WO2017047185A1 - 不織布及びこれを用いたエアフィルター - Google Patents

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WO2017047185A1
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fibers
multifilament
orifice
fiber diameter
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PCT/JP2016/068276
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小西　宏明
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Ｊｘエネルギー株式会社
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    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/04—Filters

Definitions

  • the present invention relates to a nonwoven fabric, and more specifically to a nonwoven fabric made of ultrafine fibers and an air filter using the same.
  • nonwoven fabric made of ultrafine fibers (nanofibers) having a fiber diameter of less than 1 ⁇ m is attracting attention.
  • Nanofiber is a unique material that has both the function derived from the diameter of the nanoscale and the ease of handling derived from the length of the macroscale. Typical characteristics of nanofibers are (1) a large specific surface area (super specific surface area effect), (2) a nanoscale size (nanosize effect), and (3) molecules arranged in the fiber. (Molecular arrangement effect).
  • the nanofiber nonwoven fabric is suitable as a material for an air filter. That is, (1) Since the specific surface area of the fibers constituting the nonwoven fabric is large, the contact probability between the fine particles and the fibers can be increased. Further, the collection efficiency is greatly improved by electret processing or the like. (2) Since the size is nanoscale, a space between fibers formed by crossing nanofibers is small, and even smaller particles can be collected.
  • Electrospinning method is known as a manufacturing method of nanofiber nonwoven fabric.
  • a high voltage is applied between the polymer solution and the collector, the solution is ejected by an electric field and the solvent is volatilized to generate nanofibers, and the generated nanofibers are integrated on the collector.
  • Patent Document 1 To produce a nanofiber nonwoven fabric (see, for example, Patent Document 1).
  • the nanofiber nonwoven fabric produced by the electrospinning method is characterized by a sharp (narrow) fiber diameter distribution of the nanofibers constituting the nanofiber nonwoven fabric.
  • nanofibers (fibers) are likely to be clogged (that is, easy to pack), air permeability is deteriorated, and pressure loss is increased. .
  • it is easy to clog there exists a subject that a pressure loss will rise easily and the lifetime of an air filter will become short.
  • the present invention when used for an air filter, for example, the conventional nanofiber nonwoven fabric as described above has a high collection efficiency and suppresses clogging between fibers (packing). It aims at providing the nonwoven fabric which can improve a subject (pressure loss and lifetime).
  • the nonwoven fabric according to one aspect of the present invention has an average fiber diameter of less than 1 ⁇ m and the number of fibers having a fiber diameter of 2 to 10 times the average fiber diameter of the constituent fibers. It is formed to occupy 2 to 20% of the total number.
  • the nonwoven fabric for example, when used in an air filter, suppresses clogging (packing) between fibers while exhibiting high collection efficiency, thereby improving pressure loss and lifetime problems. . Therefore, when the nonwoven fabric is used in an air filter, it is possible to appropriately balance the collection efficiency and life of the air filter compared to the conventional nanofiber nonwoven fabric, and in particular, the long life of the air filter. Can be achieved.
  • the present invention provides a so-called nanofiber nonwoven fabric.
  • the average fiber diameter of the fibers (constituent fibers) constituting the nonwoven fabric is less than 1 ⁇ m.
  • the average fiber diameter of the constituent fibers may be less than 1 ⁇ m, and fibers having a fiber diameter of 1 ⁇ m or more (that is, fibers not corresponding to nanofibers) may be included.
  • the average fiber diameter of the constituent fibers may be less than 0.5 ⁇ m.
  • the nonwoven fabric according to the present invention may form one or more nonwoven “layers” in a multilayer nonwoven fabric or a composite nonwoven fabric.
  • one nonwoven fabric can be formed by multilayering the nonwoven fabric according to the present invention and / or by laminating the nonwoven fabric according to the present invention on a predetermined base nonwoven fabric. Therefore, the so-called nonwoven fabric “layer” also corresponds to the nonwoven fabric of the present invention.
  • the non-woven fabric according to the present invention is suitably used for an air filter for removing foreign substances such as PM2.5 or the like from the air.
  • the nonwoven fabric according to the present invention can be used as one or more filter layers constituting the air filter. That is, the air filter may be configured by using a plurality of nonwoven fabrics according to the present invention and / or using the nonwoven fabric according to the present invention together with other nonwoven fabrics.
  • the non-woven fabric according to the present invention contains fibers having a fiber diameter that is 2 to 10 times the average fiber diameter (less than 1 ⁇ m) of the constituent fibers (that is, relatively thick fibers) at a predetermined ratio.
  • fibers having a fiber diameter of 2 to 10 times the average fiber diameter account for 2 to 20% of the total number of constituent fibers (total number of fibers).
  • the air filter is not particularly limited as long as it removes fine particulate matter from the air.
  • a filter for coarse dust a medium high performance filter, a HEPA filter, a ULPA filter, a gas removal filter, a mask , Air element, air conditioner filter, air purifier filter.
  • the nonwoven fabric according to the embodiment of the present invention is manufactured using, for example, an apparatus in which the original filament delivery means and the drawing chamber are connected by an orifice and the pressure difference between the inlet and the outlet of the orifice is 20 kPa or more. That is, the original filament delivery means sends out the original filament, and the delivered original filament passes through the orifice and is guided to the drawing chamber. In the drawing chamber, the original filament coming out of the orifice is irradiated with laser, whereby the original filament is continuously melted and drawn to produce ultrafine fibers. And the nonwoven fabric which concerns on embodiment (namely, the nonwoven fabric which consists of ultrafine fiber) is formed by accumulating the produced
  • a multifilament yarn is used as the original filament. Therefore, hereinafter, the original filament may be referred to as a multifilament.
  • the multi-primary yarn refers to a bundle composed of a plurality of single yarns (monofilament).
  • the cross-sectional shape of one monofilament constituting the multifilament is not particularly limited. That is, the monofilament may be various deformed yarns such as an elliptical shape, a quadrangular shape, a triangular shape, a trapezoidal shape, and other polygonal shapes as well as a circular sectional shape.
  • composite yarn such as hollow fiber, core-sheath type yarn, side-by-side type yarn may be used.
  • monofilaments constituting the multifilament need not all be the same. Multifilaments may be configured by combining monofilaments having different shapes and materials.
  • a multifilament in which 10 or more monofilaments are bundled is used as the original filament.
  • the number of monofilaments to be bundled is determined so that the ratio (S2 / S1) of the total cross-sectional area S2 of the multifilament to the cross-sectional area S1 of the rectifying unit of the orifice falls within an appropriate range depending on the orifice used. Can be adjusted appropriately.
  • a multifilament in which 20 or more, more preferably 40 or more monofilaments are bundled is preferably used as the original filament.
  • the diameter of each monofilament constituting the multifilament is preferably 10 to 200 ⁇ m.
  • the multifilament is usually twisted so that a plurality of monofilaments do not lose their integrity as a bundle.
  • the number of twists is appropriately adjusted depending on the number, shape, material, etc. of the monofilament (usually 20 times / m or more).
  • the resin that can be used as a multifilament is a thermoplastic resin that can be processed into a thread shape.
  • PFA polyethylene terephthalate
  • polylactic acid, nylon (nylon 6, nylon 66) and polypropylene are suitable for producing ultrafine fibers because they have good stretchability and molecular orientation.
  • various substances such as various organic substances, organometallic complexes, and inorganic substances can be kneaded or adhered to the surface of the multifilament or each monofilament constituting the multifilament.
  • the kneaded and / or adhered substance is uniformly dispersed, and it is possible to impart functionality (functionality corresponding to the substance) to the ultrafine fiber. is there.
  • the original filament delivery means is a device that sends the original filament (multifilament) toward the orifice.
  • the original filament delivery means is not particularly limited as long as it can deliver multifilaments at a constant delivery speed.
  • original filament supply chamber the place under the atmosphere of P1 atmospheric pressure
  • an atmosphere of P2 atmosphere lower than P1 atmosphere is maintained, and a “stretching chamber” is formed in which the multifilament coming out of the orifice is heated by laser irradiation to melt and stretch the tip portion.
  • a “stretching chamber” is formed in which the multifilament coming out of the orifice is heated by laser irradiation to melt and stretch the tip portion.
  • P1-P2 Due to the pressure difference (P1-P2) between the P1 atm original filament supply chamber and the P2 atm extension chamber, an air flow is generated in the orifice from the inlet to the outlet.
  • the multifilament fed into the orifice passes through the orifice by the air flow generated in the orifice and is sent to the drawing chamber.
  • P1 ⁇ 2 ⁇ P2 is preferable, P1 ⁇ 3 ⁇ P2 is more preferable, and P1 ⁇ 5 ⁇ P2 is most preferable.
  • the pressure difference (P1 ⁇ P2) between P1 and P2 is preferably 20 kPa or more, and more preferably 50 kPa or more.
  • P1 is an atmospheric pressure and P2 is a pressure lower than the atmospheric pressure.
  • the temperature of the original filament supply chamber and the drawing chamber is usually room temperature (normal temperature).
  • heated air can be used as appropriate.
  • An inert gas such as nitrogen gas can be used to prevent the filament from being oxidized.
  • a gas containing water vapor or moisture can be used.
  • Various other inert gases can also be used for the purpose of controlling the vibration (described later) of the multifilament.
  • the orifice preferably has a tapered introduction part and a straight tubular rectification part.
  • the ratio (L / D) between the length L of the rectifying unit and the diameter D of the rectifying unit is 1 to 100, preferably 1 to 50, and more preferably 1 to 10.
  • the rectifying unit may be appropriately subjected to processing for airflow adjustment according to the number, shape, material, etc. of monofilaments in the multifilament used.
  • the original filament supply chamber and the drawing chamber are connected by an orifice, and a high-speed air flow corresponding to the pressure difference (P1-P2) is generated in the narrow gap between the multifilament and the orifice.
  • orifice occupation ratio 50% or less.
  • the orifice occupation ratio (S2 / S1) needs to be 5 to 50%, and preferably 10 to 35%.
  • ⁇ Laser irradiation is performed on the multifilament that has passed through the orifice, and the tip of the multifilament is heated and melted. At this time, it is necessary to generate vibration in the multifilament, and accordingly, laser irradiation conditions such as a laser irradiation position, a laser shape, and a laser power are appropriately adjusted.
  • FIG. 2 shows a state in which the multifilament vibrates by laser irradiation. Since the multifilament vibrates at a very high speed, it is visually observed as an afterimage state as shown in FIG. In order to analyze the state of vibration of the multifilament in more detail, an observation using a high-speed camera was performed. As shown in FIG. 3, the bundle of multifilaments was united and the orifice outlet (orifice hole) was the top. It was confirmed that the inside of the cone-shaped space sways randomly.
  • the angle of the multifilament (bundle center) during vibration (hereinafter referred to as “vibration angle of multifilament”) is 5 ° to 80 ° with respect to the central axis of the orifice. Must be in range.
  • the vibration angle of the multifilament is in the range of 15 ° to 50 °, more preferably in the range of 20 ° to 40 °.
  • the position where laser irradiation is performed is also important. Specifically, it is necessary to perform laser irradiation so that the center position of the melted portion of the multifilament is a position of 1 mm or more and 15 mm or less vertically below the orifice outlet.
  • the vibration angle of the multifilament may exceed the upper limit of the above range due to the airflow flowing out from the orifice, and the melted part of the multifilament This is because if the distance is more than 15 mm from the outlet, the airflow flowing out from the orifice is weakened, and the vibration angle of the multifilament may fall below the lower limit of the above range.
  • the laser irradiation is performed such that the center position of the melting portion of the multifilament is a position of 3 mm or more and 10 mm or less vertically below the orifice outlet, and more preferably, the laser irradiation is the center position of the melting portion of the multifilament. Is performed at a position 3 mm or more and 5 mm or less below the orifice outlet.
  • ultrafine fibers having an average fiber diameter of less than 1 ⁇ m are obtained (generated) from the multifilament.
  • the nonwoven fabric which consists of an ultrafine fiber is formed by accumulating the obtained ultrafine fiber in a sheet form.
  • the obtained ultrafine fibers may be accumulated in a sheet form on a suitable base nonwoven fabric.
  • a composite nonwoven fabric composed of a base nonwoven fabric and a nonwoven fabric made of ultrafine fibers is formed.
  • a plurality of the above-described orifices may be arranged side by side. In this case, the interval between the orifices is appropriately adjusted so that the vibrated multifilaments do not contact each other and / or are not adversely affected by the air flow of the adjacent orifices.
  • the original filament (multifilament) used, the delivery speed of the original filament (multifilament), the orifice shape, the laser irradiation conditions, and / or the original filament supply chamber By changing the pressure difference (P1-P2) from the drawing chamber, it is possible to adjust the average fiber diameter and fiber diameter distribution of the ultrafine fibers obtained, that is, the fibers constituting the nonwoven fabric. Therefore, for example, when producing a nonwoven fabric made of ultrafine fibers for an air filter, the constituent fibers include fibers having a fiber diameter of 2 to 10 times the average fiber diameter of the constituent fibers (relatively thick). Fiber) is included in a predetermined ratio, and the original filament, the delivery speed of the original filament, the orifice shape, the laser irradiation condition, and / or the pressure difference (P1-P2) are selected or determined.
  • FIG. 4 shows an example of a cross-sectional photograph of a nonwoven fabric made of ultrafine fibers manufactured for an air filter. As shown in FIG. 4, it can be confirmed that very thin fibers and thick fibers are mixed in the nonwoven fabric made of ultrafine fibers manufactured for an air filter.
  • Porosity 100 ⁇ ⁇ basis weight g / m 2 ⁇ 100 / resin density g / cm 3 / thickness ⁇ m ⁇
  • Air filter test The manufactured nonwoven fabric was evaluated with a filter performance tester (DFT-4 manufactured by Tokyo Direc Co., Ltd.). JIS11 type (Kanto loam fired product) was used for the test particles, and the test wind speed was 5.3 cm / s. The collection efficiency was calculated using a light scattering type particle counter. The collection efficiency was calculated for each particle size range for particles of 2.5 ⁇ m or less, and the average value was taken as the collection efficiency of the nonwoven fabric. In the life test, the test was carried out at a particle concentration of 2500 ⁇ g / m 3 .
  • Example 1-1 A multifilament made of polypropylene (570 dtex, 60 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.6 mm and a length of the rectification portion of 2.4 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • the multifilament is supplied at 0.3 m / min with the orifice occupancy rate of 20%, the degree of vacuum in the drawing chamber is 30 kPa, and the center position of the melted portion of the multifilament is 3.8 mm below the orifice.
  • a 500 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the multifilament vibrates at an oscillation angle of 27 degrees at the outlet of the orifice, and a composite nonwoven fabric was obtained by receiving the produced ultrafine fibers with the substrate nonwoven fabric.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 310 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 2% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 85%.
  • the air filter test was conducted using the obtained composite nonwoven fabric (medium weight of ultrafine fibers: 6 g / m 2 ).
  • the initial collection efficiency was 99.6%, and the initial pressure loss was 140 Pa.
  • the time from the initial pressure loss to the increase of 150 Pa was 106 minutes.
  • Example 1-2 A multifilament made of polypropylene (570 dtex, 60 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.6 mm and a length of the rectifying portion of 1.2 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.3 m / min with an orifice occupation rate of 20% and a vacuum degree in the drawing chamber of 20 kPa, so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.5 mm below the orifice.
  • a 500 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 330 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 7% of the total number of fibers.
  • Example 1-3 A multifilament made of polypropylene (830 dtex, 25 filaments) was prepared as a multifilament that is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.8 mm and a length of the rectifying portion of 1.6 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.3 m / min with the orifice occupancy rate of 24%, the degree of vacuum in the drawing chamber being 15 kPa, and the center position of the melted portion of the multifilament is positioned at 3.5 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 345 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 13% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 85%.
  • Example 1-4 A multifilament made of polypropylene (830 dtex, 25 filaments) was prepared as a multifilament that is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.9 mm and a length of the rectifying portion of 0.9 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.3 m / min with an orifice occupation rate of 19% and the degree of vacuum in the stretching chamber is 10 kPa, so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.3 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 340 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 20% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 85%.
  • a multifilament made of polypropylene (830 dtex, 25 filaments) was prepared as a multifilament that is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 1.0 mm and a length of the rectifying part of 1.0 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • the multifilament is supplied at 0.3 m / min with the orifice occupation ratio being 15% and the vacuum degree of the drawing chamber being 10 kPa so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.3 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the multifilament vibrated at an oscillation angle of 45 degrees at the outlet of the orifice, and a composite nonwoven fabric was obtained by receiving the produced ultrafine fibers with the substrate nonwoven fabric.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 370 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 26% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 85%.
  • the air filter test was conducted using the obtained composite nonwoven fabric (medium weight of ultrafine fibers: 6 g / m 2 ).
  • the initial collection efficiency was 77%, and the initial pressure loss was 61 Pa.
  • the time from the initial pressure loss to the increase of 150 Pa was 352 minutes.
  • PVDF ultrafine fibers were formed on the same base nonwoven fabric used in Examples 1-1 to 1-4 and Comparative Example 1-1 by electrospinning.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 100 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter. Fibers having a fiber diameter were not included (accounted for 0% of the total number of fibers). Note that the porosity could not be measured due to the low basis weight.
  • the initial collection efficiency, the initial pressure loss, and the time required to increase the pressure loss are all relative to the total number of fibers. It is confirmed that the rate of change increases when the ratio of fibers having a fiber diameter of 2 to 10 times the average fiber diameter (hereinafter simply referred to as “thick fiber ratio”) exceeds 20%. It was. In particular, regarding the initial collection efficiency, the initial collection efficiency exceeded 90% in Examples 1-1 to 1-4, whereas the initial collection efficiency reached 70% in Comparative Example 1-1. The difference is large.
  • Examples 1-1 to 1-4 have an initial collection efficiency (> 90%) comparable to that of Comparative Example 1-2, and compared to Comparative Example 1-2, The initial pressure loss is low, and the time required to increase the pressure loss is sufficiently long.
  • the nonwoven fabric in which the average fiber diameter of the constituent fibers is 300 to 400 nm, if the proportion of thick fibers is 2 to 20% and the porosity is 85% (some variation is acceptable), the nonwoven fabric
  • the same efficiency as or similar to that of the nanofiber nonwoven fabric produced by the electrospinning method is used. That is, it can be said that the problem that (a) the pressure loss is large and (b) the filter life is short can be improved.
  • a nonwoven fabric having an average fiber diameter of less than 1 ⁇ m generally has a sufficiently high collection efficiency for practical use.
  • the nonwoven fabric used for the air filter is appropriately selected according to the size of the fine particulate matter that is the main collection target of the air filter and / or other nonwoven fabric used together. . Therefore, for example, when the fine particulate matter that is the main collection target of the air filter is larger than the test particles used in the air filter test, or when configuring the air filter with other nonwoven fabric, the air filter test It is not always necessary to obtain a high initial collection efficiency (for example, 90% or more). Rather, as a nonwoven fabric for air filters, it is more important that the initial collection efficiency and the like are stable. Examples based on such a viewpoint are shown below.
  • Example 2-1 A multifilament made of polypropylene (570 dtex, 60 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.6 mm and a length of the rectification portion of 2.4 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • the multifilament is supplied at 0.3 m / min with the orifice occupancy rate of 20%, the degree of vacuum in the drawing chamber is 30 kPa, and the center position of the melted portion of the multifilament is 3.8 mm below the orifice.
  • a 500 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the multifilament vibrates at an oscillation angle of 27 degrees at the outlet of the orifice, and a composite nonwoven fabric was obtained by receiving the produced ultrafine fibers with the substrate nonwoven fabric.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 310 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 2% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 93%.
  • Example 2-2 A multifilament made of polypropylene (570 dtex, 60 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.6 mm and a length of the rectifying portion of 1.2 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.3 m / min with an orifice occupation rate of 20% and a vacuum degree in the drawing chamber of 20 kPa, so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.5 mm below the orifice.
  • a 500 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 330 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 7% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 93%.
  • Example 2-3 A multifilament made of polypropylene (830 dtex, 25 filaments) was prepared as a multifilament that is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.8 mm and a length of the rectifying portion of 1.6 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.3 m / min with the orifice occupancy rate of 24%, the degree of vacuum in the drawing chamber being 15 kPa, and the center position of the melted portion of the multifilament is positioned at 3.5 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 345 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 13% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 93%.
  • Example 2-4 A multifilament made of polypropylene (830 dtex, 25 filaments) was prepared as a multifilament that is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.9 mm and a length of the rectifying portion of 0.9 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.3 m / min with an orifice occupation rate of 19% and the degree of vacuum in the stretching chamber is 10 kPa, so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.3 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 340 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 20% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 93%.
  • a multifilament made of polypropylene (830 dtex, 25 filaments) was prepared as a multifilament that is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 1.0 mm and a length of the rectifying part of 1.0 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • the multifilament is supplied at 0.3 m / min with the orifice occupation ratio being 15% and the vacuum degree of the drawing chamber being 10 kPa so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.3 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the multifilament vibrated at an oscillation angle of 45 degrees at the outlet of the orifice, and a composite nonwoven fabric was obtained by receiving the produced ultrafine fibers with the substrate nonwoven fabric.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 370 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 26% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 93%.
  • the ratio of the thick fibers is any of the initial collection efficiency, the initial pressure loss, and the time required to increase the pressure loss. It was confirmed that the rate of change increased when it exceeded 20%.
  • the initial collection efficiency in Examples 2-1 to 2-4 is approximately 70%, whereas in Comparative Example 2, the initial collection efficiency is reduced to the 50% range. The difference is large.
  • the nonwoven fabric having an average fiber diameter of 300 to 400 nm and a porosity of 93% (a slight variation can be allowed) is also used in an air filter. It can be said that 2 to 20% is preferable.
  • Example 3-1 A multifilament made of polypropylene (830 dtex, 15 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.9 mm and a length of the rectifying portion of 3.6 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.6 m / min with an orifice occupation rate of 19% and the degree of vacuum in the drawing chamber is 30 kPa so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.8 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 810 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 2% of the total number of fibers.
  • Example 3-2 A multifilament made of polypropylene (830 dtex, 15 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.9 mm and a length of the rectifying part of 2.7 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.6 m / min with an orifice occupation rate of 19% and a vacuum degree of the drawing chamber of 20 kPa, so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.6 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 790 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 12% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 85%.
  • Example 3-3 A multifilament made of polypropylene (830 dtex, 15 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inside diameter of 0.9 mm and a length of the straightening portion of 1.8 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • the filament occupancy rate is 19%
  • the multifilament is supplied at 0.6 m / min with the vacuum degree of the drawing chamber being 10 kPa, and the center position of the melted portion of the multifilament is 3.4 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 820 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 20% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 85%.
  • a multifilament made of polypropylene (830 dtex, 15 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.9 mm and a length of the rectifying portion of 0.9 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.8 m / min with an orifice occupation rate of 19% and a vacuum degree in the drawing chamber of 10 kPa so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.2 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 830 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 28% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 85%.
  • the proportion of thick fibers is It can be said that 2 to 20% is preferable.
  • Example 4-1 A multifilament made of polypropylene (830 dtex, 15 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.9 mm and a length of the rectifying portion of 3.6 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.6 m / min with an orifice occupation rate of 19% and the degree of vacuum in the drawing chamber is 30 kPa so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.8 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 810 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 2% of the total number of fibers.
  • Example 4-2 A multifilament made of polypropylene (830 dtex, 15 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.9 mm and a length of the rectifying part of 2.7 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.6 m / min with an orifice occupation rate of 19% and a vacuum degree of the drawing chamber of 20 kPa, so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.6 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 790 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 12% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 93%.
  • Example 4-3 A multifilament made of polypropylene (830 dtex, 15 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inside diameter of 0.9 mm and a length of the straightening portion of 1.8 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • the filament occupancy rate is 19%
  • the multifilament is supplied at 0.6 m / min with the vacuum degree of the drawing chamber being 10 kPa, and the center position of the melted portion of the multifilament is 3.4 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 820 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 20% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 93%.
  • a multifilament made of polypropylene (830 dtex, 15 filaments) was prepared as a multifilament which is an original filament.
  • an orifice an orifice having an inner diameter of 0.9 mm and a length of the rectifying portion of 0.9 mm was used, and 30 orifices were arranged at intervals of 10 mm.
  • Multifilament is supplied at 0.8 m / min with an orifice occupation rate of 19% and a vacuum degree in the drawing chamber of 10 kPa so that the center position of the melted portion of the multifilament is 3.2 mm below the orifice.
  • An 800 W 3 mm ⁇ 30 mm rectangular laser was irradiated.
  • the obtained composite nonwoven fabric was wound after being subjected to a nip treatment.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 830 nm, which is 2 to 10 times the average fiber diameter.
  • the number of fibers having a fiber diameter accounted for 28% of the total number of fibers.
  • the porosity of the nonwoven fabric was 93%.
  • Examples 1-1 to 1-4, Comparative Example 1-2, Examples 2-1 to 2-4, and Comparative Example 2 are nonwoven fabrics having an average fiber diameter of constituent fibers of 300 to 400 nm.
  • Examples 1-1 to 1-4, Comparative Example 1-2, Examples 2-1 to 2-4, and Comparative Example 2 were obtained. It is thought that it is obtained.
  • Examples 3-1 to 3-3, Comparative Example 3, Examples 4-1 to 4-3, and Comparative Example 4 are nonwoven fabrics having an average fiber diameter of the constituent fibers of about 800 nm.
  • Examples 4-1 to 4-3, and Comparative Example 4 are considered to be obtained. .
  • the nonwoven fabric in which the average fiber diameter of the constituent fibers is less than 1 ⁇ m and the fibers having a fiber diameter of 2 to 10 times the average fiber diameter occupy 2 to 20% of the total number of fibers is used for air filters. It is suitable as a non-woven fabric, and by appropriately selecting according to the collection target, it is possible to extend the life of the air filter while exhibiting high collection efficiency.
  • the average fiber diameter of the constituent fibers is less than 0.5 ⁇ m, fibers having a fiber diameter of 2 to 10 times the average fiber diameter occupy 2 to 20% of the total number of fibers, and the porosity is Is 85% (some variation can be tolerated), and the non-woven fabric produced by the electrospinning method can exhibit a collection efficiency comparable to that of the nanofiber nonwoven fabric. Can be improved.
  • the first nonwoven fabric in which the average fiber diameter of the constituent fibers is less than 0.5 ⁇ m, and the fibers having a fiber diameter of 2 to 10 times the average fiber diameter occupy 2 to 20% of the total number of fibers.
  • a second nonwoven fabric in which the average fiber diameter of the constituent fibers is 0.5 to 1 ⁇ m, and the fibers having a fiber diameter of 2 to 10 times the average fiber diameter occupy 2 to 20% of the total number of fibers And may be used for an air filter. If it does in this way, when the particle size distribution of the collection object is wide etc., life extension of an air filter can be attained, exhibiting high collection efficiency.
  • the nonwoven fabric by this invention is used for an air filter.
  • the nonwoven fabric according to the present invention can be used not only for air filters but also for various other purposes.
  • filters other than air filters liquid filters, molecular filters
  • wipers wet warpers, dry wipers
  • diapers tea bags
  • various battery separators roofing, gauze (face mask), towels, coated base fabrics, sanitary products .
  • Synthetic leather waterproof base material, insulating material, water absorbing sheet, mask, oil-absorbing sheet, sterilized packaging material, protective clothing (bacteria, radioactive material) (minimum air resistance, aerosol capture, antibiotics, anti-chemicals), for clothing Interlining, thermal insulation material (nanotextile), capacitor, adsorbent, sound absorbing material, soundproofing material, catalyst carrier (hydrogen storage), electromagnetic shielding, medical fabric (support for regenerative medicine, skin membrane, blood vessel tube ), Engine filter, insect-proof container, moisture-permeable waterproof sheet, sensor base fabric (temperature)
  • sensor base fabric a

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Abstract

　本発明による不織布は、その構成繊維の平均繊維径が１μｍ未満であり、かつ、前記平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数が繊維総数の２～２０％を占めるように形成されている。本発明による不織布は、例えばエアフィルターを構成するフィルタ層として用いられた場合に、高い捕集効率を発揮しつつ、繊維同士の詰まり（パッキング）を抑制して従来のナノファイバー不織布が有していた課題（圧力損失及び寿命等）を改善する。

Description

不織布及びこれを用いたエアフィルター
　本発明は、不織布に関し、より具体的には、極細繊維からなる不織布及びこれを用いたエアフィルターに関する。
　近年、ＰＭ２．５(粒径が２．５μｍ以下の粒子状物質)などによる大気汚染が問題になっており、それらを捕集するためのエアフィルターの開発が盛んに行われている。この種のエアフィルターに用いる材料として、繊維径が１μｍ未満の極細繊維（ナノファイバー）からなる不織布（ナノファイバー不織布）が注目を集めている。
　ナノファイバーはナノスケールの直径に由来する機能とマクロなスケールの長さに由来するハンドリングの容易さとを併せ持つユニークな材料である。ナノファイバーの代表的な特徴として、（１）比表面積が大きいこと（超比表面積効果）、（２）サイズがナノスケールであること（ナノサイズ効果）、（３）ファイバー内で分子が配列すること（分子配列効果）などがあげられる。
　上記（１）、（２）の特徴を有することから、ナノファイバー不織布は、エアフィルター用の材料に適していると言える。すなわち、（１）不織布を構成する繊維の比表面積が大きいことにより、微粒子と繊維の接触確率を増加させることができる。また、エレクトレット加工などによって捕集効率が大幅に向上する。（２）サイズがナノスケールであることにより、ナノファイバー同士が交差してできる繊維間空間が小さく、より小さい微粒子まで捕集することが可能である。
　ナノファイバー不織布の製造方法としてエレクトロスピニング法が知られている。このエレクトロスピニング法は、高分子溶液とコレクタとの間に高電圧を印可し、電界によって溶液を飛び出させると共に溶媒を揮発させることによってナノファイバーを生成し、生成されたナノファイバーをコレクタ上に集積させてナノファイバー不織布を製造する（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０１０－２３６１３３号公報
　しかし、エレクトロスピニング法によって製造されたナノファイバー不織布は、これを構成するナノファイバーの繊維径分布がシャープである（狭い）という特徴がある。このため、エレクトロスピニング法によって製造されたナノファイバー不織布がエアフィルターに用いられた場合、ナノファイバー（繊維）同士が詰まりやすく（すなわち、パッキングしやすく）、通気性が悪くなり、圧力損失が大きくなる。また、目詰まりしやすいため圧力損失が上昇し易く、エアフィルターの寿命が短くなってしまうという課題がある。
　そこで、本発明は、例えばエアフィルターに用いられた場合に、高い捕集効率を発揮しつつ、繊維同士の詰まり（パッキング）を抑制して上述のような従来のナノファイバー不織布が有していた課題（圧力損失及び寿命）を改善することのできる不織布を提供することを目的とする。
　本発明の一側面による不織布は、その構成繊維の平均繊維径が１μｍ未満であり、かつ、前記構成繊維の平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数が前記構成繊維の総数の２～２０％を占めるように形成されている。
　前記不織布は、例えばエアフィルターに用いられた場合、高い捕集効率を発揮しつつ、繊維同士の詰まり(パッキング)を抑制し、これにより、圧力損失及び寿命の問題を改善することが可能である。したがって、前記不織布は、エアフィルターに用いられた場合に、従来のナノファイバー不織布に比べて、エアフィルターの捕集効率と寿命とを適度にバランスさせることが可能であり、特にエアフィルターの長寿命化が図れる。
実施形態に係る極細繊維からなる不織布を製造する装置に用いられるオリフィスの一例を示す図である。 マルチフィラメントが振動している状態を示す図である。 マルチフィラメントの振動状態を高速カメラを用いて観察した図である。 エアフィルター用に製造された極細繊維からなる不織布の断面写真の一例を示す図である。
　まず、本発明の概要を説明する。本発明は、いわゆるナノファイバー不織布を提供する。本発明による不織布において、当該不織布を構成する繊維（構成繊維）の平均繊維径は１μｍ未満である。前記構成繊維の平均繊維径が１μｍ未満であればよく、繊維径が１μｍ以上である繊維（すなわち、ナノファイバーに該当しない繊維）が含まれてもよい。前記構成繊維の平均繊維径は０．５μｍ未満であってもよい。
　本発明による不織布は、多層不織布又は複合不織布における一つ以上の不織布「層」を形成し得る。例えば、本発明による不織布を多層化することによって、及び／又は、本発明による不織布を所定の基材不織布上に積層することによって、一つの不織布が形成され得る。したがって、いわゆる不織布「層」も本発明の不織布に該当する。
　本発明による不織布は、空気中から異物、例えばＰＭ２．５などの微小粒子状物質を取り除くためのエアフィルターに好適に用いられる。例えば、本発明による不織布は、前記エアフィルターを構成する一つ以上のフィルター層として使用され得る。すなわち、本発明による不織布を複数用いて、及び／又は、本発明による不織布を他の不織布と共に用いて、前記エアフィルターが構成されてもよい。本発明による不織布は、その構成繊維の平均繊維径（１μｍ未満）の２倍以上１０倍以下の繊維径を有した繊維（すなわち、相対的に太い繊維）を所定の割合で含む。具体的には、本発明による不織布において、前記平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維が前記構成繊維の総数（繊維総数）の２～２０％を占めている。このような構成を有することにより、本発明による不織布は、前記エアフィルターに用いられた場合に、実用上で十分な捕集効率を実現しつつ、従来のナノファイバー不織布に比べて、通気性を高めることで圧力損失を改善し、また、前記エアフィルターの寿命を長期化することを可能とする。
　ここで、前記エアフィルターは、空気中から微細粒子状物質を取り除くものであればよく、特に制限されないが、例えば、粗塵用フィルター、中高性能フィルター、ＨＥＰＡフィルター、ＵＬＰＡフィルター、ガス除去フィルター、マスク、エアエレメント、エアコンフィルター、空気清浄器用フィルターが該当する。
　次に、本発明の実施形態に係る不織布、より具体的には、極細繊維からなる不織布について説明する。本発明の実施形態に係る不織布は、例えば、原フィラメント送出手段と延伸室とがオリフィスで連結されると共にオリフィスの入口と出口との圧力差が２０ｋＰａ以上である装置を用いて製造される。すなわち、前記原フィラメント送出手段が原フィラメントを送り出し、この送り出された原フィラメントが前記オリフィスを通過して前記延伸室へと導かれる。前記延伸室では、前記オリフィスから出てきた原フィラメントにレーザー照射が行われ、これにより、原フィラメントが連続的に溶融、延伸されて、極細繊維が生成される。そして、生成された極細繊維をシート状に集積することによって、実施形態に係る不織布（すなわち、極細繊維からなる不織布）が形成される。以下、具体的に説明する。
　本実施形態において、原フィラメントとして多原糸（マルチフィラメント）が使用される。したがって、以下では原フィラメントをマルチフィラメントという場合がある。多原糸（マルチフィラメント）とは、複数本の単原糸（モノフィラメント）からなる束のことを指す。マルチフィラメントを構成する１本のモノフィラメントの断面形状については特に制限されない。すなわち、モノフィラメントは、断面形状が円形はもちろん、断面形状が楕円形、四角形、三角形、台形、その他多角形などの各種異形原糸であってもよい。また、モノフィラメントとして、中空糸、芯鞘型原糸、サイドバイサイド型原糸などの複合原糸が用いられてよい。さらに、マルチフィラメントを構成するモノフィラメントは、全て同じものである必要はない。形状、材質が異なるモノフィラメントが組み合わされてマルチフィラメントを構成してもよい。
　本実施形態においてはモノフィラメントが１０本以上束ねられたマルチフィラメントが原フィラメントとして使用される。束ねられるモノフィラメントの本数は、使用されるオリフィスに応じて、具体的には、オリフィスの整流部の断面積Ｓ１に対するマルチフィラメントの総断面積Ｓ２の比率（Ｓ２／Ｓ１）が適切な範囲に収まるように適宜調整され得る。好ましくは２０本以上、より好ましくは４０本以上のモノフィラメントが束ねられたマルチフィラメントが原フィラメントとして使用される。また、マルチフィラメントを構成する各モノフィラメントの直径は、好ましくは１０～２００μｍである。なお、マルチフィラメントは、複数本のモノフィラメントが束としての一体性を失うことが無いように、通常は撚りがかけられている。撚りの数は、モノフィラメントの本数、形状、材質等によって適宜調整される（通常は２０回／ｍ以上である）。
　マルチフィラメントとして使用可能な樹脂は、糸状に加工可能な熱可塑性樹脂である。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸を含むポリエステル、ナイロン（ナイロン６、ナイロン６６）を含むポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレンを含むポリオレフィン、ポリビニルアルコール系ポリマー、アクリロニトリル系ポリマー、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(ＰＦＡ)などを含むフッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、スチレン系ポリマー、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリオキシメチレン、エーテルエステル系ポリマー、トリアセチルセルロース等のセルロース修飾ポリマーなどが、マルチフィラメントに使用され得る。特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ナイロン（ナイロン６、ナイロン６６）及びポリプロピレンは、延伸性及び分子配向性が良いため、極細繊維の生成に好適である。
　また、マルチフィラメント又はこれを構成する各モノフィラメントは、各種有機物、有機金属錯体、無機物質などの各種物質が、練り込まれたり、その表面に付着されたりされ得る。この場合、極細繊維が生成される際に、練り込まれ及び／又は付着された物質が均一に分散して、極細繊維に機能性（当該物質に応じた機能性）を付与することが可能である。
　原フィラメント送出手段は、原フィラメント（マルチフィラメント）をオリフィスに向けて送り出す装置である。原フィラメント送出手段は、一定の送出速度でマルチフィラメントを送り出することができればよく、その構成等は特に限定されない。なお、マルチフィラメントがオリフィスに送り込まれるまでは、換言すれば、オリフィスの入口までは、Ｐ１気圧の雰囲気下にあり、このＰ１気圧の雰囲気下にある場所を以下では「原フィラメント供給室」という。
　オリフィスの出口以降は、Ｐ１気圧よりも低いＰ２気圧の雰囲気に保たれており、オリフィスから出てきたマルチフィラメントをレーザー照射によって加熱し、先端部分を溶融して延伸する「延伸室」を構成する。Ｐ１気圧の原フィラメント供給室とＰ２気圧の延伸室との圧力差（Ｐ１－Ｐ２）によって、オリフィス中にはオリフィスの入口から出口に向かう気流が生じる。オリフィスに送り込まれたマルチフィラメントは、オリフィス中に生じた気流によってオリフィスを通過して延伸室へと送られる。なお、Ｐ１≧２×Ｐ２であることが好ましく、Ｐ１≧３×Ｐ２がさらに好ましく、Ｐ１≧５×Ｐ２であることが最も好ましい。また、Ｐ１とＰ２との圧力差（Ｐ１－Ｐ２）は、具体的には、２０ｋＰａ以上であることが好ましく、５０ｋＰａ以上であることがより好ましい。
　ここで、Ｐ１が大気圧とされ、Ｐ２が大気圧未満の圧力とされるのが特に好ましい。装置を比較的簡便に構成できるからである。なお、原フィラメント供給室及び延伸室の温度は、通常、室温（常温）とされる。但し、マルチフィラメントを予熱したい場合や延伸後のフィラメントを熱処理したい場合などにおいては、加熱エアーが適宜使用され得る。フィラメントが酸化されるのを防ぐ場合には窒素ガス等の不活性ガスが使用され得る。水分の飛散を防ぐ場合には水蒸気や水分を含む気体が使用され得る。また、マルチフィラメントの振動（後述する）を制御する目的で、その他各種の不活性ガスも使用され得る。
　オリフィスは、図１に示すように、テーパー状の導入部と直管状の整流部とを有するのが好ましい。ここで、整流部の長さＬと整流部の径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）は、１～１００であり、好ましくは１～５０であり、より好ましくは１～１０である。なお、整流部には、使用されるマルチフィラメントにおけるモノフィラメントの本数、形状、材質などに応じて、気流調整用の加工などが適宜施されてもよい。
　原フィラメント供給室と延伸室とはオリフィスによって接続されており、オリフィス中には、マルチフィラメントとオリフィスとの間の狭い隙間に、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）に応じた高速気流が生じる。この高速気流を十分に生じさせるためには、オリフィス整流部の断面積Ｓ１に対するマルチフィラメントの総断面積Ｓ２の比率（＝Ｓ２／Ｓ１、以下「オリフィス占有率」という）が５０％以下になるようにしなければならない。オリフィス占有率（Ｓ２／Ｓ１）が５０％よりも大きいと、オリフィス内を流通する高速気流の量が不足して、マルチフィラメントの振動（後述する）が十分に得られないからである。マルチフィラメントの振動が不十分であると、溶融したマルチフィラメントが糸状にならず、溶融塊として落下するため、極細繊維が得られない。他方、オリフィス占有率（Ｓ２／Ｓ１）が５％よりも小さくなると、マルチフィラメントの振動が大きくなりすぎたり、気流の力がマルチフィラメントにうまく加わらなかったりして、所望の極細繊維が得られない。したがって、オリフィス占有率（Ｓ２／Ｓ１）は、５～５０％とする必要があり、１０～３５％であることが好ましい。
　オリフィスを通過したマルチフィラメントにはレーザー照射が行われ、マルチフィラメントの先端部が加熱されて溶融する。このとき、マルチフィラメントに振動を生じさせる必要があり、そのために、レーザー照射位置、レーザー形状及びレーザーパワーなどのレーザー照射条件が適宜調整される。
　図２は、レーザー照射によってマルチフィラメントが振動している状態を示している。マルチフィラメントは非常に高速で振動するため、目視では図２に示されるような残像状態として観察される。マルチフィラメントの振動の状態をより詳細に解析するため、高速カメラを用いた観察を行ったところ、図３に示すように、マルチフィラメントの束が一体となってオリフィス出口（オリフィス孔）を頂点とする円錐形状空間の内部をランダムに揺れ動いていることが確認された。
　マルチフィラメントから極細繊維を得るには、レーザー照射によってマルチフィラメントを振動させる必要がある。但し、単にマルチフィラメントを振動させればよいというわけではない。所望の極細繊維を安定して得るためには、オリフィスの中心軸に対し、振動時のマルチフィラメント（の束中央）の角度（以下「マルチフィラメントの振動角」という）が５°～８０°の範囲である必要がある。好ましくは、マルチフィラメントの振動角が、１５°～５０°の範囲であり、より好ましくは、２０°～４０°の範囲である。
　また、マルチフィラメントに振動を生じさせるためには、レーザー照射を行う位置も重要である。具体的には、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス出口の垂直下１ｍｍ以上１５ｍｍ以下の位置となるように、レーザー照射が行われる必要がある。マルチフィラメントの溶融部がオリフィス出口から１ｍｍよりも近い距離にあると、オリフィスから流出する気流によってマルチフィラメントの振動角が上述した範囲の上限を超えてしまうおそれがあり、マルチフィラメントの溶融部がオリフィス出口から１５ｍｍよりも離れた距離にあると、オリフィスから流出する気流が弱まるため、マルチフィラメントの振動角が上述した範囲の下限を下回ってしまうおそれがあるからである。好ましくは、レーザー照射は、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス出口の垂直下３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置となるように行われ、より好ましくは、レーザー照射は、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス出口の垂直下３ｍｍ以上５ｍｍ以下の位置となるように行われる。
　以上に述べた条件を満たしたマルチフィラメントの振動が生じるとき、マルチフィラメントから平均繊維径が１μｍ未満の極細繊維が得られる（生成される）。そして、得られた極細繊維がシート状に集積されることによって極細繊維からなる不織布が形成される。なお、得された極細繊維は、適当な基材不織布上にシート状に集積されてもよい。この場合には、基材不織布と極細繊維からなる不織布とで構成される複合不織布が形成される。また、生成された極細繊維を効率的にシート状に集積するため、例えば上述のオリフィスが複数並べて配置されてもよい。この場合においては、振動したマルチフィラメント同士が接触しないように、及び／又は、隣接するオリフィスの気流による悪影響を受けないように、オリフィスの間隔が適宜調整される。
　以上説明した極細繊維からなる不織布の製造方法においては、使用される原フィラメント（マルチフィラメント）、原フィラメント（マルチフィラメント）の送出速度、オリフィス形状、レーザー照射条件、及び／又は、原フィラメント供給室と延伸室との圧力差（Ｐ１－Ｐ２）を変更することによって、得られる極細繊維、すなわち、不織布を構成する繊維の平均繊維径や繊維径分布を調整することが可能である。したがって、例えばエアフィルター用の、極細繊維からなる不織布を製造する場合には、その構成繊維中に、構成繊維の平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維（相対的に太い繊維）が所定の割合で含まれるように、原フィラメント、原フィラメントの送出速度、オリフィス形状、レーザー照射条件、及び／又は、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）が選択又は決定される。
　図４は、エアフィルター用に製造された極細繊維からなる不織布の断面写真の一例を示している。図４に示されるように、エアフィルター用に製造された極細繊維からなる不織布中には、非常に細い繊維と太い繊維とが混在していることが確認できる。
　以下、本発明による不織布を実施例により更に具体的に説明する。但し、以下の各実施例は、本発明を何ら限定するものではない。また、実施例及び比較例中における各値は下記の方法で求めた。
（１）平均繊維径
　製造された不織布の表面を走査型電子顕微鏡（株式会社日本電子製ＪＣＭ－５０００）により撮影（倍率４０００倍）した。得られた写真を無作為に２０枚選び、写真内の繊維の本数を数えると共に、全ての繊維の径を測定した。写真２０枚のデータを一つのデータとして扱い、写真２０枚の中に含まれる繊維の総数及びすべての繊維の繊維径に基づき繊維径の平均値を求め、それを不織布の構成繊維の平均繊維径とした。
（２）繊維径分布
　（１）で平均繊維径を求めた後、写真２０枚の中に平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の本数を数え、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の本数が全体（写真２０枚の中に含まれる繊維の総数）の何％を占めるか計算した。
（３）空隙率
　不織布の空隙率は、下式によって算出した。
　空隙率（％）＝１００－｛坪量ｇ/ｍ2×１００ / 樹脂密度ｇ/ｃｍ3 / 厚みμｍ }
（４）エアフィルター試験
　製造された不織布をフィルター性能試験機(東京ダイレック株式会社製ＤＦＴ－４)により評価した。試験粒子にはＪＩＳ１１種(関東ローム焼成品)を使用し、試験風速は５．３ｃｍ/ｓとした。捕集効率は光散乱法式のパーティクルカウンタを用いて算出した。２．５μｍ以下の粒子について各粒子径レンジ毎に捕集効率を算出し、その平均値をとったものを不織布の捕集効率とした。寿命試験では、粒子濃度を２５００μｇ／ｍ３として試験を実施した。
［実施例１－１］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（５７０ｄｔｅｘ、６０フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．６ｍｍであり、整流部の長さが２．４ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を２０％とし、延伸室の真空度が３０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．３ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．８ｍｍの位置になるように５００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角２７度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は３１０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２％を占めていた。また、不織布の空隙率は８５％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いて前記エアフィルター試験を行った。初期捕集効率は９９．６％であり、初期圧力損失は１４０Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は１０６分であった。
［実施例１－２］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（５７０ｄｔｅｘ、６０フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．６ｍｍであり、整流部の長さが１．２ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を２０％とし、延伸室の真空度が２０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．３ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．５ｍｍの位置になるように５００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角３２度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は３３０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の７％を占めていた。また、不織布の空隙率は８５％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は９９．１％であり、初期圧力損失は１３１Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は１３５分であった。
［実施例１－３］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、２５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．８ｍｍであり、整流部の長さが１．６ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を２４％とし、延伸室の真空度が１５ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．３ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．５ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角３５度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は３４５ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の１３％を占めていた。また、不織布の空隙率は８５％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は９８．５％であり、初期圧力損失は１１９Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は１７０分であった。
［実施例１－４］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、２５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．９ｍｍであり、整流部の長さが０．９ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１９％とし、延伸室の真空度が１０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．３ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．３ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角４０度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は３４０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２０％を占めていた。また、不織布の空隙率は８５％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は９４％であり、初期圧力損失は１０１Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は２３０分であった。
［比較例１－１］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、２５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が１．０ｍｍであり、整流部の長さが１．０ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１５％とし、延伸室の真空度が１０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．３ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．３ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角４５度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は３７０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２６％を占めていた。また、不織布の空隙率は８５％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いて前記エアフィルター試験を行った。初期捕集効率は７７％であり、初期圧力損失は６１Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は３５２分であった。
［比較例１－２］
　エレクトロスピニング法により、実施例１－１～１－４及び比較例１－１で使用したものと同じ基材不織布の上にＰＶＤＦ極細繊維を形成した。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は１００ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維は含まれていなかった（繊維総数の０％を占めていた）。なお、空隙率については、低坪量のため測定できなかった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：０．５ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は９９．９９％であり、初期圧力損失は１７０Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は４０分であった。
　実施例１－１～１－４及び比較例１－１を用いた前記エアフィルター試験の結果から、初期捕集効率、初期圧力損失及び圧力損失の増加に要する時間のいずれも、繊維総数に対して平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数が占める割合（以下単に「太い繊維の割合」という）が２０％を超えると、その変化率が大きくなることが確認された。特に、初期捕集効率については、実施例１－１～１－４では初期捕集効率が９０％を超えているのに対して、比較例１－１では初期捕集効率が７０％台まで低下しており、その差が大きい。
　以上のことから、構成繊維の平均繊維径が３００～４００ｎｍであり、かつ、空隙率が８５％（多少のバラツキは許容され得る）である不織布については、エアフィルターに用いる場合、太い繊維の割合を２～２０％とすることにより、初期捕集効率が安定すると共に、初期圧力損失及び圧力損失の増加に要する時間も安定して好ましいと言える。
　また、実施例１－１～１－４は、比較例１－２に対して遜色のない初期捕集効率（＞９０％）を有しており、しかも、比較例１－２に比べて、初期圧力損失が低く、前記圧力損失の増加に要した時間も十分に長くなっている。つまり、構成繊維の平均繊維径が３００～４００ｎｍである不織布において、太い繊維の割合を２～２０％とし、かつ、空隙率を８５％（多少のバラツキは許容され得る）とすれば、当該不織布がエアフィルターに用いられた場合に、エレクトロスピニング法によって製造されたナノファイバー不織布と同等又はそれに近い捕集効率を発揮し、かつ、エレクトロスピニング法によって製造されたナノファイバー不織布を用いた場合の問題、すなわち、（ａ）圧力損失が大きい、（ｂ）フィルター寿命が短い、という問題を改善できると言える。
　ところで、構成繊維の平均繊維径が１μｍ未満の不織布は、一般に、実用上十分に高い捕集効率を有していると言える。また、エアフィルターに用いられる不織布は、当該エアフィルターの主たる捕集対象である微小粒子状物質の大きさ、及び／又は、一緒に用いられる他の不織布などに応じて適宜選択されるものである。したがって、例えば、エアフィルターの主たる捕集対象である微小粒子状物質が前記エアフィルター試験で使用された試験粒子よりも大きい場合や他の不織布と共にエアフィルターを構成する場合には、前記エアフィルター試験において必ずしも高い初期捕集効率（例えば９０％以上）を得る必要はない。むしろ、エアフィルター用の不織布としては、初期捕集効率等が安定していることの方が重要である。このような観点に基づく実施例が以下に示される。
［実施例２－１］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（５７０ｄｔｅｘ、６０フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．６ｍｍであり、整流部の長さが２．４ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を２０％とし、延伸室の真空度が３０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．３ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．８ｍｍの位置になるように５００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角２７度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は３１０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２％を占めていた。また、不織布の空隙率は９３％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は７５．３％であり、初期圧力損失は８５Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は２６９分であった。
［実施例２－２］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（５７０ｄｔｅｘ、６０フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．６ｍｍであり、整流部の長さが１．２ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を２０％とし、延伸室の真空度が２０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．３ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．５ｍｍの位置になるように５００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角３２度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は３３０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の７％を占めていた。また、不織布の空隙率は９３％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は７４．２％であり、初期圧力損失は８４Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は２８１分であった。
［実施例２－３］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、２５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．８ｍｍであり、整流部の長さが１．６ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を２４％とし、延伸室の真空度が１５ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．３ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．５ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角３５度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は３４５ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の１３％を占めていた。また、不織布の空隙率は９３％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は７３％であり、初期圧力損失は８０Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は２９９分であった。
［実施例２－４］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、２５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．９ｍｍであり、整流部の長さが０．９ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１９％とし、延伸室の真空度が１０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．３ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．３ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角４０度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は３４０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２０％を占めていた。また、不織布の空隙率は９３％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は６９％であり、初期圧力損失は６７Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は３５１分であった。
［比較例２］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、２５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が１．０ｍｍであり、整流部の長さが１．０ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１５％とし、延伸室の真空度が１０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．３ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．３ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角４５度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は３７０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２６％を占めていた。また、不織布の空隙率は９３％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は５４％であり、初期圧力損失は３７Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は４５３分であった。
　実施例２－１～２－４及び比較例２を用いた前記エアフィルター試験の結果から、初期捕集効率、初期圧力損失及び圧力損失の増加に要する時間のいずれも、前記太い繊維の割合が２０％を超えると、その変化率が大きくなることが確認された。特に、初期捕集効率については、実施例２－１～２－４では初期捕集効率が概ね７０％であるのに対して、比較例２では初期捕集効率が５０％台まで低下しており、その差が大きい。
　以上のことから、構成繊維の平均繊維径が３００～４００ｎｍであり、かつ、空隙率が９３％（多少のバラツキは許容され得る）である不織布についても、エアフィルターに用いる場合、太い繊維の割合を２～２０％とするのが好ましいと言える。
［実施例３－１］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、１５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．９ｍｍであり、整流部の長さが３．６ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１９％とし、延伸室の真空度が３０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．６ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．８ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角２４度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は８１０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２％を占めていた。また、不織布の空隙率は８５％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は６５％であり、初期圧力損失は６１Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は３６８分であった。
［実施例３－２］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、１５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．９ｍｍであり、整流部の長さが２．７ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１９％とし、延伸室の真空度が２０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．６ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．６ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角２８度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は７９０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の１２％を占めていた。また、不織布の空隙率は８５％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は６０％であり、初期圧力損失は５５Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は４０１分であった。
［実施例３－３］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、１５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．９ｍｍであり、整流部の長さが１．８ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１９％とし、延伸室の真空度が１０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．６ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．４ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角２８度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は８２０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２０％を占めていた。また、不織布の空隙率は８５％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は５３％であり、初期圧力損失は４７Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は４６３分であった。
［比較例３］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、１５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．９ｍｍであり、整流部の長さが０．９ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１９％とし、延伸室の真空度が１０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．８ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．２ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角２８度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は８３０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２８％を占めていた。また、不織布の空隙率は８５％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は３８％であり、初期圧力損失は３０Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は６７４分であった。
　実施例３－１～３－３及び比較例３を用いた前記エアフィルター試験の結果から、初期捕集効率、初期圧力損失及び圧力損失の増加に要する時間のいずれも、前記太い繊維の割合が２０％を超えると、その変化率が大きくなることが確認された。特に、初期捕集効率については、実施例３－１～３－３では初期捕集効率が５０％を超えているのに対して、比較例３では初期捕集効率が３０％台まで低下しており、その差が大きい。
　以上のことから、構成繊維の平均繊維径が約８００ｎｍであり、かつ、空隙率が８５％（多少のバラツキは許容され得る）である不織布についても、エアフィルターに用いる場合、太い繊維の割合を２～２０％とするのが好ましいと言える。
［実施例４－１］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、１５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．９ｍｍであり、整流部の長さが３．６ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１９％とし、延伸室の真空度が３０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．６ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．８ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角２４度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は８１０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２％を占めていた。また、不織布の空隙率は９３％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は４５％であり、初期圧力損失は４２Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は５４２分であった。
［実施例４－２］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、１５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．９ｍｍであり、整流部の長さが２．７ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１９％とし、延伸室の真空度が２０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．６ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．６ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角２８度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は７９０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の１２％を占めていた。また、不織布の空隙率は９３％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は３９％であり、初期圧力損失は５５Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は５９１分であった。
［実施例４－３］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、１５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．９ｍｍであり、整流部の長さが１．８ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１９％とし、延伸室の真空度が１０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．６ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．４ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角２８度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は８２０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２０％を占めていた。また、不織布の空隙率は９３％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は３６％であり、初期圧力損失は３６Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は６８９分であった。
［比較例４］
　原フィラメントであるマルチフィラメントとして、ポリプロピレン製のマルチフィラメント（８３０ｄｔｅｘ、１５フィラメント）を用意した。オリフィスには、整流部の内径が０．９ｍｍであり、整流部の長さが０．９ｍｍのオリフィスを用い、これを１０ｍｍ間隔で３０個並べて配置した。オリフィス占有率を１９％とし、延伸室の真空度が１０ｋＰａの状態でマルチフィラメントを０．８ｍ／ｍｉｎで供給し、マルチフィラメントの溶融部の中心位置がオリフィス下３．２ｍｍの位置になるように８００Ｗの３ｍｍ×３０ｍｍの矩形レーザーを照射した。このときオリフィス出口でマルチフィラメントが振動角２８度で振動し、生成された極細繊維を基材不織布で受けることにより複合不織布を得た。得られた複合不織布は、ニップ処理を加えた上で巻き取った。得られた複合不織布、より具体的には、基材不織布上に形成された極細繊維からなる不織布において、その極細繊維の平均繊維径は８３０ｎｍであり、平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数は、繊維総数の２８％を占めていた。また、不織布の空隙率は９３％であった。
　得られた複合不織布（極細繊維の目付量：６ｇ／ｍ２）を用いてエアフィルター試験を行った。初期捕集効率は２６％であり、初期圧力損失は２３Ｐａであった。寿命試験では、初期圧力損失から１５０Ｐａ増加するまでの時間は８９１分であった。
　実施例４－１～４－３及び比較例４を用いた前記エアフィルター試験の結果から、初期捕集効率、初期圧力損失及び圧力損失の増加に要する時間のいずれも、前記太い繊維の割合が２０％を超えると、その変化率が大きくなることが確認された。特に、初期捕集効率については、実施例４－１～４－３では初期捕集効率が概ね４０％であるのに対して、比較例４では初期捕集効率が２０％台まで低下しており、その差が大きい。
　以上のことから、構成繊維の平均繊維径が約８００ｎｍであり、かつ、空隙率が９３％（多少のバラツキは許容され得る）である不織布についても、エアフィルターに用いる場合、太い繊維の割合を２～２０％とするのが好ましいと言える。
　ここで、実施例１－１～１－４、比較例１－２、実施例２－１～２－４、比較例２は、構成繊維の平均繊維径が３００～４００ｎｍの不織布であるが、構成繊維の平均繊維径が０．５μｍ未満の不織布については、実施例１－１～１－４、比較例１－２、実施例２－１～２－４、比較例２と同様の結果が得られると考えられる。また、実施例３－１～３－３、比較例３、実施例４－１～４－３、比較例４は、構成繊維の平均繊維径が約８００ｎｍの不織布であるが、構成繊維の平均繊維径が０．５μｍ～１μｍの不織布については、実施例３－１～３－３、比較例３、実施例４－１～４－３、比較例４と同様の結果が得られると考えられる。
　したがって、構成繊維の平均繊維径が１μｍ未満であり、かつ、前記平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維が繊維総数の２～２０％を占める不織布は、エアフィルター用の不織布として好適であり、捕集対象に応じて適宜選択されることにより、高い捕集効率を発揮しつつ、エアフィルターの長寿命化を図ることができる。特に、構成繊維の平均繊維径が０．５μｍ未満であり、前記平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維が繊維総数の２～２０％を占めており、かつ、空隙率が８５％（多少のバラツキは許容され得る）である不織布は、エレクトロスピニング法によって製造されたナノファイバー不織布に対して遜色のない捕集効率を発揮できると共に、圧力損失及び寿命の問題を大幅に改善することができる。
　また、例えば、構成繊維の平均繊維径が０．５μｍ未満であり、かつ、前記平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維が繊維総数の２～２０％を占める第１不織布と、構成繊維の平均繊維径が０．５～１μｍであり、かつ、前記平均繊維径の２倍以上かつ１０倍以下の繊維径を有する繊維が繊維総数の２～２０％を占める第２不織布と、を積層したものをエアフィルターに用いてもよい。このようにすると、捕集対象の粒径分布が広い場合などにおいて、高い捕集効率を発揮しつつ、エアフィルターの長寿命化を図ることができる。
　以上では、本発明による不織布がエアフィルターに用いられる場合について説明した。しかし、本発明による不織布は、エアフィルターのみならず、それ以外の様々な用途に使用可能である。例えば、エアフィルター以外のフィルター（液体フィルター、分子フィルター）、ワイパー（ウェットワーパー、ドライワイパー）、おむつ、ティーバッグ、各種電池のセパレータ、ルーフィング、ガーゼ（フェースマスク）、タオル、コーティング基布、生理用品、合成皮革、防水基材、絶縁材、吸水シート、マスク、油吸着シート、滅菌包装資材、防護服（細菌、放射性物質）（空気抵抗最少、アエロゾル捕獲、抗生物、抗化学物質）、衣料用芯地、保温資材（ナノテキスタイル）、キャパシタ、吸着剤、吸音材、防音材、触媒担持体（水素貯蔵）、電磁波シールド、メディカル用基布（再生医療用支持体、皮膚用膜、血管用チューブ）、エンジンフィルター、防虫容器、透湿防水シート、センサー基布（温度センサー、圧力センサー、生化学センサー）に、本発明による不織布を用いることが可能である。

Claims (6)

  1. 　不織布であって、
    　その構成繊維の平均繊維径が１μｍ未満であり、かつ、前記構成繊維の平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数が前記構成繊維の総数の２～２０％を占めるように形成されている、不織布。
  2. 　前記構成繊維の平均繊維径が０．５μｍ未満である、請求項１に記載の不織布。
  3. 　空隙率が８５～９３％となるように形成されている、請求項１に記載の不織布。
  4. 　不織布を含むエアフィルターであって、
    　前記不織布は、その構成繊維の平均繊維径が１μｍ未満であり、かつ、前記構成繊維の平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数が前記構成繊維の総数の２～２０％を占めるように形成されている、エアフィルター。
  5. 　前記不織布の前記構成繊維の平均繊維径が０．５μｍ未満である、請求項４に記載のエアフィルター。
  6. 　前記不織布は、
    　その構成繊維の平均繊維径が０．５μｍ未満であり、かつ、前記構成繊維の平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数が前記構成繊維の総数の２～２０％を占めるように形成された第１の不織布と、
    　その構成繊維の平均繊維径が０．５～１μｍであり、かつ、前記構成繊維の平均繊維径の２倍以上１０倍以下の繊維径を有する繊維の数が前記構成繊維の総数の２～２０％を占めるように形成された第２の不織布と、
    　を含む、請求項４に記載のエアフィルター。
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