【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は材の製造法に関し、詳しくは各種空
気浄化に用いられる中性能エアーフイルター用
材の層間接着性を改良した積層タイプの材の製
法に関するものである。
〔従来技術〕
近年、中性能エアーフイルター用材として、
エレクトレツト化不織布を適用する試みがある。
エレクトレツト化不織布は永久帯電した静電気力
によつて粉塵を吸引し捕集しようとするものであ
り、低坪量と低繊維充填率にして低圧力損失を計
つたとしても、なお高い捕集効率を発揮するが、
一方で材としての剛性が不足するという問題が
あつた。かかる剛性不足を改良するために低坪量
のエレクトレツト化不織布に高い繊維充填率で剛
性の大なる不織布を重合し、液状接着剤、粉末状
接着剤や熱融着繊維などで接着するとか、超音波
や高周波による溶着加工で接着するなどの方法が
とられていた。ところが、上記接着方法で層間接
着性を高めると、接着剤を多用したり溶着面積を
増す結果となり圧力損失が増大するという問題が
生じ、決して優れた接着法ではなかつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
かかる接着法で製造される材は現状では低圧
力損失を重要視する傾向があるため材の層間接
着性を少なからず犠牲にしている状況にあり、
材の折曲げ加工時に層間剥離が起るという問題が
ある。
本発明はかかる問題を解決するため鋭意検討し
た結果なされたものであつて、材の初期圧力損
失の増大を抑えかつ、高い層間接着性を付与した
中性能エアーフイルター用材を製造する方法を
提供せんとするものである。
〔問題を解決するための手段〕
本発明は熱融着繊維を含む短繊維ウエツブとエ
レクトレツト化起毛不織布とを重合し、次いで熱
圧着することを特徴とする材の製造法に関する
ものである。
本発明において、エレクトレツト化不織布の起
毛はループ状の連続繊維ではなく、この不織布の
表面から少なくとも３mm以上の長さを有するひげ
状の繊維の毛羽であつて、この不織布の全表面に
わたつて立毛しているものである。
本発明において、エレクトレツト化不織布の起
毛加工は針金起毛機、エメリー起毛機やブラツシ
ング機（ブラシロール）などの起毛機で加工して
得られるものである。
本発明において熱融着繊維を含有する短繊維ウ
エツブとは熱融着繊維の含有率が少なくとも30％
で繊維充填率が0.05％以下の短繊維ウエツブであ
る。熱融着繊維の含有率はより好ましくは50％以
上、場合によつては100％であつてもよい。
かかるエレクトレツト化起毛不織布の起毛面を
接着面として熱融着繊維を含む短繊維ウエツブと
重合すると、起毛した毛羽は熱融着繊維を含む短
繊維ウエツブに喰い込み、お互いの繊維同志が絡
み合うことになり、熱圧着により単なる溶融によ
る繊維同志の表面接着に加えて、物理的な投錨効
果により、より強い層間接着性が得られるのであ
る。
本発明において熱圧着とは、エレクトレツト化
起毛不織布の繊維の融点以下、熱融着繊維の融点
以上の温度において１Kg／cm2以下の圧力で材材
料を形成することをいうものであり、その具体的
方法には従来から用いられている熱板間プレスや
材材料を多孔材で挟んで熱風を通過させる方法
などがある。
またエレクトレツト化加工される不織布の素材
はそれ自体公知のものでよく、絶縁性ポリマーか
ら得られる繊維、例えばポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化
ビニリデン、ポリエステル繊維などがあげられる
が、好ましくはポリプロピレン繊維である。
本発明においてエレクトレツト化起毛不織布に
重合せしめる短繊維ウエツブに用いられる繊維と
してはポリエステルステープル、綿、ポリノジツ
ク、ポリアクリロニトリルのような短繊維形態の
天然繊維および合成繊維があげられ、また、これ
に配合される熱融着性繊維としては融点の異なる
異種の合成ポリマーを複合した繊維、例えば、ポ
リプロピレン／ポリエチレン、ポリエステル／改
質ポリエステル等をシースコア型またはバイメタ
ル型に複合した繊維があげられる。
本発明においては起毛不織布のエレクトレツト
化加工は熱融着の前でも後でもよく、また熱圧着
の前後でエレクトレツト化加工してもよい。
〔実施例〕
次に実施例でもつて本発明を詳細に説明する。
実施例 １
３デニールのポリプロピレンのスパンボンド不
織布（目付量40ｇ／m2）を合成繊維製ブラツシン
グ機で起毛加工し、平均15mm繊維長の毛羽を立毛
させた。
この不織布の起毛面に３デニールの芯鞘（シー
スコア）構造の熱融着繊維の含有率が80％である
６デニールのポリエステル短繊維のウエツブ（80
ｇ／m2）を重ね合せ、145℃の熱板間温度で熱圧
着した。次いで、直流印加電圧−20KVで電極間
距離10mmで20秒間、コロナ放電による荷電処理を
施して、スパンボンド不織布をエレクトレツト化
して本発明に係る材（実施例１）を作成した。
この実施例１の材をJIS−Ｐ−8116に準拠して
層間剥離強度を測定した。その結果を第１表に示
した。
なお、第１表には比較のため、本実施例１で用
いたスパンボンド不織布を起毛せずに実施例１と
同様に３デニールの芯鞘構造の熱融着繊維の含有
率が80％である６デニールのポリエステル短繊維
のウエツブ（80ｇ／m2）と重合し、145℃の熱板
間温度で熱圧着し、次いでエレクトレツト化処理
をして比較例１を作成した。この比較例１の部材
について実施例１と同様に剥離強度を測定した結
果を第１表にあわせて示した。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for manufacturing a material, and more particularly to a method for manufacturing a laminated type material with improved interlayer adhesion of medium-performance air filter materials used for various air purifications. [Prior art] In recent years, as a medium-performance air filter material,
There have been attempts to apply electrified nonwoven fabrics.
Electrified nonwoven fabric attempts to attract and collect dust using a permanently charged electrostatic force, and even if a low basis weight and low fiber filling rate are used to achieve low pressure loss, the collection efficiency is still high. However,
On the other hand, there was a problem that the material lacked rigidity. In order to improve this lack of rigidity, a highly rigid nonwoven fabric with a high fiber filling rate is polymerized onto a low basis weight electret nonwoven fabric, and the fabric is bonded with liquid adhesive, powder adhesive, heat-sealable fiber, etc. Methods such as bonding using ultrasonic or high-frequency welding processes were used. However, increasing interlayer adhesion using the above bonding method resulted in the use of a large amount of adhesive and increased welding area, resulting in an increase in pressure loss, and this was by no means an excellent bonding method. [Problems to be Solved by the Invention] At present, materials manufactured using such adhesive methods tend to place importance on low pressure loss, so the interlayer adhesion of the materials is sacrificed to some extent.
There is a problem that delamination occurs during bending of the material. The present invention was made as a result of intensive studies to solve these problems, and provides a method for manufacturing a medium-performance air filter material that suppresses the increase in initial pressure loss of the material and provides high interlayer adhesion. That is. [Means for Solving the Problems] The present invention relates to a method for producing a material, which is characterized by polymerizing a short fiber web containing heat-fusible fibers and an electret raised nonwoven fabric, and then thermocompression bonding. In the present invention, the nap of the electrified nonwoven fabric is not a continuous fiber in the form of a loop, but is a fluff of whisker-like fibers having a length of at least 3 mm from the surface of the nonwoven fabric, and extends over the entire surface of the nonwoven fabric. It has raised hair. In the present invention, the electret nonwoven fabric is raised by a raising machine such as a wire raising machine, an emery raising machine, or a brushing machine (brush roll). In the present invention, short fiber web containing heat-fusible fibers is defined as having a content of heat-fusible fibers of at least 30%.
It is a short fiber web with a fiber filling rate of 0.05% or less. The content of heat-fusible fibers is more preferably 50% or more, and may be 100% in some cases. When the raised surface of such an electret raised nonwoven fabric is used as an adhesive surface to polymerize with a short fiber web containing heat-sealable fibers, the raised fluff bites into the short-fiber web containing heat-sealable fibers, causing the fibers to become entangled with each other. In addition to surface adhesion between fibers due to simple melting, thermocompression bonding provides stronger interlayer adhesion due to the physical anchoring effect. In the present invention, thermocompression bonding refers to forming materials under a pressure of 1 kg/cm 2 or less at a temperature below the melting point of the fibers of the electret raised nonwoven fabric and above the melting point of the heat-sealable fibers. Specific methods include the conventional method of pressing between hot plates and the method of sandwiching the material between porous materials and allowing hot air to pass through. In addition, the material of the nonwoven fabric to be electretted may be any known material, and examples include fibers obtained from insulating polymers, such as polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, and polyester fibers. Preferred is polypropylene fiber. In the present invention, the fibers used in the short fiber web to be polymerized with the electrified raised nonwoven fabric include natural fibers and synthetic fibers in the form of short fibers such as polyester staple, cotton, polynosic, and polyacrylonitrile. Examples of heat-fusible fibers include fibers made of composites of different types of synthetic polymers having different melting points, such as fibers made of polypropylene/polyethylene, polyester/modified polyester, etc. in a sheath core type or bimetal type composite. In the present invention, the raised nonwoven fabric may be electrified before or after heat fusion bonding, or may be electrified before or after heat compression bonding. [Example] Next, the present invention will be explained in detail with reference to Examples. Example 1 A 3-denier polypropylene spunbond nonwoven fabric (basis weight: 40 g/m 2 ) was brushed using a synthetic fiber brushing machine to create fluff with an average fiber length of 15 mm. A web of 6 denier short polyester fibers (80
g/m 2 ) were superimposed and thermocompression bonded at a hot plate temperature of 145°C. Next, a material according to the present invention (Example 1) was prepared by applying a corona discharge charging treatment at a DC applied voltage of -20 KV and an inter-electrode distance of 10 mm for 20 seconds to electret the spunbond nonwoven fabric.
The interlayer peel strength of the material of Example 1 was measured in accordance with JIS-P-8116. The results are shown in Table 1. Table 1 shows, for comparison, that the spunbond nonwoven fabric used in Example 1 was not brushed and the content of heat-fusible fibers with a 3-denier core-sheath structure was 80% in the same manner as in Example 1. Comparative Example 1 was prepared by polymerizing a certain 6-denier polyester short fiber web (80 g/m 2 ), thermocompression bonding at a hot plate temperature of 145° C., and then electrifying treatment. The peel strength of the member of Comparative Example 1 was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
【表】
比較例１の材は130mm幅で手による折畳み加
工をすると材が容易に層間剥離をするのに対
し、実施例１の材は全く、問題なく折畳み加工
ができた。
実施例 ２
メルトブロー紡糸による0.07デニールのポリプ
ロピレン極細繊維不織布（目付量15ｇ／m2）を合
成繊維製ブラシロールで摩擦して起毛加工し、平
均繊維長８mmの毛羽を立毛させた。この不織布に
３デニールのサイドバイサイド構造のポリエステ
ル熱融着繊維100％の短繊維ウエツブ（100ｇ／
m2）を重合し、140℃の熱板間温度で熱圧着して
実施例２の材を作成した。
比較のため、実施例２で用いた極細繊維不織布
を起毛せずに実施例２と同じ構成で比較例２の
材を作成した。次いで、実施例１と同様に実施例
２と比較例２の層間剥離強度を測定した。その結
果を第２表に示した。[Table] The material of Comparative Example 1 had a width of 130 mm, and when folded by hand, the layers easily peeled off, whereas the material of Example 1 could be folded without any problems. Example 2 A 0.07 denier polypropylene microfiber nonwoven fabric (area weight: 15 g/m 2 ) produced by melt blow spinning was brushed by rubbing with a synthetic fiber brush roll to create fluff with an average fiber length of 8 mm. This non-woven fabric is made of short fiber web (100g/
m2 ) was polymerized and thermocompression bonded at a hot plate temperature of 140°C to create the material of Example 2. For comparison, a material of Comparative Example 2 was created with the same configuration as Example 2 without raising the ultrafine fiber nonwoven fabric used in Example 2. Next, in the same manner as in Example 1, the interlayer peel strength of Example 2 and Comparative Example 2 was measured. The results are shown in Table 2.
【表】
実施例２の材は180°剥離試験では極細繊維不
織布の材料破断が発生した。この極細繊維不織布
の引張破断強度が800ｇ／25mm幅であることから
剥離強度はこれ以上の値であつたと考えられる。
実施例 ３
８デニールのポリプロピレンのスパンボンド不
織布（目付量30ｇ／m2）をエメリー起毛機で平均
繊維長５mmの起毛加工をした。この不織布に６デ
ニールの芯鞘構造の熱融着繊維100％の短繊維ウ
エツブ（80ｇ／m2）を重合し、150℃の熱板間温
度で熱圧着した。比較のため起毛せずに実施例３
と同じ構成と製造方法で比較例３を作成した。次
いで、実施例３と比較例３を実施例１と同様の方
法で剥離強度を測定した。その結果を第３表に示
した。[Table] In the material of Example 2, material breakage occurred in the ultrafine fiber nonwoven fabric in the 180° peel test. Since the tensile strength at break of this microfiber nonwoven fabric was 800 g/25 mm width, it is thought that the peel strength was higher than this value. Example 3 An 8-denier polypropylene spunbond nonwoven fabric (basis weight: 30 g/m 2 ) was brushed to an average fiber length of 5 mm using an emery napping machine. A short fiber web (80 g/m 2 ) of 100% heat-sealable fibers having a core-sheath structure of 6 denier was polymerized onto this nonwoven fabric, and thermocompression bonded at a hot plate temperature of 150°C. Example 3 without raising for comparison
Comparative Example 3 was created using the same configuration and manufacturing method. Next, the peel strength of Example 3 and Comparative Example 3 was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.
【表】
実施例３の材を30mm幅でアコーデオンプリー
ツマシンで折畳加工したところ、材の層間での
剥離は全く見られなかつた。これに対し、比較例
３の材は折畳加工中にスパンボンド不織布と熱
融着繊維の熱圧着層とが層間剥離を起こして、連
続した折畳加工が出来なかつた。[Table] When the material of Example 3 was folded to a width of 30 mm using an accordion pleat machine, no peeling between the layers of the material was observed. On the other hand, in the material of Comparative Example 3, delamination occurred between the spunbond nonwoven fabric and the thermocompression bonding layer of heat-sealable fibers during the folding process, and continuous folding process was not possible.