2003129393 A JP 2003129393A JP 2001327279 A JP2001327279 A JP 2001327279A JP 2001327279 A JP2001327279 A JP 2001327279A JP 2003129393 A JP2003129393 A JP 2003129393A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイピング材料、
フィルトレーション材料、吸収材料、電池材料、合成皮
革材料、透湿材料、透水材料または低発塵材料などとし
て優れた性能を有する超極細繊維シートに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wiping material,
The present invention relates to an ultrafine fiber sheet having excellent performance as a filtration material, an absorption material, a battery material, a synthetic leather material, a moisture permeable material, a water permeable material or a low dust generation material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】主として超極細繊維からなるシート(以
下 超極細繊維シートという)は、一般に柔軟性、可撓
性、平滑性あるいは繊維間の微細な空間、重量当たりの
表面積の大きさなど数多くのすばらしい特性を有してお
りワイピング材料、フィルトレーション材料、吸収材
料、電池材料（セパレータ）、合成皮革材料、透湿材
料、透水材料または低発塵材料などとして応用が検討さ
れている。上記に提案されるさまざまの超極細繊維シー
トの特性は、繊維の組成、シート化の方法、目付けなど
さまざまな物性によって影響されるが、超極細繊維シー
トにもっとも期待される特性は、その繊維径に影響され
る。たとえば、「空気清浄ハンドブック」（（社）日本
空気清浄協会編、(株)オーム社刊）267ページには、繊維の
積層体のフィルターにおいては、（１）繊維径が大きい
ほど微粒子の捕集効率が低い、あるいは（２）（フィル
ター内気流の）線速度一定の条件では、繊維径が小さい
ほど、 最少補集効率を示す微粒子径は小さくなる旨、
記載されている。2. Description of the Related Art Sheets composed mainly of ultrafine fibers (hereinafter referred to as "ultrafine fiber sheets") generally have many properties such as flexibility, flexibility, smoothness or fine spaces between fibers, and surface area per weight. It has excellent properties and its application is being investigated as a wiping material, filtration material, absorbing material, battery material (separator), synthetic leather material, moisture permeable material, water permeable material or low dust generating material. The properties of the various ultrafine fiber sheets proposed above are affected by various physical properties such as the composition of the fiber, the method of forming the sheet, and the basis weight, but the most expected properties of the ultrafine fiber sheet are the fiber diameter. Be affected by. For example, in “Air Purification Handbook” (edited by Japan Air Purification Association, published by Ohmsha Co., Ltd.), page 267, in a filter of a fiber laminate, (1) the larger the fiber diameter, the finer the particles collected. Under the condition of low efficiency or (2) constant linear velocity (air flow in the filter), the smaller the fiber diameter, the smaller the particle diameter showing the minimum collection efficiency.
Have been described.
【０００３】なお、（超）極細繊維をその繊維径によっ
て定義すると、たとえば、特開平9-279458 は平均直径
が3μm〜１８μmの熱可塑性極細繊維を開示しており、
特開平10-204764 では繊維径1.5μm〜15μm の極細繊維
について開示してあることなどから、繊維径が、10μm
程度以下であれば極細繊維の範疇に入るものと考えてよ
い。また、超極細繊維としては、特開平10-88424におい
ては直径が5μm以下のポリエステル繊維の製造法を超極
細繊維の製造方法として開示していることなどから数μ
ｍ以下であれば超極細繊維であると言える。When the (ultra) ultrafine fibers are defined by their fiber diameters, for example, JP-A-9-279458 discloses thermoplastic ultrafine fibers having an average diameter of 3 μm to 18 μm.
JP-A-10-204764 discloses ultrafine fibers with a fiber diameter of 1.5 μm to 15 μm.
It may be considered that it is in the category of ultrafine fibers if the degree is less than that. Further, as the ultrafine fiber, in JP-A-10-88424, a method for producing a polyester fiber having a diameter of 5 μm or less is disclosed as a method for producing an ultrafine fiber, and therefore several μ
If it is m or less, it can be said that it is an ultrafine fiber.
【０００４】超極細繊維シートは、予め超極細な短繊維
を用意することが可能であれば、超極細繊維を水などの
溶媒に分散した後、網上で抄きあげる方法（抄紙法）に
よって作製できる。超極細繊維から抄紙法によってシー
トなど成型体の作製を試みることは公知であって、たと
えば、特開2001-113142においては、その実施例1におい
て直径2〜3μmの超極細ガラス繊維からシートが作製さ
れている。また第２の方法としては、２種類以上のポリ
マーを混合あるいは複合溶融紡糸し得られる繊維（易フ
ィブリル化繊維）の湿式抄紙シートあるいはカードウエ
ッブをまず形成した後に高圧水流を用いて水流絡合でフ
ィブリル化させることによる方法、すなわち水絡法をあ
げることができる。抄紙法は、水絡法に比較して、目付
け量を小さくすることが容易であり、しかも地合いが良
好でピンホールが開きにくいという長所を有しておりフ
ィルトレーション材料、電池材料（セパレータ）などに
適している。If it is possible to prepare ultra-fine fibers in advance, the ultra-fine fiber sheet is prepared by dispersing the ultra-fine fibers in a solvent such as water and then making paper on a net (papermaking method). Can be made. It is known to try to produce a molded article such as a sheet from a superfine fiber by a papermaking method, for example, in JP 2001-113142, a sheet is made from a superfine glass fiber having a diameter of 2 to 3 μm in Example 1 thereof. Has been done. In the second method, a wet papermaking sheet or card web of fibers (easily fibrillated fibers) obtained by mixing or composite melt spinning two or more kinds of polymers is first formed, and then hydroentanglement is performed using a high-pressure water stream. The method by fibrillation, that is, the water junction method can be mentioned. Compared to the water-flooding method, the paper-making method has the advantages that it is easier to reduce the basis weight, the texture is good, and pinholes are difficult to open. Filtration materials and battery materials (separators) Suitable for etc.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、有機高分子からなる超極細繊維（以下、有機系超極
細繊維ともいう）の特性を最大限に発揮するため、直径
が0.5μm以下と超極細繊維の中でも繊維径が際立って小
さい繊維を抄紙法によってシート化を行ったところ、有
機系超極細繊維では 剛度が小さいため網にまとわり堆
積し網の目詰まりによって濾水性が極めて遅くなった
り、網からの剥離が困難になるという問題が有り、直径
が0.5μm以下の超極細繊維のシート化への抄紙法の応用
には限界があることが分かった。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the inventors of the present invention have a diameter of 0.5 μm in order to maximize the characteristics of an ultrafine fiber made of an organic polymer (hereinafter, also referred to as an organic ultrafine fiber). Among the following ultrafine fibers, fibers with a distinctly small fiber diameter were made into a sheet by a papermaking method.When the organic ultrafine fibers had a low rigidity, they were deposited on the net and clogging of the net resulted in drainage. It has been found that there is a limit to the application of the papermaking method to the formation of sheets of ultrafine fibers with a diameter of 0.5 μm or less, because there are problems that they become extremely slow and peeling from the net becomes difficult.
【０００６】なお、有機系超極細繊維とは異なり、径が
0.3μm前後のカ゛ラス超極細繊維は、繊維が剛直であるため
網からの剥離も容易で抄紙法によってシート化すること
は可能であって、ガラス超極細繊維シートは既に0.3μm
の微粒子を99.97％以上捕捉可能なHEPAフィルターとし
て利用されている。しかしながらガラス超極細繊維は発
癌性が懸念されており、その利用には制限があった。Unlike organic ultrafine fibers, the diameter is
Glass ultrafine fibers of around 0.3 μm can be easily peeled from the net because they are rigid and can be made into a sheet by the papermaking method.
It is used as a HEPA filter that can capture 99.97% or more of the fine particles of. However, the ultrafine glass fibers are concerned about carcinogenicity, and their use is limited.
【０００７】上記のように直径0.5μm以下の有機系の超
極細繊維は、繊維径の小ささから超極細繊維としての一
層際立った特性を期待できるにもかかわらず、濾水の遅
さおよび網からの剥離し難さから湿式抄紙法によってシ
ートを作製することは困難であった。本発明は、上記課
題に鑑み、主として直径が0.5μm以下の特に径の小さい
有機系超極細繊維を含有するシートをその特性を失わせ
ないで提供するものである。As described above, the organic ultrafine fibers having a diameter of 0.5 μm or less can be expected to have more outstanding properties as the ultrafine fibers due to the small fiber diameter, but the slow drainage and the mesh It was difficult to produce a sheet by the wet papermaking method because it was difficult to peel from the sheet. In view of the above problems, the present invention mainly provides a sheet containing an organic ultrafine fiber having a diameter of 0.5 μm or less and a particularly small diameter without losing its characteristics.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の態様を
含む。
［１］少なくとも直径0.05〜0.5μｍの有機系超極細繊
維および直径１〜10μｍの極細繊維を含有し、前記有機
系超極細繊維を１００質量部、前記極細繊維を５〜１９
００質量部含有する有機系超極細繊維シート。
［２］有機系超極細繊維と極細繊維を予め水に分散させ
て網上に抄く湿式抄紙法により製造されてなる［１］記
載の有機系超極細繊維シート。
［３］有機系超極細繊維がポリビニルアルコール及び／
またはポリアクリロニトリルを含有する繊維であること
を特徴とする［１］又は［２］に記載の有機系超極細繊
維シート。
［４］有機系超極細繊維がポリビニルアルコールとポリ
アクリロニトリルの海島構造を有する繊維をフィブリル
化した繊維である［１］、［２］又は［３］に記載の有
機系超極細繊維シート。
［５］有機系超極細繊維がフィブリル化された繊維であ
る［１］、［２］又は［３］に記載の有機系超極細繊維
シート。
［６］［１］〜［５］に記載の有機系超極細繊維シート
を具備するフィルター。The present invention includes the following aspects. [1] Containing at least 0.05 to 0.5 μm diameter organic ultrafine fibers and 1 to 10 μm diameter ultrafine fibers, 100 parts by mass of the organic ultrafine fibers, and 5 to 19 parts of the ultrafine fibers.
An organic ultrafine fiber sheet containing 100 parts by mass. [2] The organic ultrafine fiber sheet according to [1], which is produced by a wet papermaking method in which the organic ultrafine fibers and the ultrafine fibers are previously dispersed in water to form a paper on a net. [3] Organic ultrafine fibers are polyvinyl alcohol and /
Alternatively, the organic superfine fiber sheet according to [1] or [2], which is a fiber containing polyacrylonitrile. [4] The organic ultrafine fiber sheet according to [1], [2] or [3], wherein the organic ultrafine fibers are fibrillated fibers having a sea-island structure of polyvinyl alcohol and polyacrylonitrile. [5] The organic ultrafine fiber sheet according to [1], [2] or [3], wherein the organic ultrafine fibers are fibrillated fibers. [6] A filter comprising the organic ultrafine fiber sheet according to [1] to [5].
【０００９】［７］目付けが5〜２００g/m2 である
［１］に記載の有機系超極細繊維シート。
［８］フィブリル化が有機系超極細繊維に物理的な力を
与えることにより行われた［１］に記載の有機系超極細
繊維シート。
［９］有機系超極細繊維が複数の樹脂を含有する複合繊
維である［１］に記載の有機系超極細繊維シート。[7] The organic ultrafine fiber sheet according to [1], which has a basis weight of 5 to 200 g / m 2 . [8] The organic ultrafine fiber sheet according to [1], wherein the fibrillation is performed by applying a physical force to the organic ultrafine fiber. [9] The organic ultrafine fiber sheet according to [1], wherein the organic ultrafine fiber is a composite fiber containing a plurality of resins.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の有機系超極細繊維シート
は、有機系超極細繊維と極細繊維の少なくとも繊維径の
異なる2種類の繊維で構成される。有機系超極細繊維
は、その繊維直径は0.0５〜0.5μｍが好ましく、より好
ましくは0.1〜0.4μｍである。直径が0.0５μｍ未満の
場合は、抄紙工程にて網からのシートの剥離が困難にな
り易く、0.5μｍを超える場合は有機系超極細繊維に期
待される特徴が明瞭でなくなる。また、繊維長には特に
制限はないが、１〜５ｍｍが好ましい。繊維長が、１mm
未満の場合は抄紙工程において網上への歩留まりが小さ
くなる恐れがある。繊維長が５mmを超える場合は、抄紙
工程において有機系超極細繊維同士の撚れが生じ、地合
いのよいシートの作製が困難になる恐れがある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The organic ultrafine fiber sheet of the present invention is composed of at least two kinds of fibers having different fiber diameters, that is, an organic ultrafine fiber and an ultrafine fiber. The organic ultrafine fibers have a fiber diameter of preferably 0.05 to 0.5 μm, more preferably 0.1 to 0.4 μm. If the diameter is less than 0.05 μm, it becomes difficult to peel the sheet from the net in the papermaking process, and if it exceeds 0.5 μm, the characteristics expected of the organic ultrafine fibers become unclear. The fiber length is not particularly limited, but is preferably 1 to 5 mm. Fiber length is 1mm
If it is less than the range, the yield on the net may decrease in the papermaking process. If the fiber length exceeds 5 mm, the organic ultrafine fibers may be twisted in the papermaking process, which may make it difficult to produce a sheet having a good texture.
【００１１】有機系超極細繊維は、用途によってその材
質は異なるが、その組成に特に限定はなく、レーヨン、
アセテート、トリアセテート、ナイロン６、ナイロン6
6、ビニロン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、
ポリエステル、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリウレタン、アラミド、ポリビニルアルコールな
どの主として有機高分子からなる繊維で上記の繊維径を
有するものである。断面が海島構造の繊維でもよい。フ
ィブリル化はジルコニアビーズ、又はアルミビーズ等を
用いる振動ミル、ボールミル、サンドグラインダー等で
行うことができ、処理前に加熱してからおこなってもよ
い、特に振動ミルが好ましい。The material of the organic ultrafine fiber is different depending on the use, but its composition is not particularly limited, and rayon,
Acetate, triacetate, nylon 6, nylon 6
6, vinylon, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride,
Fibers composed mainly of organic polymers such as polyester, acrylic, polyethylene, polypropylene, polyurethane, aramid, and polyvinyl alcohol, and having the above fiber diameter. Fibers having a sea-island structure in cross section may be used. Fibrillation can be performed by a vibration mill using zirconia beads, aluminum beads, or the like, a ball mill, a sand grinder, or the like, and may be performed after heating before treatment, and a vibration mill is particularly preferable.
【００１２】ポリビニルアルコールとポリアクリロニト
リルからなる易フィブリル化繊維(商品名：クラロン
Ｋ−ＩＩ SA繊維：（株）クラレ製、海島構造を有し、
ポリビニルアルコールが島成分でポリアクリロニトリル
が海成分)をフィブリル化して得られた繊維径約０．３
μmの超極細繊維が入手のし易さから好ましい。本発明
に用いる極細繊維は、抄紙工程において超極細繊維と抄
紙時の網との密着を緩和することで、濾水の遅さおよび
網からの剥離の困難さを改善するために添加されるもの
である。この極細繊維は、直径１〜10μｍが好ましく、
より好ましくは２〜８μｍである。１μｍ未満である場
合は抄紙工程での濾水の遅さおよび網からの剥離性の改
善効果が顕著でなくなる。一方、直径が10μｍを超える
場合は、有機系超極細繊維シート内部の繊維間空隙が粗
大化する恐れがある。極細繊維の繊維長に特に制限はな
いが、繊維長１〜5mmが好ましい。繊維長が、１mm未満
の場合は抄紙工程において網上への歩留まりが小さくな
る恐れがある。繊維長が５mmを超える場合は、抄紙工程
において繊維同士の撚れが生じ、地合いのよいシートの
作製が困難になる恐れがある。Easily fibrillated fiber composed of polyvinyl alcohol and polyacrylonitrile (trade name: Claron
K-II SA fiber: manufactured by Kuraray Co., Ltd., having a sea-island structure,
Polyvinyl alcohol is an island component and polyacrylonitrile is a sea component), and the fiber diameter is about 0.3.
Ultra-fine fibers of μm are preferable because they are easily available. The ultrafine fibers used in the present invention are added in order to improve the slowness of drainage and the difficulty of peeling from the net by relaxing the adhesion between the ultrafine fibers and the net during papermaking in the papermaking process. Is. This ultrafine fiber preferably has a diameter of 1 to 10 μm,
More preferably, it is 2 to 8 μm. If it is less than 1 μm, the effect of improving the slowness of drainage and the releasability from the net in the papermaking process becomes not remarkable. On the other hand, if the diameter exceeds 10 μm, the inter-fiber voids inside the organic ultrafine fiber sheet may become coarse. The fiber length of the ultrafine fibers is not particularly limited, but a fiber length of 1 to 5 mm is preferable. If the fiber length is less than 1 mm, the yield on the net may decrease in the papermaking process. If the fiber length exceeds 5 mm, the fibers may be twisted in the papermaking process, which may make it difficult to produce a sheet having a good texture.
【００１３】極細繊維の材質は用途によって異なりその
組成に特に限定はないがレーヨン、アセテート、トリア
セテート、ナイロン６、ナイロン66、ビニロン、ビニリ
デン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アクリル、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリウレタン、アラミド、ポリ
ビニルアルコールなどの主として有機高分子からなる繊
維、金属繊維、炭素繊維、セラミックス繊維あるいはガ
ラス繊維を例示できる。The material of the ultrafine fibers depends on the use and the composition is not particularly limited, but rayon, acetate, triacetate, nylon 6, nylon 66, vinylon, vinylidene, polyvinyl chloride, polyester, acrylic, polyethylene, polypropylene, polyurethane, aramid. Examples thereof include fibers mainly composed of organic polymers such as polyvinyl alcohol, metal fibers, carbon fibers, ceramic fibers and glass fibers.
【００１４】有機系超極細繊維シート中の有機系超極細
繊維と極細繊維の配合比率は、用途によって異なるが、
それぞれ有機系超極細繊維１００質量部に対し極細繊維
５〜１９００質量部、好ましくは５〜１０００質量部、
さらに好ましくは５〜５００質量部、最も好ましくは５
〜１００質量部である。極細繊維の配合比率が１９００
質量部を越えると超極細繊維シートに期待される特性が
発揮され難い。また、極細繊維シートの配合比率が５質
量部未満の場合は、超極細繊維シートの抄紙工程で濾水
が遅くなりしかも網からの剥離が困難になるので好まし
くない。有機系超極細繊維シートの目付けは用途によっ
て異なるが5〜２００g/m2が好ましい。5g/m2未満の場合
は、抄紙工程において網上への歩留まりが低下する恐れ
がある。２００ｇ／m2を超える場合は、濾水性が低下す
る恐れがある。また用途によっては、2種類以上の材
質、繊維径の異なる有機系超極細繊維を用いること、及
び／または2種類以上の材質、繊維径の異なる極細繊維
を用いてシートを作製することも可能である。The compounding ratio of the organic ultrafine fiber and the ultrafine fiber in the organic ultrafine fiber sheet varies depending on the use,
Ultrafine fibers 5 to 1900 parts by weight, preferably 5 to 1000 parts by weight, per 100 parts by weight of organic ultrafine fibers,
More preferably 5 to 500 parts by mass, most preferably 5 parts by mass.
~ 100 parts by mass. The ratio of ultrafine fibers is 1900
If it exceeds the mass part, it is difficult to exhibit the properties expected of the ultrafine fiber sheet. On the other hand, if the compounding ratio of the ultrafine fiber sheet is less than 5 parts by mass, the drainage will be slow in the paper making process of the ultrafine fiber sheet, and peeling from the net will be difficult, which is not preferable. The weight of the organic ultrafine fiber sheet varies depending on the use, but is preferably 5 to 200 g / m 2 . If it is less than 5 g / m 2 , the yield on the net may decrease in the papermaking process. If it exceeds 200 g / m 2 , the drainage may decrease. Depending on the application, it is possible to use two or more types of materials and organic ultrafine fibers having different fiber diameters, and / or to make sheets using two or more types of materials and ultrafine fibers having different fiber diameters. is there.
【００１５】必要に応じて、有機系超極細繊維シート抄
紙時に補強のために公知のバインダー成分（樹脂、繊維
等）を添加したり、触媒等の機能を付加するために有機
化合物、ガラス、金属あるいはセラミックス粒子を塗布
あるいは抄き込むことも可能である。径０．３μｍ程度
の粒子を捕捉する高性能空気フィルター用途ではシート
内平均細孔径は０．２μｍ〜７μｍが好ましく、より好
ましくは１μｍ〜５μｍ程度である。If necessary, a known binder component (resin, fiber, etc.) may be added for reinforcement at the time of papermaking of the organic ultrafine fiber sheet, or an organic compound, glass, metal may be added to add a function such as a catalyst. Alternatively, it is also possible to apply ceramic particles or make paper. In a high-performance air filter application for capturing particles having a diameter of about 0.3 μm, the average pore size in the sheet is preferably 0.2 μm to 7 μm, more preferably about 1 μm to 5 μm.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明方法を下記実施例により具体的
に説明するが、本発明は勿論下記実施例により何ら限定
されるものではない。
＜実施例１＞ 超極細繊維 3０質量％含むシート 超極細繊維：
クラロン Ｋ−ＩＩ ＳＡ（（株）クラ
レ製、ＰＶＡとＰＡＮ易フィブリル化繊維）繊度２．２
ｄｔeｘ（１ｄｔeｘは１０００ｍが０．１ｇとなる）、
繊維長２ｍｍを、フィブリル化することによって得た平
均繊維径0.3μmの超極細繊維（以下、単に超極細繊維と
もいう。）を用いた。フィブリル化は繊維を煮沸した後
にアルミニウム容器にジルコニアビーズをいれた振動ミ
ルでおこなった。EXAMPLES The method of the present invention will be specifically described below with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples. <Example 1> Sheet containing 30% by mass of ultrafine fibers Ultrafine fibers: Claron K-II SA (PVA and PAN easily fibrillated fiber manufactured by Kuraray Co., Ltd.) Fineness 2.2
dtex (1dtex is 0.1g for 1000m),
Ultrafine fibers having an average fiber diameter of 0.3 μm obtained by fibrillating a fiber length of 2 mm (hereinafter, also simply referred to as ultrafine fibers) were used. Fibrillation was performed by a vibration mill in which zirconia beads were placed in an aluminum container after boiling the fiber.
【００１７】極細繊維：アクリル繊維（ボンネル M．V．P．
タイプD122：三菱レイヨン（株）製）繊度0.1dtex （繊
維径約5μｍ）, 繊維長 3mmを用いた。抄紙工程による作製：
有機系超極細繊維３０質量％（１
００質量部）とボンネルM．V．P．タイプD122 、70質量
％（２３３質量部）を目付け 50ｇ／ｍ２となるようＪ
ＩＳ Ｐ ８２２２に記載の手抄き装置でシート化を行
った。得られた超極細繊維シートの濾水時間、網からの
剥離性及び得られたシートの紙質は表１に示した。濾水
時間は１５０秒以下程度が好ましい。 Ultrafine fiber: Acrylic fiber (Bonnell M.V.P.
Type D122: manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. A fineness of 0.1 dtex (fiber diameter of about 5 μm) and a fiber length of 3 mm were used. Production by papermaking process: 30% by mass of organic ultrafine fibers (1
00 parts by weight) and Bonnell M.A. V. P. Type D122, 70 wt% (233 parts by weight) so as to be basis weight 50 g / m 2 and J
Sheeting was performed using the hand-made machine described in ISP 8222. Table 1 shows the drainage time of the obtained ultrafine fiber sheet, the releasability from the net, and the paper quality of the obtained sheet. The drainage time is preferably about 150 seconds or less.
【００１８】シート内平均細孔径：得られたシートの平
均細孔径は、パームポロメーター（Porous Materials I
nc.(米国)製）で測定し結果は表1に示した。フィルター性能の評価：
有機系超極細繊維シートのフィ
ルターとしての性能評価は JIS B 9927に記載のクリ
ーンルーム用エアフィルターろ材性能試験方法に規定さ
れる方法で行い、風量と圧力損失の関係および風量が0.
1m／秒である時のJIS Z 8901に規定されるDOP微粒子
捕捉効率を表1に示した。 Average pore diameter in the sheet : The average pore diameter of the obtained sheet is determined by the palm porometer (Porous Materials I).
nc. (manufactured by USA)) and the results are shown in Table 1. Evaluation of filter performance: The performance of the organic ultrafine fiber sheet as a filter is evaluated according to the method specified in JIS B 9927 for the air filter media performance test method for clean rooms. .
Table 1 shows the DOP fine particle trapping efficiency specified in JIS Z 8901 at 1 m / sec.
【００１９】＜実施例２＞ 超極細繊維を９０質量％含
むシート 超極細繊維：
実施例１と同様にフィブリル化したクラ
ロン Ｋ−ＩＩ ＳＡ繊維を用いた。極細繊維：
実施例１と同様にボンネル M．V．P．タイ
プD122、繊度0.1dtex （繊維径約5μｍ）, 繊維長 3mm
を用いた。抄紙工程による作製
：フィブリル化 クラロン Ｋ−Ｉ
Ｉ ＳＡ 繊維 90質量％（１００質量部）とボンネル
M．V．P．タイプD122 10質量％（１１．１質量部）
を目付け 50ｇ／ｍ２となるようＪＩＳ Ｐ ８２２２
に記載の手抄き装置でシート化を行った。得られた超極
細繊維シートの濾水時間、網からの剥離性及び得られた
シートの紙質は表１に示した。シート内平均細孔径
実施例１と同様に得られたシートのバブルポイント平均
細孔径は、パームポロメーター（Porous Materials I
nc.(米国)）で測定し結果は表1に示した。フィルター性能の評価：
実施例1と同様に試験を行い結
果は表1に示した。<Example 2> 90% by mass of ultrafine fibers
Mu ultrafine fibers: Claron K-II SA fibers fibrillated as in Example 1 were used. Extra fine fibers: Bonnel M.L. V. P. Type D122, fineness 0.1dtex (fiber diameter about 5μm), fiber length 3mm
Was used. Fabrication by papermaking process : fibrillated Claron KI
90% by mass (100 parts by mass) of Isa fiber and Bonnell
M. V. P. Type D122 10% by mass (11.1 parts by mass)
JIS P 8222 so that the basis weight is 50 g / m 2.
Sheets were made using the hand-making machine described in. Table 1 shows the drainage time of the obtained ultrafine fiber sheet, the releasability from the net, and the paper quality of the obtained sheet. Average Pore Diameter in Sheet The bubble point average pore diameter of the sheet obtained in the same manner as in Example 1 was measured by Palm Porometer (Porous Materials I).
nc. (USA)) and the results are shown in Table 1. Evaluation of filter performance: The same test as in Example 1 was conducted, and the results are shown in Table 1.
【００２０】＜比較例１＞超極細繊維のみからなるシー
ト 超極細繊維：
実施例１と同様にフィブリル化したクラロ
ン Ｋ−ＩＩ ＳＡ繊維を用いた。抄紙工程による作製
：フィブリル化 クラロン Ｋ−Ｉ
Ｉ ＳＡ 繊維 100質量％で目付け 50ｇ／ｍ２となる
ようＪＩＳ Ｐ ８２２２に記載の手抄き装置でシート化
を行った。得られた超極細繊維シートの濾水時間と、網
からの剥離性を表１に示した。<Comparative Example 1> A sheet composed only of ultrafine fibers
G Ultrafine fiber: Claron K-II SA fiber fibrillated in the same manner as in Example 1 was used. Fabrication by papermaking process : fibrillated Claron KI
Sheeting was performed using a hand-making machine described in JIS P 8222 so that the basis weight was 50 g / m 2 when 100% by mass of I SA fiber was used. Table 1 shows the drainage time of the obtained ultrafine fiber sheet and the releasability from the net.
【００２１】＜比較例２＞極細繊維のみからなるシート 極細繊維：
実施例１と同様にボンネル M．V．P．タイ
プD122を用いた。抄紙工程による作製
：ボンネル M．V．P．タイプD122
繊維 100質量％で目付け50ｇ／ｍ２となるように実施
例１と同様にＪＩＳ Ｐ ８２２２に記載の手抄き装置
でシート化を行った。得られた極細繊維シートの濾水時
間と、網からの剥離性を表１に示した。<Comparative Example 2> Sheet made of ultrafine fibers Only ultrafine fibers: As in Example 1, Bonnel M.K. V. P. Type D122 was used. Fabrication by papermaking process : Bonnell M. V. P. Type D122
A sheet was made by using a hand-making machine described in JIS P 8222 in the same manner as in Example 1 so that the basis weight was 50 g / m 2 with 100% by mass of the fiber. Table 1 shows the drainage time and the releasability from the net of the obtained ultrafine fiber sheet.
【００２２】＜比較例３＞超極細繊維と太径繊維からな
るシート 超極細繊維：
実施例１と同様にフィブリル化 クラロン
Ｋ−ＩＩ ＳＡ 繊維を用いた。太径繊維：
太径繊維としてアクリル繊維、ボンネル M．
V．P．タイプD122 （三菱レイヨン（株））繊度5.6dtex
（繊維径約13μｍ）, 繊維長 3mmを用いた。抄紙工程による作製
：超極細繊維90質量％（１００質量
部）と太径繊維 １0質量％（１１．１質量部）で目付
け 50ｇ／ｍ２となるように実施例１と同様にＪＩＳ
Ｐ ８２２２に記載の手抄き装置でシート化を行った。
得られた極細繊維シートの濾水時間と、網からの剥離性
を表１に示した。シート内平均細孔径：
実施例１と同様に得られたシート
のバブルポイント平均細孔径は、パームポロメーターで
測定し結果は表1に示した。フィルター性能の評価：
実施例1と同様に試験を行い結
果は表１に示した。<Comparative Example 3> Made of ultrafine fibers and large diameter fibers.
Sheet ultrafine fiber: fibrillated Claron K-II SA fiber was used as in Example 1. Large diameter fiber: Acrylic fiber, Bonnell M.
V. P. Type D122 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) Fineness 5.6dtex
(Fiber diameter of about 13 μm) and fiber length of 3 mm were used. Fabrication by papermaking process : 90% by mass (100 parts by mass) of ultrafine fibers and 10% by mass (11.1 parts by mass) of large-diameter fibers so that the basis weight is 50 g / m 2 in the same manner as in Example 1
Sheeting was performed using the hand-made machine described in P8222.
Table 1 shows the drainage time and the releasability from the net of the obtained ultrafine fiber sheet. In-sheet average pore diameter: The bubble point average pore diameter of the sheet obtained in the same manner as in Example 1 was measured with a palm porometer, and the results are shown in Table 1. Evaluation of filter performance: The same test as in Example 1 was conducted, and the results are shown in Table 1.
【００２３】[0023]
【表１】 [Table 1]
【００２４】表１にまとめた結果より、シートの網から
剥離が困難でかつ濾水の遅さから超極細繊維のみ(比較
例１)では不可能であった抄紙法によるシートの作製
が、わずか１０質量％（１１．１質量部）の極細繊維
（実施例２）を添加することによって可能になることが
わかる。超極細繊維シート（実施例１及び実施例２）
は、極細繊維のみからなるシート（比較例２）に比較し
て平均細孔径は格段に小さく、しかも極細繊維と超極細
繊維の配合比率によって調整することが可能である。得
られた超極細繊維シートは、DOP捕捉効率が99.97%以上
であり高性能フィルター（HEPA）としての能力を有して
いることわかる。比較例３より超極細繊維１００質量部
と１３μｍの太径繊維１１．１質量部からなるシートで
は、抄紙法によるシートの作製は可能であるが、たとえ
超極細繊維が多く含まれているとしても平均細孔径は大
きく、高性能フィルターの能力に達しないことが明白で
ある。From the results summarized in Table 1, it is difficult to peel from the net of the sheet, and due to the slowness of drainage, the production of the sheet by the papermaking method which is impossible only with the ultrafine fibers (Comparative Example 1) is slightly. It can be seen that addition of 10% by mass (11.1 parts by mass) of ultrafine fibers (Example 2) makes this possible. Ultrafine fiber sheet (Example 1 and Example 2)
Has a remarkably smaller average pore size than a sheet made of only ultrafine fibers (Comparative Example 2), and can be adjusted by the blending ratio of the ultrafine fibers and the ultrafine fibers. It can be seen that the obtained ultrafine fiber sheet has a DOP trapping efficiency of 99.97% or more and has a capability as a high performance filter (HEPA). According to Comparative Example 3, a sheet composed of 100 parts by mass of ultrafine fibers and 11.1 parts by weight of 13 μm thick fibers can be produced by a papermaking method, but even if a large amount of ultrafine fibers are contained in the sheet. It is clear that the average pore size is large and does not reach the capacity of high performance filters.
【００２５】[0025]
【発明の効果】主として繊維径が0.0５〜0.5μmの有機
系超極細繊維と、1〜10μmの極細繊維からなる有機系超
極細繊維シートは、極細繊維のみからなるシートに比較
して平均細孔径が一層小さく高性能フィルターなどとし
ての性能に優れ産業上極めて有望であり、しかもガラス
超極細繊維に比較して安全性も高い。EFFECT OF THE INVENTION An organic ultrafine fiber sheet mainly composed of an organic ultrafine fiber having a fiber diameter of 0.05 to 0.5 μm and an ultrafine fiber of 1 to 10 μm has an average fineness as compared with a sheet made of only an ultrafine fiber. It has a smaller pore size, has excellent performance as a high-performance filter, and is extremely promising in the industry, and it has higher safety than glass ultrafine fibers.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ２１Ｈ 27/08 Ｄ２１Ｈ 27/08 Ｆターム(参考） 4D019 AA01 AA03 BA13 BB05 DA01 DA03 4L047 AA16 AA17 AB02 AB07 AB08 BA21 CC01 CC16 4L055 AF21 AF29 AF47 EA16 EA32 FA22 GA31 GA39 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) D21H 27/08 D21H 27/08 F term (reference) 4D019 AA01 AA03 BA13 BB05 DA01 DA03 4L047 AA16 AA17 AB02 AB07 AB08 BA21 CC01 CC16 4L055 AF21 AF29 AF47 EA16 EA32 FA22 GA31 GA39
Claims (6)
極細繊維および直径１〜10μｍの極細繊維を含有し、前
記有機系超極細繊維を１００質量部、前記極細繊維を５
〜１９００質量部含有する有機系超極細繊維シート。1. An organic ultrafine fiber having a diameter of at least 0.05 to 0.5 μm and an ultrafine fiber having a diameter of 1 to 10 μm, wherein 100 parts by mass of the organic ultrafine fiber and 5 parts of the ultrafine fiber are contained.
An organic ultrafine fiber sheet containing 1900 parts by mass.
散させて網上に抄く湿式抄紙法により製造されてなる請
求項１記載の有機系超極細繊維シート。2. The organic ultrafine fiber sheet according to claim 1, which is produced by a wet papermaking method in which the organic ultrafine fibers and the ultrafine fibers are previously dispersed in water and paper is made on a net.
及び／またはポリアクリロニトリルを含有する繊維であ
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機系超極
細繊維シート。3. The organic ultrafine fiber sheet according to claim 1, wherein the organic ultrafine fiber is a fiber containing polyvinyl alcohol and / or polyacrylonitrile.
とポリアクリロニトリルの海島構造を有する繊維をフィ
ブリル化した繊維である請求項１、２又は３に記載の有
機系超極細繊維シート。4. The organic ultrafine fiber sheet according to claim 1, 2 or 3, wherein the organic ultrafine fibers are fibrillated fibers having a sea-island structure of polyvinyl alcohol and polyacrylonitrile.
維である請求項項１、２又は３に記載の有機系超極細繊
維シート。5. The organic ultrafine fiber sheet according to claim 1, 2 or 3, wherein the organic ultrafine fibers are fibrillated fibers.
ートを具備するフィルター。6. A filter comprising the organic ultrafine fiber sheet according to claim 1.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001327279A JP2003129393A (en) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | Organic extra-superfine fiber sheet |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001327279A JP2003129393A (en) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | Organic extra-superfine fiber sheet |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2003129393A true JP2003129393A (en) | 2003-05-08 |
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| JP (1) | JP2003129393A (en) |
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