JP2016176173A

JP2016176173A - 極細繊維シート

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Publication number: JP2016176173A
Application number: JP2016052073A
Authority: JP
Inventors: 博文山中; Hirobumi Yamanaka; 正人増田; Masato Masuda; 康裕浅田; Yasuhiro Asada
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2036-03-16
Also published as: JP6888242B2

Abstract

【課題】エレクトレット化濾材として、静電気力を失った後も捕集効率の低下幅が小さく、高捕集効率と低圧力損失を両立する繊維シートの提供。【解決手段】少なくとも２種類以上の短繊維から構成され、このうち１種類が繊維径１．０μｍ未満の極細繊維１であって、平均ポアサイズが１０．０〜５０．０μｍの繊維シート。ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度が１０．０％以上であり、最小ポアサイズが２．０μｍ以下な繊維シート。構成繊維の内１種類が融点１５０℃以下のポリマーを鞘に配した芯鞘複合繊維であり、繊維径１．０〜５．０μｍの繊維がシート全体の重量に対して１０〜７０重量％配合され、エレクトレット加工されていることが好ましい、繊維シート。【選択図】図１

Description

本発明は、塵捕集性能が長時間維持されるフィルター用繊維シートに関するものである。

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。
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、フィルターの長寿命化や処理風量の増加につながるため、低圧力損失である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。

一般的にダストの捕集効率を高めるためには、フィルターに用いられる濾材シートのポアサイズを小さくすることで、機械的な捕集性能を向上させる。このポアサイズとは、濾材シート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る。しかし、濾材シートのポアサイズを小さくした場合、通気抵抗が高まることで、高圧力損失となることから、捕集効率と圧力損失は相反することとなる。

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、濾材シートを帯電させ、電荷の静電気力を利用してダストを捕捉するエレクトレットフィルターが、空気清浄機用のエアフィルターとして広く用いられている。
濾材シートを帯電させる方法としては、電極を利用したコロナ放電によるコロナチャージや水に浸漬・乾燥させることによるハイドロチャージ等によるエレクトレット加工を濾材シートにする前の繊維自体あるいは濾材シートに対して施すことで、構成繊維を帯電させる方法が一般的である。エレクトレットフィルターは、静電気により空気中のダストを引き寄せて捕捉するため、物理的な捕集とは異なり、濾材シートのポアサイズが捕集効率に大きく影響しない場合が多い。このため、ポアサイズを大きくしてもダストを高効率で捕捉することが可能であり、低圧力損失との両立を可能としている。しかし、エレクトレットフィルターは、捕捉したダストが濾材シートに堆積するにつれて、構成繊維に帯電した電荷が中和されていき、静電気力が低下することによって、ダストの捕集効率が初期状態と比較して著しく低下するという問題があった。

こうしたエレクトレットフィルターの課題を解決するために様々な取り組みがなされている。例えば、特許文献１では、繊維径の異なる繊維を組み合わせた不織布シートを積層することにより、エレクレットフィルターに到達するまでに一定のダストを捕捉することで、ダスト堆積による電荷の中和を遅らせる方法が提案されている。しかし、シートを積層する際に接着する必要があり、接着箇所で圧力損失が上昇するという課題がある。また、積層することにより、濾材が厚くなってしまい。エアフィルターのコンパクト化に適さないという課題もある。

また、特許文献２では、繊維径の小さいエレクトレット化繊維を混繊することで、機械的捕集効率を高める方法が提案されている。使用している繊維径がミクロンオーダーであり、濾材シートのポアサイズを極端に小さくすることがないため、圧力損失の上昇幅が小さく、捕集効率をある程度高めることが可能である。しかし、ミクロンオーダーの繊維径では、機械的捕集効率を高めることへの効果が大きくなく、静電気力が完全に失われた状態では十分な捕集性能を発揮するに至らない課題があり、エレクトレットフィルターの高捕集効率の維持には課題があった。

特開２００７−３０７５１６号公報（特許請求の範囲）特開平１０−４６４６０号公報（特許請求の範囲）

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決するものであり、本発明の繊維シートでは、エレクトレット化濾材として、静電気力を失った後も捕集効率の低下幅が小さく、高捕集効率と低圧力損失を両立する繊維シートを提供することにある。

上記目的は以下の手段により達成される。すなわち、
（１）少なくとも２種類以上の短繊維から構成され、このうち１種類が繊維径１．０μｍ未満の極細繊維であって、平均ポアサイズが１０．０〜５０．０μｍの繊維シート。

（２）ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度が１０．０％以上であって、最小ポアサイズが１２．０μｍ以下である請求項１に記載の繊維シート。

（３）構成繊維のうち１種類が融点１５０℃以下のポリマーを鞘に配した芯鞘複合繊維である（１）または（２）のいずれかに記載の繊維シート。

（４）繊維径１．０〜５．０μｍの繊維がシート全体の重量に対して１０〜７０重量％配合される（１）から（３）のいずれかに記載の繊維シート。

（５）極細繊維がポリオレフィンからなることを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の繊維シート。

（６）エレクトレット加工されていることを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の繊維シート。

（７）（１）〜（６）のいずれかに記載の繊維シートが少なくとも一部を構成する繊維製品。

（８）（１）〜（６）のいずれかに記載の繊維シートが少なくとも一部を構成するフィルター。

（９）（１）〜（６）のいずれかに記載の繊維シートが少なくとも一部を構成するマスク。

本発明の繊維シートにおいては、エレクトレット化濾材として、低圧力損失でありながら、静電気力による高い捕集効率を発揮するものであり、さらに静電気力を失った後も捕集効率の低下幅が小さく、高捕集効率と低圧力損失を両立することができる。

図１は本発明の繊維シートの模式図

以下、本発明を望ましい実施形態とともに詳述する。
本発明の繊維シートは、少なくとも２種類以上の短繊維から構成される必要がある。短繊維から構成される繊維シートは、メルトブロー不織布等の長繊維からなるシートと比較して、シートの均一性に優れ、剛性が高い特徴がある。一般的にフィルター濾材として使用される繊維シート内に粗密差ができてしまうと、空気が密度の粗い部分を優先的に通過するため、捕集対象としているダストも通過してしまい、所望のフィルター機能を果たさないことがある。さらにエレクトレットフィルター濾材の場合には、繊維シート内で電荷分布に偏りができてしまうと、均一に電荷が分布しているものに比べて、シート全体としての静電気力によるダスト捕集力が低下してしまう。このため、フィルター濾材には、粗密差がなるべく小さく、均一性の高い繊維シートが要求される。また、フィルター濾材の剛性が高いほど、大きな通気抵抗に耐え、高風量の処理に対応できるため、高剛性の繊維シートが望まれる。

繊維シートの構成繊維が単一の場合、シート目付を一定とすると、構成繊維の繊維径によって相反する捕集効率と圧力損失のバランスが一義的に決定してしまうため、構成繊維を少なくとも２種類以上とすることで、捕集効率と圧力損失のバランスを制御することが可能となる。

本発明の繊維シートは、構成短繊維のうち１種類が繊維径１．０μｍ未満の極細繊維であって、平均ポアサイズが１０．０〜５０．０μｍである必要がある。
構成短繊維のうち１種類をナノオーダーの繊維径とすることで、繊維シートが高いレベルの機械的捕集効率を発揮することとなる。但し、構成繊維の繊維径が小さくなるにつれて、機械的捕集効率が高まるものであるが、それに伴い通気抵抗が増大し、高い圧力損失となる。そこで、発明者らは鋭意検討の結果、図１で模式的に示すように、繊維径がナノオーダーの極細繊維を他の構成繊維で形成される貫通孔（ポア）内に橋掛けした状態で混在させた繊維シートとすることにより、高い機械的捕集効率を発揮するとともに、平均ポアサイズを極端に小さくすることなく、圧力損失が低いレベルとなることを見出したのである。該シートを構成する極細繊維の繊維径が１μｍ未満であれば、フィルター濾材として十分に高い機械的捕集効率を発揮する。極細繊維の繊維径が小さいほど、機械的捕集効率が高くなるものの、繊維シート作製時に極細繊維同士が凝集する傾向があり、極細繊維が凝集して存在することで、期待される機械的捕集効率が十分に得られないことがある。このため、極細繊維の凝集を抑制する観点から、極細繊維の繊維径が０．１０μｍ以上であることが好ましい。また、極細繊維の分散性をより向上させ、繊維シートの均一性を高めることで、フィルター濾材として安定した性能を発揮する観点から、０．３０〜０．９０μｍであることがより好ましい。さらに、低圧力損失性と捕集効率を高度に両立する観点から０．５０〜０．８０μｍがさらに好ましい。極細繊維の繊維径が係る範囲であれば、エレクトレットフィルター濾材として使用する場合に高風量での処理に耐えうる低圧力損失性を維持しつつ、帯電時の高捕集効率および除電時にも実用的に優れた機械的捕集効率を発揮する。

また、該シートの平均ポアサイズが１０．０〜５０．０μｍであれば、通気抵抗が従来のエレクトレットフィルターと同等程度となるため、圧力損失がフィルター濾材として実用的なものとなる。平均ポアサイズが１０．０μｍより小さい場合には、捕集効率が非常に高い繊維シートとなるが、通気抵抗も上昇して、圧力損失が高くなりすぎてしまう。一方、平均ポアサイズが５０．０μｍを超えると、通気抵抗が小さく、低圧力損失となるものの、ダストの捕集効率が非常に低いものとなってしまう。ダスト捕集効率を高いレベルで維持しつつ、高風量での処理に対応できるよう圧力損失を抑制する観点から該シートの平均ポアサイズは１５．０〜４５．０μｍが好ましく、さらにエレクトレット化後の低圧力損失と高捕集効率を両立する観点から２０．０〜４０．０μｍがより好ましい。なお、本発明における平均ポアサイズとは、シートを構成する繊維によって形成される貫通孔の平均サイズのことであり、バブルポイント法によって算出した値である。バブルポイント法としては、例えば、多孔質材料自動細孔測定システムＰｅｒｍ−Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒ（ＰＭＩ社製）を用いることができる。このＰｅｒｍ−Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒによる測定では、繊維シートを表面張力値が既知の液体で浸漬させ、該シートの上側から気体の圧力を増加させながら供給し、この圧力と繊維シート表面の液体表面張力の関係からポアサイズを測定する。

本発明の繊維シートは、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度が１０．０％以上であって、最小ポアサイズが１２．０μｍ以下であることが好ましい。

本発明は、エレクトレットフィルター濾材の除電後捕集性能の向上を目的としているが、ダストの物理的な捕集性能を高めるために、単に繊維シートのポアサイズを微細化するだけでは、圧損上昇を招き、フィルター寿命が短くなるといった問題や空気清浄機の消費電力の増大につながることもある。発明者らは繊維シートのポアサイズ分布にも着目し、鋭意検討した結果、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度が係る範囲にあることで、繊維シートが十分な通気性を有し、エレクトレットフィルター濾材として適用する際に、圧損を実用上十分に低いレベルまで抑えることが可能となる。

濾材として低圧損を推し進める観点から、繊維シート中にサイズの大きいポアが多く存在することが、すなわちポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は１５．０％以上であることがより好ましく、２０．０％以上であることがさらに好ましい。ただし、粗大なポアが多くなるほど、物理的なダスト捕集性能の低下につながるため、濾材としての圧力損失を低減しつつ、除電時のダスト捕集性能を実用上損なわない観点から、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度の実質的な上限は４０．０％である。

加えて、該繊維シートの最小ポアサイズが係る範囲にあることで、大気中の微細なダストを捕捉することが可能となる。ポアサイズが小さいほど、より微細なダストを物理的に捕捉できるため、エレクトレットフィルター濾材として使用する場合に除電時の捕集性能が高まることとなり、長寿命化につながる。一方で、通気抵抗が高まるため、空気清浄機や除塵機の消費電力が大きくなることとなるが、上記したようなポアサイズ分布頻度を有することにより、通気性を確保することが可能なため、低圧力損失でありながら、除電時も高い捕集性能を発揮することとなる。このようにダスト捕集に寄与するポアと通気性を確保する大きいサイズのポアが混在することによって、除電時のダスト捕集性能を高めつつ、圧損を低いレベルに抑えることが可能となるのである。こうしたポアサイズ分布は、前述したように、繊維径がナノオーダーの極細繊維を他の構成繊維で形成されるポア内に橋掛けした状態で混在させた繊維シートとすることで達成されうる。極細繊維が凝集等により偏在することなく、繊維シートを構成する他の繊維と上手くなじみ、粗大なポアと微細なポアが極端に偏在することなく形成されることで、低圧損でありながら、従来のエレクトレットフィルター濾材と比較して、物理的なダスト捕集性能が高まり、使用に伴う除電によって静電気力が消失した後でも、捕集性能が急激に低下することがなく、長寿命な濾材が得られることとなる。

濾材として物理的なダスト捕集能力をより高めていく観点から、最小ポアサイズは１０．０μｍ以下であることがより好ましく、８．０μｍ以下であることがさらに好ましい。繊維シートの最小ポアサイズが小さいほど、除電時の物理的なダスト捕集性能を高める効果が得られるものの、圧損が著しく増加するため、エレクトレットフィルター濾材の実用をなす圧損レベルを満たす範囲として、該繊維シートにおける最小ポアサイズの下限は実質的に５．０μｍである。
なお、ここまで述べた本発明の繊維シートにおけるポアサイズ頻度分布および最小ポアサイズは、前述した平均ポアサイズと同様にバブルポイント法により算出された値である。

本発明の繊維シートは、構成繊維のうち１種類が融点１５０℃以下のポリマーを鞘に配した芯鞘複合繊維であることが好ましい。繊維シートを形成後、カレンダー等の熱処理を施すことで、表面の鞘部分が溶融し、冷却後に熱接着することで、繊維シートの剛性を高めることができるため、フィルター濾材としての耐久性向上や高風量下でより多くの空気を清浄化が可能となる。また、繊維シートの熱収縮を抑制するために、より低温の熱処理によって熱接着させる観点から、該芯鞘複合繊維の鞘成分に使用するポリマーの融点は１３０℃以下であることがより好ましい。熱処理時の繊維シートの収縮を抑制することにより、繊維シートの収縮に伴う平均ポアサイズの縮小幅を抑制することとなり、フィルター濾材として使用する際の低圧力損失化につながることとなる。なお、芯成分の融点が鞘成分の融点よりも高温であり、その融点差が２０℃以上あることで、表面の鞘成分が十分に溶融し、かつ芯成分の配向の低下幅が抑えられるため、十分な熱接着性と高い剛性を得ることも可能である。該芯鞘複合繊維の配合率は特に限定されるものではないが、十分な接着点を有し、得られる繊維シートがフィルター濾材として実用的な剛性を得る観点から２０重量％以上配合されていることが好ましい。

本発明の繊維シートは、繊維径１．０〜５．０μｍの繊維がシート全体の重量に対して１０〜７０重量％配合されることが好ましい。良好に分散したナノメートルオーダー径の極細繊維は、ポアが粗大な場合、繊維シートから脱落しやすいが、繊維径が１．０〜５．０μｍのマイクロファイバーを混合することで、ポアが緻密化し、分散した極細繊維が繊維シートのポア中に固定されることとなる。このため、繊維シート中での極細繊維によるダスト捕集能力が発揮され、フィルター濾材として高い捕集効率を示すものとなる。一方、マイクロファイバーの配合量を増加させると、繊維シートの圧力損失が上昇する傾向にあるため、該シートの圧力損失上昇を抑制する観点から、繊維シートのマイクロファイバーの配合率は１０〜５０重量％がより好ましい。高風量での使用に耐えうるよう、より低圧力損失とする観点から１０〜３０重量％がさらに好ましい。

本発明の繊維シートを構成する繊維に用いられるポリマーとしては、一般的な合成繊維の製造に用いられるものであれば、特に限定されるものではなく、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル等が挙げられるが、極細繊維に使用するポリマーについては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等のポリオレフィンであることが好ましい。また、エレクトレット加工を施す場合、極細繊維をより帯電させるという観点から、添加剤を加えてもよく、かかる添加剤としては、ヒンダードアミン系添加剤またはトリアジン系添加物を少なくとも１種配合することが好ましい。

ヒンダードアミン系化合物としては、ポリ［(６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル)（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）］（ＢＡＳＦ製、キマソーブ（登録商標）９４４ＬＤ）、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物（ＢＡＳＦ製、チヌビン（登録商標）６２２ＬＤ）、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）（ＢＡＳＦ製、チヌビン（登録商標）１４４）、ジブチルアミン・１，３，５−トリアジン・Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル−１，６−ヘキサメチレンジアミン・Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブチルアミンの重縮合物（ＢＡＳＦ製、キマソーブ（登録商標）２０２０ＦＤＬ）などが挙げられる。

また、トリアジン系添加剤としては、前述のポリ［（６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル）（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）］（ＢＡＳＦ製、キマソーブ（登録商標）９４４ＬＤ）、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（（ヘキシル）オキシ）−フェノール（ＢＡＳＦ製、チヌビン（登録商標）１５７７ＦＦ）などを挙げることができる。これらのなかでも特にヒンダードアミン系化合物が好ましい。
ヒンダードアミン系化合物又はトリアジン系化合物の含有量は、特に限定されないが、極細繊維重量に対して０．５〜５．０重量％の範囲にすることが好ましく、０．７〜３．０重量％の範囲にすることがより好ましい。添加量が０．５重量％未満では、目的とする高レベルのエレクトレット性能を得ることが難しくなる。また、５．０重量％を超えると製糸性が低下し、かつコスト的にも不利となる。

本発明の繊維シートは、エレクトレット加工されていることが好ましい。エレクトレット加工することにより、繊維シートが帯電し、静電気力によるダスト捕集が可能となり、該シートの機械的捕集効率を上回る高捕集効率を発揮することとなる。該シートに対するエレクトレット加工の方法については、特に限定されないが、機械的な摩擦を利用した摩擦帯電法、電極を利用したコロナ放電によるコロナチャージ法、繊維シートを純水に浸漬した後、真空引きや超音波処理を施すことで帯電させるハイドロチャージ法などが好適に用いられる。

本発明の繊維シートの態様としては、特に限定されるものではないが、工業的に工程が確立されている観点から不織布とすることが好ましい。短繊維を用いた不織布の製造方法としては、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、スパンレース法、湿式抄紙法等を採用できるが、粗密差が小さく、均一性の高いシートとする観点から湿式抄紙法が好適である。

湿式抄紙法において、繊維径がナノオーダーの極細繊維を使用する場合、保水性が高くなることから、シートを形成する際に水が抜けにくくなり、シート上に粗な部分が存在すると、この部分から集中して水が抜けることとなり、濾材として使用する際に欠点となる粗大な孔（ピンホール）が発生する問題がある。この問題を回避するために、径がナノメートルオーダーの島成分と、薬液等により溶出可能な易溶出ポリマーを海成分とした海島複合繊維を用いて、湿式抄紙を行う方法が好適である。この海島複合繊維を使用したシートを形成した後に薬液等で処理して海成分を溶解除去することにより、ナノメートルオーダー径の繊維がシート内に残存することとなり、目的とする繊維シートを作製することが可能である。

本発明の繊維シートの製造方法は特に限定されるものではないが、以下に湿式抄紙法による製造方法の一例を述べる。

薬液等で溶出可能な易溶出ポリマーを海成分に配し、島成分には帯電を促進するヒンダードアミンまたはトリアジン系化合物を添加したポリオレフィンポリマーを配し、その島成分径がナノメートルオーダーである海島複合繊維および鞘成分が低融点ポリマーからなる熱融着性の芯鞘複合繊維（バインダー繊維）等の短繊維を水中に投入し、離解機で攪拌して均一になるように分散させて白水とする。この仕込み工程では、繊維仕込み量や白水量、攪拌時間等により分散性を調整することが可能であり、できるだけ短繊維が白水中で均一に分散している状態が好ましい。また、水への分散性を向上させるために分散剤を添加してもよいが、繊維シートに後加工性を施す場合に、その加工性に影響が出ないよう、その添加量は必要最小限にとどめることが好ましい。また、白水を構成する短繊維として、さらに繊維径１．０〜５．０μｍのマイクロファイバーを混合することが好ましい。後述する抄紙工程では一般的に、保水性が悪い繊維で調製した白水は、繊維シート化する際に水が早く抜けてしまい、繊維が凝集した部分ができてしまい、ムラの多いシートとなる。マイクロファイバーを混合することで保水性が向上するため、繊維シート化する際に白水中の繊維が良好に分散した状態を保つことができ、均一性の高い繊維シートが得られる。

上記で調製した白水を一定濃度に希釈して調整し、傾斜ワイヤー、円網上等で脱水して、繊維シートを形成する。抄紙に使用する装置としては、円網抄紙機、長網抄紙機、傾斜短網抄紙機あるいはこれらを組み合わせた抄紙機等が挙げられる。抄紙工程では、抄紙速度や繊維量、白水量を調整することで均一なシートを作製することができる。また、繊維シートの形成性の観点から、構成繊維の繊維長は１．０〜３０．０ｍｍの範囲であることが好ましい。係る範囲であれば、フィルター濾材として実用的な均一性をもった繊維シートが形成できる。構成繊維の繊維長が１．０ｍｍ未満となると、繊維同士が絡みにくく、脱落しやすくなるため、シート状にすることが困難であり、一方、繊維長が３０．０ｍｍを超えると、白水調製時に繊維同士が強固に絡み合い、繊維塊を形成してしまい、均一なシートにすることが困難となる。

次いで、湿式抄紙で形成した繊維シートは、水分を除去するために乾燥工程に通す。乾燥方式としては、繊維シートの乾燥とバインダー繊維の熱接着を同時に実施できる観点から、熱風通気（エアスルー）を利用する方法や熱カレンダーロールに接触させる方法が好ましい。このように湿式抄紙法で作製した繊維シートをアルカリ等の薬液が入った浴に浸漬させ、海島複合繊維の海成分を溶解除去することにより、島成分を露出させ、繊維シート内にナノメートルオーダーの繊維径をもつ極細繊維を発生させる方法が好ましい。次いで、エレクトレットフィルター用濾材として使用する場合には、該繊維シートを中和処理した後に上記した方法でエレクトレット加工することが好ましい。繊維シート内に電荷を持つ物質が内在していると、エレクトレット加工による極細繊維の帯電が妨害され、ダスト捕集するのに十分な静電気力が得られないこととなる。

シートの目付および厚みについては、湿式抄紙工程での白水の供給量および抄紙速度によって変更することが可能である。本発明の繊維シートの目付は特に限定されるものではないが、１０〜１５０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。目付を１０ｇ／ｍ^２以上にすることで、粗密差の少ない均一な繊維シートとなる。一方、１５０ｇ／ｍ^２以下とすることで、繊維シートの厚みを抑えることとなり、濾材として、プリーツ加工等の後加工が可能となる。また、フィルター濾材として十分な捕集効率と低圧力損失を両立する観点から、該シートの目付は１５〜１００ｇ／ｍ^２の範囲とすることがより好ましい。目付を１５ｇ／ｍ^２以上にすることで、フィルター濾材として十分なダスト捕集効率を確保できることとなり、一方１００ｇ／ｍ^２以下とすることにより、フィルター濾材として使用した場合の圧力損失を抑制することが可能である。

また、本発明の繊維シートの厚みは特に限定されるものではないが、０．１〜２．５ｍｍであることが好ましい。厚みを０．１ｍｍ以上とすることでプリーツ加工等の後加工や濾材に機能剤などをディップ加工させる際の強度を得ることができる。また、２．５ｍｍ以下とすることでプリーツ加工を実施し、フィルターとしたときに濾材厚みによって濾材同士が接触する部分を低減でき濾過面積を確保できるため、圧力損失の上昇を抑制できる。なお、ダスト保持量を向上させる目的等のために上流側を粗に下流側を密になるように、本発明の濾材自体に厚み方向に密度勾配を有する構成を持たせてもよく、本発明の繊維シートの上流側に粗の不織布を、下流側に密な不織布を積層することで粗密構造を形成してもよい。

本発明の繊維シートは、機能付与するために各種機能剤を添加してもよい。添加する機能剤としては、例えば、顔料、撥水剤、吸水剤、難燃剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、金属粒子、無機化合物粒子、香料、脱臭剤、抗菌剤、ガス吸着剤等が挙げられる。
本発明の繊維シートは、エレクトレット化濾材として使用した場合に高捕集効率と低圧力損失を両立し、空気清浄機用、エアコン用、ビル空調用、産業クリーンルーム用および自動車や列車等の車室用等のフィルター濾材、サージカルマスク、フェイスマスクおよび防塵マスクとして好適に用いることができるものである。

以下実施例を挙げて、本発明の繊維シートについて、具体的に説明する。
実施例および比較例については、下記の評価を行った。

Ａ．繊維径
繊維をＮｉｋｏｎ製電子顕微鏡Ｅ−ＳＥＭにて撮影した画像において、任意の１００本について繊維幅を測定し、その平均の小数点以下２桁目を四捨五入して小数点以下１桁目まで求めた値を繊維径とした。

Ｂ．平均ポアサイズ、ポアサイズ分布頻度および最小ポアサイズ
多孔質材料自動細孔測定システムＰｅｒｍ−Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒ（ＰＭＩ社製）を用いて、バブルポイント法（ＡＳＴＭＦ−３１６−８６に基づく）によって平均ポアサイズを算出した。測定サンプル径を２５ｍｍとし、表面張力既知の測定液としては、Ｇａｌｗｉｃｋ（表面張力：１６ｍＮ／ｍ）を使用して細孔径分布測定を実施した。この測定器により自動計算して得られたＭＥＡＮＦＬＯＷＰＯＲＥＤＩＡＭＥＴＥＲを平均ポアサイズの値、ＳＭＡＬＬＥＳＴＤＥＴＥＣＴＥＤＰＯＲＥＤＩＡＭＥＴＥＲを最小ポアサイズとした。また、測定は１サンプルにつき任意の５ヶ所をサンプリングし、その平均の小数点以下２桁目を四捨五入して小数点以下１桁目まで求めた値を用いた。また、ポアサイズ分布頻度は自動計算により得られた値を百分率で換算して％表示とし、小数点以下２桁目を四捨五入して小数点以下１桁目まで求めた値を用いた。

Ｃ．目付
２５０ｍｍ×２５０ｍｍ角に切り出した繊維シートの重量を秤量し、単位面積（１ｍ^２）当たりの重量に換算した値の小数点以下１桁目を四捨五入して整数値としたものを繊維シートの目付とした。

Ｄ．厚み
ダイヤルシックネスゲージ（ＴＥＣＬＯＣＫ社ＳＭ−１１４測定子形状１０ｍｍφ、目量０．０１ｍｍ、測定力２．５Ｎ以下）を用いて繊維シートの厚みを測定した。測定は１サンプルにつき任意の５ヶ所で行い、その平均の小数点以下３桁目を四捨五入して小数点以下２桁目まで求めた値を繊維シートの厚みとした。

Ｅ．極細繊維の分散状態
作製した繊維シートにおける極細繊維の分散状態は、２５０ｍｍ×２５０ｍｍの繊維シートから任意の１０点をレーザーマイクロスコープ（キーエンス社製、ＶＫＸ−２００）で撮影した画像から目視により、以下の基準に従って判定した。
優：極細繊維が分散し、繊維シート内で網目状に存在。

良：画像内に認められる半分以上の極細繊維が分散し、繊維シート内で網目状に存在するが、バンドル状に凝集する部分も混在。

可：画像内に認められる半分以上の極細繊維がバンドル状に凝集しているが、一部、繊維シート内で網目状に存在する部分も混在。
不可：極細繊維が繊維シート内にバンドル状に凝集して存在。

Ｆ．捕集効率
作製した繊維シートを有効間口面積０．１ｍ^２のホルダーにセットし、面風速６．５ｍ／ｍｉｎで鉛直方向に空気を通過させ、フィルター上流および下流の粒径０．３〜０．５μｍの大気塵粉塵数をパーティクルカウンター（ＲＩＯＮ社製、型式：ＫＣ−０１Ｄ）で測定し、次式より捕集効率を算出した。
捕集効率（％）＝１−（下流粒子数／上流粒子数）×１００
測定は１サンプルから任意に３ヵ所サンプリングして実施し、その平均の小数点以下１桁目を四捨五入して整数値としたものを捕集効率とした。なお、捕集効率はエレクトレット加工（コロナ荷電法）を施した帯電時と帯電した繊維シートをイソプロピルアルコールに２分間浸漬後に乾燥し、除電した状態の各々について測定を実施した。

Ｇ．圧力損失
作製した繊維シートを有効間口面積０．１ｍ^２のホルダーにセットし、面風速６．５ｍ／ｍｉｎで鉛直方向に空気を通過させ、フィルター上下流の圧力差を差圧計にて測定した。測定は１サンプルから任意の３ヶ所をサンプリングして実施し、その平均の小数点以下１桁目を四捨五入して整数値としたものを圧力損失とした。

Ｈ．トナー粒子付着試験（エレクトレット化の確認試験）
エレクトレット加工を施した繊維シートに正帯電性の赤色トナー粒子および負帯電性の青色トナー粒子の混合物をふりかけた。静電気力によらずに滞留している余剰トナー粒子を振り払った後に、繊維シートをデジタルマイクロスコープ（キーエンス社製、ＶＨＸ−２０００）にて観察した。
赤色と青色の両方のトナー粒子が付着したものをエレクトレット化されていると判定し、トナー粒子が付着しなかった、あるいは赤色または青色のいずれか一方のみ付着したものについては、エレクトレット化されていないと判定した。

実施例１
ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂Ｓ１３５（プライムポリマー社製）にキマソーブ（登録商標）９４４ＬＤ（ＢＡＳＦ製）を２ｗｔ％添加したものを島成分、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を８ｍｏｌ％共重合し、かつポリエステル組成物に対して数平均分子量が１０００のポリエチレングリコールを１０ｗｔ％を含有したＰＥＴ（共重合ＰＥＴ）を海成分とした海島複合繊維（島成分径：０．７０μｍ、島成分／海成分＝４０／６０）を溶融紡糸により作製し、５ｍｍ長にカットした。この海島複合繊維が２２重量％、熱融着性の芯鞘複合繊維（芯成分：ＰＥＴ、鞘成分：テレフタル酸６０ｍｏｌ％、イソフタル酸４０ｍｏｌ％、エチレングリコール８５ｍｏｌ％、ジエチレングリコール１５ｍｏｌ％の割合で共重合した融点１１０℃のポリエステル（共重合ポリエステル１））の短繊維（５ｍｍ長）が５２重量％、繊維径が３．０μｍのマイクロファイバー（ＰＥＴ短繊維、５ｍｍ長）が２６重量％となるように離解機によって水と均一に混合分散して白水を調製した。ついで、円網抄紙機（川之江造機社製）を用いて抄紙を行い、１１０℃の熱カレンダーロールに接触させて、乾燥・熱処理を施すことにより抄紙シートを得た。次いで、この抄紙シートを０．２重量％マレイン酸水溶液に浸漬し、１３０℃で３０分攪拌処理した後、１重量％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、９０℃で１０分攪拌処理した。処理後シートを中和洗浄する目的で、１ｍｏｌ％塩酸に浸漬・攪拌し、処理後シート表面が中性となるまで純水による洗浄を行い、送風乾燥機で乾燥を行った。この薬液処理によって、海島複合繊維の海成分を溶解除去し、繊維シート中に極細繊維（繊維径０．７０μｍ）を発生させ、極細繊維が１０重量％、芯鞘複合繊維が６０重量％、マイクロファイバーが３０重量％含まれる繊維シートを得た。

得られた繊維シートは目付が３８ｇ／ｍ^２、厚みが０．２８ｍｍであり、バブルポイント法で算出した平均ポアサイズは２８．１μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２５．７％、最小ポアサイズは７．２μｍであって、細繊維がシート内で分散して、網目状に分布しており、分散状態に優れたものであった。この繊維シートをコロナ荷電法により帯電させた状態で粒径０．３〜０．５μｍの大気塵捕集効率および圧力損失を測定した結果、９５％と捕集効率に優れ、圧力損失は２３Ｐａと低圧損性に優れたものであった。また、この繊維シートをイソプロピルアルコールに浸漬し、除電した状態での捕集効率は５３％であり、除電後捕集効率に優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、繊維シートには赤色および青色粒子が共に付着しており、エレクトレット化されていると判定した。

実施例２〜７
海島複合繊維の島成分径を変更し、薬液処理によって発生させる極細繊維の繊維径を０．８０μｍ（実施例２）、０．９０μｍ（実施例３）、０．９５μｍ（実施例４）、０．５μｍ（実施例５）、０．３μｍ（実施例６）、０．１５μｍ（実施例７）に変更したこと以外は、実施例１に従い実施した。

実施例２の繊維シートは、平均ポアサイズが３０．３μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２３．４％、最小ポアサイズは７．５μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９３％、圧力損失が２６Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率についても４９％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例３の繊維シートは、平均ポアサイズが３８．４μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２２．３％、最小ポアサイズは８．４μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９０％、圧力損失が２７Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率が４２％と良好なものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例４の繊維シートは、平均ポアサイズが４２．２μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２２．５％、最小ポアサイズは１０．２μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が８８％、圧力損失が２７Ｐａと捕集効率が良好であり、低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率が３３％と十分なものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例５の繊維シートは、平均ポアサイズが２４．２μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２４．１％、最小ポアサイズは６．４μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９８％、圧力損失が２５Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率についても４９％と優れたものであった。また、除電後捕集効率についても６１％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例６の繊維シートは、平均ポアサイズが１６．３μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は１６．８％、最小ポアサイズは７．９μｍであって、極細繊維がバンドル状に凝集する部分が混在するものの、大半の極細繊維が分散し、繊維シート内で網目状に存在し、分散状態が良好なものであった。帯電時の捕集効率が８５％、圧力損失が３６Ｐａと捕集効率および低圧損性が良好なものであった。また、除電後捕集効率は４５％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例７の繊維シートは、平均ポアサイズが１１．３μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は１１．１％、最小ポアサイズは７．７μｍであって、極細繊維がバンドル状の部分と網目状に分散する部分が混在し、分散状態は十分なものであった。帯電時の捕集効率が８０％、圧力損失が４７Ｐａと捕集効率および低圧損性が十分なものであった。また、除電後捕集効率は４８％と優れたものであった。結果を表１に示す。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

比較例１
海島複合繊維の代わりに繊維径が１．２μｍのポリプロピレン短繊維（繊維長５ｍｍ）を配合したこと以外は実施例１に従い、実施した。
比較例１の繊維シートは、平均ポアサイズが５１．３μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２５．８％、最小ポアサイズは１２．６μｍであって、帯電時の捕集効率が８６％、圧力損失が２３Ｐａと捕集効率が良好で、低圧損性に優れたものであった。しかし、除電後捕集効率は１９％であり、電荷が中和された状態でのダスト捕集性能が不十分なものであった。結果を表１に示す。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例８〜１３
抄紙速度を変更することによって、繊維シートの目付を８４ｇ／ｍ^２（実施例８）、７０ｇ／ｍ^２（実施例９）、５３ｇ／ｍ^２（実施例１０）、２７ｇ／ｍ^２（実施例１１）、２４ｇ／ｍ^２（実施例１２）、２１ｇ／ｍ^２（実施例１３）に変更したこと以外は実施例１に従い、実施した。

実施例８の繊維シートは、平均ポアサイズが１０．０μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は１２．８％、最小ポアサイズは５．６μｍであって、極細繊維がバンドル状の部分と網目状に分散する部分が混在し、分散状態は十分なものであった。帯電時の捕集効率が９９％、圧力損失が４４Ｐａと捕集効率に優れ、低圧損性が十分なものであった。また、除電後捕集効率は６７％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。結果を表１に示す。

実施例９の繊維シートは、平均ポアサイズが１５．０μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は１６．３％、最小ポアサイズは６．２μｍであって、極細繊維がバンドル状に凝集する部分が混在するものの、大半の極細繊維が分散し、繊維シート内で網目状に存在し、分散状態が良好なものであった。帯電時の捕集効率が９９％、圧力損失が３８Ｐａと捕集効率に優れ、低圧損性が良好なものであった。また、除電後捕集効率は６２％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例１０の繊維シートは、平均ポアサイズが２０．０μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２０．１％、最小ポアサイズは６．９μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９６％、圧力損失が３０Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率についても５７％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例１１の繊維シートは、平均ポアサイズが４０．０μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は３２．５％、最小ポアサイズは７．８μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９２％、圧力損失が１８Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率についても４６％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例１２の繊維シートは、平均ポアサイズが４５．０μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は３４．３％、最小ポアサイズは９．２μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９０％、圧力損失が１５Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率は３８％と良好なものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例１３の繊維シートは、平均ポアサイズが５０．０μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は３８．９％、最小ポアサイズは１０．６μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が８８％、圧力損失が１１Ｐａと捕集効率が良好であり、低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率は３２％と十分なものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。結果を表２に示す。

比較例２、３
抄紙速度を変更することによって、繊維シートの目付を１１８ｇ／ｍ^２（比較例２）、１３ｇ／ｍ^２（比較例３）に変更したこと以外は実施例１に従い、実施した。

比較例２の繊維シートは、平均ポアサイズが９．２μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は５．２％、最小ポアサイズは４．７μｍであって、極細繊維がバンドル状態で密集している状態であった。帯電時の捕集効率が９９％、除電後捕集効率は７０％と捕集効率には優れるものであったが、圧力損失が７６Ｐａと非常に高いものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

比較例３の繊維シートは、平均ポアサイズが８０．７μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は５７．８％、最小ポアサイズは１７．２μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。圧力損失は９Ｐａと優れた低圧損性を示したものの、帯電時の捕集効率が６３％、除電後捕集効率が７％とダスト捕集性能が不十分なものであった。結果を表２に示す。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例１４〜１６
繊維シートに配合する芯鞘複合繊維の鞘成分のポリマーをポリエチレン（融点１３０℃、実施例１４）、ポリプロピレン（融点１５０℃、実施例１５）、テレフタル酸１００ｍｏｌ％、エチレングリコール１５ｍｏｌ％、１,６−ヘキサンジオール８０ｍｏｌ％の割合で共重合した共重合ポリエステル２（融点１３０℃、実施例１６）に変更したこと以外は実施例１に従い、実施した。

実施例１４の繊維シートは、平均ポアサイズが２１．３μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２０．３％、最小ポアサイズは７．０μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９５％、圧力損失が３０Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率についても５５％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例１５の繊維シートは、平均ポアサイズが３６．４μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２７．８％、最小ポアサイズは７．７μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９６％、圧力損失が２１Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率についても４８％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例１６の繊維シートは、平均ポアサイズが３７．４μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２７．５％、最小ポアサイズは７．９μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９４％、圧力損失が２１Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率についても４５％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。結果を表３に示す。

実施例１７〜２０
配合するマイクロファイバー（ポリエステル短繊維、５ｍｍ長）の繊維径を１．０μｍ（実施例１７）、２．０μｍ（実施例１８）、４．０μｍ（実施例１９）、５．０μｍ（実施例２０）に変更したこと以外は実施例１に従い、実施した。

実施例１７の繊維シートは、平均ポアサイズが１６．０μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は１５．２％、最小ポアサイズは６．４μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９９％、圧力損失が３９Ｐａと捕集効率に優れ、低圧損性が良好なものであった。また、除電後捕集効率についても６１％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例１８の繊維シートは、平均ポアサイズが２２．４μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２１．６％、最小ポアサイズは７．０μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９９％、圧力損失が２８Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率についても５５％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例１９の繊維シートは、平均ポアサイズが３０．４μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は２５．６％、最小ポアサイズは７．１μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９２％、圧力損失が２３Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率についても５２％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例２０の繊維シートは、平均ポアサイズが３６．２μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は３１．５％、最小ポアサイズは８．７μｍであって、極細繊維がバンドル状に凝集する部分が混在するものの、大半の極細繊維が分散し、繊維シート内で網目状に存在し、分散状態が良好なものであった。帯電時の捕集効率が８９％、圧力損失が１９Ｐａと捕集効率が良好であり、低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率についても４０％と良好なものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。結果を表４に示す。

実施例２１〜２３
薬液処理によって極細繊維を発生させた後の繊維シート中での、芯鞘複合繊維およびマイクロファイバー（ポリエステル短繊維、繊維径３．０μｍ、５ｍｍ長）の配合率（重量％）を芯鞘／マイクロ＝８０／１０（実施例２１）、４０／５０（実施例２２）、２０／７０（実施例２３）に変更したこと以外は実施例１に従い、実施した。

実施例２１の繊維シートは、平均ポアサイズが３８．３μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は３１．４％、最小ポアサイズは８．２μｍであって、極細繊維がバンドル状に凝集する部分が混在するものの、大半の極細繊維が分散し、繊維シート内で網目状に存在し、分散状態が良好なものであった。帯電時の捕集効率が９４％、圧力損失が１９Ｐａと捕集効率および低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率は４３％と良好なものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例２２の繊維シートは、平均ポアサイズが２２．０μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は１９．６％、最小ポアサイズは６．８μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９６％、圧力損失が３１Ｐａと捕集効率に優れ、低圧損性が良好なものであった。また、除電後捕集効率についても５６％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例２３の繊維シートは、平均ポアサイズが１５．１μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は１３．３％、最小ポアサイズは６．６μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が９９％、圧力損失が４４Ｐａと捕集効率に優れ、低圧損性が十分なものであった。また、除電後捕集効率については６０％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。結果を表５に示す。

実施例２４〜２５
海島複合繊維と芯鞘複合繊維の２種類の繊維を配合して抄紙を行い、薬液処理によって極細繊維を発生させた後の繊維シート中での、極細繊維と芯鞘複合繊維の配合率（重量％）を極細／芯鞘＝１０／９０（実施例２４）、５０／５０（実施例２５）、８０／２０（実施例２６）に変更したこと以外は実施例１に従い、実施した。

実施例２４の繊維シートは、平均ポアサイズが４８．４μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は３５．２％、最小ポアサイズは１１．６μｍであって、極細繊維の分散状態が優れたものであった。帯電時の捕集効率が８１％、圧力損失が１３Ｐａと捕集効率が十分なものであり、低圧損性に優れたものであった。また、除電後捕集効率については２６％と十分なものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例２５の繊維シートは、平均ポアサイズが２１．２μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は１８．１％、最小ポアサイズは７．０μｍであって、極細繊維がバンドル状に凝集する部分が混在するものの、大半の極細繊維が分散し、繊維シート内で網目状に存在し、分散状態が良好なものであった。帯電時の捕集効率が９２％、圧力損失が３３Ｐａと捕集効率に優れ、低圧損性が良好なものであった。また、除電後捕集効率は５５％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。

実施例２６の繊維シートは、平均ポアサイズが１１．４μｍであり、ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度は１０．６％、最小ポアサイズは５．５μｍであって、極細繊維がバンドル状の部分と網目状に分散する部分が混在し、分散状態は十分なものであった。帯電時の捕集効率が９８％、圧力損失が４９Ｐａと捕集効率に優れ、低圧損性が十分なものであった。また、除電後捕集効率は６８％と優れたものであった。なお、荷電後のトナー粒子付着試験の結果、エレクトレット化されていると判定した。結果を表５に示す。

本発明の繊維シートにより、長期的に高捕集効率と低圧力損失を両立するエレクトレット化濾材が得られ、住宅、病院、オフィス等で使用される空気清浄機用、エアコン用、ビル空調用、産業クリーンルーム用および自動車や列車等の車室用等のフィルター濾材、サージカルマスク、フェイスマスクおよび防塵マスクとして有用である。

１極細繊維
２熱融着した芯鞘複合繊維
３マイクロファイバー

Claims

少なくとも２種類以上の短繊維から構成され、このうち１種類が繊維径１．０μｍ未満の極細繊維であって、平均ポアサイズが１０．０〜５０．０μｍの繊維シート。
ポアサイズ１５．０μｍ以上の分布頻度が１０．０％以上であって、最小ポアサイズが１２．０μｍ以下である請求項１に記載の繊維シート。
構成繊維のうち１種類が融点１５０℃以下のポリマーを鞘に配した芯鞘複合繊維である請求項１または２に記載の繊維シート。
繊維径１．０〜５．０μｍの繊維がシート全体の重量に対して１０〜７０重量％配合される請求項１から３のいずれかに記載の繊維シート。
極細繊維がポリオレフィンからなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の繊維シート。
エレクトレット加工されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の繊維シート。
請求項１から６のいずれかに記載の繊維シートが少なくとも一部を構成する繊維製品。
請求項１から６のいずれかに記載の繊維シートが少なくとも一部を構成するフィルター。
請求項１から６のいずれかに記載の繊維シートが少なくとも一部を構成するマスク。