JP5489793B2 - メルトブローン繊維集合体 - Google Patents
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Description
循環式濾過性能試験機のハウジングに、カートリッジフィルター1本を取り付け、50リットル用水槽からポンプで通水循環する。流量を毎分30リットルに調節後、水槽の試験粉体として基礎物性用標準粉体であるJIS粉体7種を毎分0.2gで連続添加し、添加開始から5分後に原液と濾液を採取し、原液に含まれる粒子の個数(A)を光散乱式粒子検出器を用いて計測し、フィルターが捕集した粒子の個数(B)と比較して、式=(B/A×100%)により算出した値を濾過精度とした。
電子顕微鏡で撮影した繊維の断面より、1本当たりの繊維の長さ方向と直角方向の長さ(直径)を100本計測し、算術平均値を平均繊維径とした。この計算は、Scion Corporation社の画像処理ソフト「Scion Image」を使用して行った。
繊維断面を電子顕微鏡で撮影し、その画像より50束の繊維を無作為に選び、接着本数を計測し、算術平均値を平均接着本数、標準偏差をばらつきとした。この計算は、Scion Corporation社の画像処理ソフト「Scion Image」を使用して行った。
不織布を任意の場所10箇所で5cm×5cmにカットしサンプリングする。サンプリングした不織布の繊維を電子顕微鏡で観察する。各場所で撮影した顕微鏡写真より長さ方向に接着(ローピング)した繊維の数Aを計測する。長さ方向に接着(ローピング)していない繊維の数Bとの比:C%(=A/(A+B)×100)を接着比率として算出した。
成形加工したフィルターの表面状態が、比較的良好な場合は:○、表面に凹凸が顕著に出て粗い感じがする場合を:△、繊維に斑があり繊維が集中している部分と疎な部分が見られる場合を:×と判定した。
孔径0.5mmピッチ間隔3mmの並列型(S/S型)メルトブローン用金型の孔を3個おきに埋めたものを用いて、日本ポリプロ社製で融点165℃、メルトフロ−レ−トが16(g/10min、230℃)のポリプロピレンと、日本ポリプロ社製で融点135℃、メルトフロ−レ−トが16(g/10min、230℃)のポリプロピレンを、温度265/230℃複合比50/50で紡糸し、400℃の高圧空気を導入し金網コンベアー上に吹き付け不織布を得た。得られた不織布の平均繊維径は63μm、目付50.0g/m2であった。この不織布を電子顕微鏡で観察したところ、繊維は長さ方向に接着(ローピング)して繊維束を形成しており、繊維が2本以上長さ方向に接着している割合は98%であった。この不織布をコンベアを備えたスルーエアー装置に通し、135℃で加熱溶融して、外径30mmφの金属性中芯に巻き取り成形し、外径62mmφ、内径30mmφ、長さ250mmの円筒形カートリッジフィルターを作製した。このカートリッジフィルターの濾過性能を測定したところ、濾過精度は60μmの粒子で68%、70μmの粒子で75%、110μm粒子で93%と、幅広い粒子径を持つ粒子を非常に効率よく捕集できるものであった。
実施例1と同様のポリプロピレンを用いて、4個おきに穴埋めした並列型メルトブローン用口金を用い、実施例1と同条件で不織布を得た。この不織布の平均繊維径は64μm、電子顕微鏡で観察すると、繊維が2本以上長さ方向に接着している割合は99%であった。この不織布を実施例1と同様にスルーエアー装置に通し、カートリッジフィルターを得た。得られたフィルターの濾過精度は60μmの粒子で62%、70μmの粒子で70%、110μmの粒子で85%と、幅広い粒子径を持つ粒子を非常に効率よく捕集できるものであった。
実施例1と同様のポリプロピレンを用いて、孔径0.5mmピッチ間隔3mmの混繊型メルトブローン用金型の孔を3個おきに埋めたものを用いて、実施例1より紡糸温度を−10℃、熱風温度を−15℃で不織布を得た。この不織布の平均繊維径は67μm、電子顕微鏡で観察すると、繊維が2本以上長さ方向に接着している割合は97%であった。この不織布を実施例1と同様にスルーエアー装置に通し、カートリッジフィルターを得た。得られたフィルターの濾過性能は60μmの粒子で54%、70μmの粒子で58%、110μmの粒子で72%と、幅広い粒子径を持つ粒子を非常に効率よく捕集できるものであった。
実施例1と同様のポリプロピレンを用いて、孔埋めしていない並列型メルトブローン用口金を用い、実施例1より紡糸温度を+15℃、熱風温度を+20℃で不織布を得た。この不織布の平均繊維径は34μm、電子顕微鏡で観察すると、繊維が2本以上長さ方向に接着している割合は88%であった。この不織布を実施例1と同様にスルーエアー装置に通し、カートリッジフィルターを得た。得られたフィルターの濾過精度は60μmの粒子で40%、70μmの粒子で67%、110μmの粒子で99%であり、70μmの粒子と110μmの粒子の濾過精度の差が30%を越えるものとなり、幅広い粒子径を持つ粒子の捕獲には問題があるものとなった。
実施例1と同様のポリプロピレンを用いて、孔埋めしていない並列型メルトブローン用口金を用い、実施例1より紡糸温度を−20℃、熱風温度を−30℃で不織布を得た。この不織布の平均繊維径は97μm、電子顕微鏡で観察すると、繊維が2本以上長さ方向に接着している割合は99%以上であった。この不織布を実施例1と同様にスルーエアー装置に通し、カートリッジフィルターを得た。得られたフィルターの濾過精度は60μmの粒子で25%、70μmの粒子で40%、110μmの粒子で49%であり、濾過精度に欠けるものであった。
実施例1と同様のポリプロピレンを用いて、孔径0.5mmピッチ間隔1.5mmの並列型メルトブローン用金型で、実施例1と同条件で不織布を得た。この不織布の平均繊維径は62μm、電子顕微鏡で観察すると、繊維が2本以上長さ方向に接着している割合は99%であった。この不織布を実施例1と同様にスルーエアー装置に通し、カートリッジフィルターを得た。得られたフィルターの濾過精度は60μmの粒子で60%、70μmの粒子で70%、110μmの粒子で80%と、幅広い粒子径を持つ粒子を非常に効率よく捕集できるものであった。
孔径0.8mmピッチ間隔4mmの並列型メルトブローン用金型の孔を3個おきに埋めたものを用いて、実施例1と同様のポリプロピレンを用い、実施例1と同条件で不織布を得た。この不織布の平均繊維径は67μm、電子顕微鏡で観察すると、繊維が2本以上長さ方向に接着している割合は99%であった。この不織布を実施例1と同様にスルーエアー装置に通し、カートリッジフィルターを得た。得られたフィルターの濾過精度は60μmの粒子で58%、70μmの粒子で66%、110μmの粒子で80%と、幅広い粒子径を持つ粒子を非常に効率よく捕集できるものであった。
実施例1と同様のポリプロピレン及び並列型メルトブローン用金型を用い、複合比30/70で、実施例1と同条件で不織布を得た。この不織布の平均繊維径は58μm、電子顕微鏡で観察すると、繊維が2本以上長さ方向に接着している割合は99%であった。この不織布を実施例1と同様にスルーエアー装置に通し、カートリッジフィルターを得た。得られたフィルターの濾過精度は60μmの粒子で65%、70μmの粒子で73%、110μmの粒子で90%と、幅広い粒子径を持つ粒子を非常に効率よく捕集できるものであった。
日本PP製で融点165℃、メルトフロ−レ−トが16(g/10min、230℃)のポリプロピレンと、京葉ポリエチレン製で融点130℃、メルトインデックスが17(g/10min、180℃)のポリエチレンを、実施例1と同様の並列型メルトブローン用口金を用いて、実施例1と同条件で不織布を得た。この不織布の平均繊維径は55μm、電子顕微鏡で観察すると、繊維が2本以上長さ方向に接着している割合は98%であった。この不織布を実施例1と同様にスルーエアー装置に通し、カートリッジフィルターを得た。得られたフィルターの濾過精度は60μmの粒子で60%、70μmの粒子で71%、110μmの粒子で90%と、幅広い粒子径を持つ粒子を非常に効率よく捕集できるものであった。
Claims (6)
- メルトブローン法で得られた繊維からなる繊維集合体であって、繊維集合体を構成する単一繊維の平均繊維径が35〜80μmであり、且つ本数基準で90%以上の繊維が平均2〜10本単位で繊維の長さ方向に接着した少なくとも2本の繊維束を形成してなる、均一に分散した繊維集合体。
- 繊維束の本数のばらつきが2〜6本の範囲である請求項1記載の繊維集合体。
- メルトブローン法により得られた高融点成分と低融点成分の熱可塑性樹脂からなる複合若しくは混合繊維で形成された請求項1に記載の繊維集合体。
- 高融点成分と低融点成分の融点差が20℃以上であり、該低融点成分の比率が50%以上である請求項3記載の繊維集合体。
- 請求項1〜4いずれか1項に記載の繊維集合体を用いて得られた円筒状カートリッジフィルター。
- 外径55〜200mm、厚さ15〜20mmであり、70μmの粒子の濾過精度が40〜90%、110μmの粒子の濾過精度が60〜98%である請求項5の円筒状カーリッジフィルター。
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