本發(fā)明涉及耐熱性、阻燃性優(yōu)異的帶電無(wú)紡布及其制造方法、以及使用了該帶電無(wú)紡布的耐熱性、阻燃性優(yōu)異的過(guò)濾材料。

背景技術(shù)：

以往，在面罩過(guò)濾器、空調(diào)過(guò)濾器等中通常使用帶電(駐極體(electret))無(wú)紡布，所述帶電(駐極體)無(wú)紡布是利用電暈放電法、液體帶電法(hydro-chargingmethod)等方法使由聚丙烯纖維形成的無(wú)紡布帶電而得到的。然而，在這樣的使用了聚丙烯纖維的帶電無(wú)紡布的情況下，耐熱性差，因此不適合作為例如各種排氣過(guò)濾器、由柴油機(jī)等排出的高溫塵埃等的集塵、除去等需要耐熱性的用途中的過(guò)濾材料(耐熱過(guò)濾器)。

作為用于需要如上所述的耐熱性的用途的耐熱過(guò)濾器，目前已知有應(yīng)用使用了耐熱性纖維的無(wú)紡布。例如，日本特開(kāi)2009-119327號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中公開(kāi)了一種輕質(zhì)耐熱過(guò)濾器，其使用了包含芳族聚酰胺纖維、聚醚醚酮纖維、聚酰亞胺纖維、pps纖維、聚四氟乙烯纖維、聚酯纖維、尼龍66纖維、酚醛纖維等耐熱短纖維的無(wú)紡布。另外，例如在日本特開(kāi)2011-183236號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中，已知有使用了聚苯硫醚纖維、間位芳族聚酰胺纖維、對(duì)位芳族聚酰胺纖維、聚酰胺酰亞胺纖維、聚酰亞胺纖維等耐熱性纖維的耐熱過(guò)濾器。

另外，在日本特開(kāi)2010-90512號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中公開(kāi)了在過(guò)濾器過(guò)濾材料中使用2層以上的疊層結(jié)構(gòu)體，所述2層以上的疊層結(jié)構(gòu)體是通過(guò)熱壓粘使超極細(xì)纖維層和無(wú)紡布層在線狀、波狀或鋸齒狀的熱壓粘部中接合一體化而成的，所述超極細(xì)纖維層由使用了例如全芳香族聚酰胺等的超極細(xì)纖維的纖維結(jié)構(gòu)體形成，所述無(wú)紡布層包含使用了聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚酮、熱塑性聚酰亞胺等熱塑性纖維。專利文獻(xiàn)3中記載了這樣的疊層結(jié)構(gòu)體因超極細(xì)纖維層的存在而使捕獲效率良好，且壓力損失極小，作為用于從鋼鐵、火力發(fā)電廠、垃圾焚燒爐、燃煤鍋爐等排出的氣體中除去有害物質(zhì)的耐熱過(guò)濾器是合適的。

另外，一直以來(lái)，使用了玻璃纖維的耐熱過(guò)濾器等也是眾所周知的，但由于比重(重量)重、且飛散的纖維刺激皮膚，因此操作性差，而且在廢棄處理中也存在問(wèn)題。

如上所述，雖然目前已知有各種耐熱過(guò)濾器，但仍期望開(kāi)發(fā)性能進(jìn)一步提高的新型過(guò)濾材料。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2009-119327號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2011-183236號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2010-90512號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供一種性能與比以往得到了提高(即，壓力損失少、捕獲效率優(yōu)異)且耐熱性、阻燃性優(yōu)異的新型過(guò)濾材料、以及用于該過(guò)濾材料的無(wú)紡布。

用于解決課題的技術(shù)方案

作為得到捕獲效率優(yōu)異的無(wú)紡布的方法之一，有利用駐極體的帶電加工技術(shù)。已知駐極體加工雖然已適用于聚丙烯等主要使用了聚烯烴類聚合物的無(wú)紡布，但對(duì)于由其它樹(shù)脂形成的無(wú)紡布而言，雖然可得到高帶電駐極體無(wú)紡布，但特別是在高溫條件下，這些電荷的壽命通常較短。

本發(fā)明人等為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，特別是通過(guò)電暈放電法及液體帶電法中的至少一種方法對(duì)使用了非晶性聚合物的無(wú)紡布進(jìn)行駐極體加工時(shí)，壓力損失少，捕獲效率優(yōu)異，且該效果在高溫條件下也可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)，從而完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明如下所述。

本發(fā)明的帶電無(wú)紡布是使用以非晶性聚合物為主成分的纖維而形成的。

優(yōu)選本發(fā)明的帶電無(wú)紡布的表面電荷密度為1×10^-10庫(kù)侖/cm²以上。

對(duì)于本發(fā)明的帶電無(wú)紡布而言，優(yōu)選面速度為8.6cm/秒時(shí)對(duì)粒徑1μm粉塵捕獲效率為40％以上、qf值為0.05以上、且在100℃下放置24小時(shí)后的粉塵捕獲效率的減少率為10％以下。在該情況下，進(jìn)一步優(yōu)選qf值為0.1以上、且在100℃下放置24小時(shí)后的粉塵捕獲效率的減少率為20％以下。

對(duì)于本發(fā)明的帶電無(wú)紡布而言，優(yōu)選非晶性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為200℃以上。

在本發(fā)明的帶電無(wú)紡布中，優(yōu)選非晶性聚合物為非晶性聚醚酰亞胺。

優(yōu)選本發(fā)明的帶電無(wú)紡布由平均纖維徑為1～25μm的纖維形成。

優(yōu)選本發(fā)明的帶電無(wú)紡布的厚度為10～1000μm的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的帶電無(wú)紡布優(yōu)選通過(guò)熔噴法或紡粘法制造，另外，更優(yōu)選通過(guò)電暈放電法及液體帶電法中的至少一種方法使其帶電。

本發(fā)明還提供一種使用了上述帶電無(wú)紡布的過(guò)濾材料。

本發(fā)明還提供一種帶電無(wú)紡布的制造方法，該方法包括，使用以非晶性聚合物為主成分的纖維，通過(guò)熔噴法或紡粘法形成無(wú)紡布，用電暈放電法及液體帶電法中的至少一種方法使其帶電。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種性能比以往得到了提高(即，壓力損失少、捕獲效率優(yōu)異)、耐熱性、阻燃性優(yōu)異、且操作性良好、在廢棄處理時(shí)也不易產(chǎn)生問(wèn)題的過(guò)濾材料及用于該過(guò)濾材料的帶電無(wú)紡布、其制造方法。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的帶電(駐極體)無(wú)紡布的特征在于，其是使用以非晶性聚合物為主成分的纖維而形成的。這里，“帶電”是指無(wú)紡布帶有電的狀態(tài)，其表面電荷密度(使用法拉第籠[靜電電量計(jì)]測(cè)定電荷量再除以測(cè)定面積而計(jì)算出的值)優(yōu)選為1.0×10^-10庫(kù)侖/cm²以上，更優(yōu)選為1.5×10^-10庫(kù)侖/cm²以上，進(jìn)一步優(yōu)選為2.0×10^-10庫(kù)侖/cm²以上。

作為本發(fā)明的非晶性聚合物，可以列舉例如：非晶性的聚醚酰亞胺(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：215℃)、非晶性的聚苯乙烯(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：100℃)、非晶性的聚碳酸酯(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：150℃)、非晶性的聚醚砜(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：225℃)、非晶性的聚酰胺酰亞胺(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：275℃)、非晶性的改性聚苯醚(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：210℃)、非晶性的聚砜(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：190℃)、非晶性的聚芳酯(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：193℃)等。需要說(shuō)明的是，對(duì)于“非晶性”而言，可以將得到的纖維設(shè)置于差示掃描量熱儀(dsc)中，在氮中以10℃/分的速度升溫，根據(jù)有無(wú)吸熱峰來(lái)確認(rèn)。在吸熱峰非常寬而無(wú)法明確地判斷吸熱峰的情況下，在實(shí)際使用方面也是沒(méi)有問(wèn)題的水平，因此實(shí)質(zhì)上也可以判斷為非晶性。

使用這樣的以非晶性聚合物為主成分的纖維而形成的本發(fā)明的帶電無(wú)紡布適于性能比以往得到了提高(后面敘述)、耐熱性、阻燃性優(yōu)異、且操作性也良好、廢棄處理時(shí)不易產(chǎn)生問(wèn)題的過(guò)濾材料。

以非晶性聚合物為主成分的纖維優(yōu)選含有非晶性聚合物50重量％以上，更優(yōu)選在80～100重量％的范圍內(nèi)含有非晶性聚合物，進(jìn)一步優(yōu)選在90～100重量％的范圍內(nèi)含有非晶性聚合物。在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，用于本發(fā)明的帶電無(wú)紡布的纖維可以含有非晶性聚合物以外的成分，作為這樣的非晶性聚合物以外的成分，可以列舉例如：聚丙烯、聚酯、聚酰胺、液晶聚合物、各種添加物(后面敘述)等。另外，在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，本發(fā)明的帶電無(wú)紡布也可以包含除了以非晶性聚合物為主成分的纖維以外的纖維，作為這樣的除了以非晶性聚合物為主成分的纖維以外的纖維，可以列舉例如非導(dǎo)電性纖維(后面敘述)、玻璃纖維等。

本發(fā)明的帶電無(wú)紡布所使用的非晶性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)優(yōu)選為200℃以上，優(yōu)選為205～300℃的范圍內(nèi)。這是由于，在非晶性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于200℃時(shí)，存在難以保持帶電性的傾向。另外，在非晶性聚合物中，在非晶性聚醚酰亞胺(pei)的情況下，除了帶電性保持的觀點(diǎn)以外，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越高，越能得到耐熱性優(yōu)異的無(wú)紡布，因此優(yōu)選，但如果玻璃化轉(zhuǎn)變溫度過(guò)高，則在使其熔粘的情況下，熔粘溫度也會(huì)升高，在熔粘時(shí)有可能引起聚合物的分解，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度更優(yōu)選為200～230℃，進(jìn)一步優(yōu)選為205～220℃。

對(duì)于本發(fā)明中的非晶性聚合物而言，從耐熱性、阻燃性優(yōu)異、且熱熔融(加工性)優(yōu)異的原因考慮，在上述中優(yōu)選非晶性pei。非晶性pei優(yōu)選使用下述通式所示的聚合物。其中，式中r1為具有6～30個(gè)碳原子的2價(jià)芳香族殘基，r2為選自下述的2價(jià)有機(jī)基團(tuán)：具有6～30個(gè)碳原子的2價(jià)芳香族殘基、具有2～20個(gè)碳原子的亞烷基、具有2～20個(gè)碳原子的亞環(huán)烷基、以及由具有2～8個(gè)碳原子的亞烷基進(jìn)行了鏈終止的聚二有機(jī)硅氧烷基。

[化學(xué)式1]

構(gòu)成本發(fā)明的無(wú)紡布的纖維中，以非晶性聚合物為主成分的纖維的平均纖維徑優(yōu)選為1～25μm。構(gòu)成帶電無(wú)紡布的纖維的平均纖維徑低于1μm時(shí)，存在產(chǎn)生飛花、難以形成纖維網(wǎng)的隱患，另外，在其超過(guò)25μm時(shí)，從致密性的觀點(diǎn)考慮，有時(shí)不優(yōu)選。平均纖維徑更優(yōu)選為1.2～15μm，進(jìn)一步優(yōu)選為1.5～10μm。

非晶性pei的分子量沒(méi)有特別限定，考慮到得到的纖維、無(wú)紡布的機(jī)械特性、尺寸穩(wěn)定性、工序通過(guò)性，重均分子量(mw)優(yōu)選為1000～80000。在使用高分子量的聚合物時(shí)，在纖維強(qiáng)度、耐熱性等方面優(yōu)異，因此優(yōu)選，從樹(shù)脂制造成本、纖維化成本等的觀點(diǎn)考慮，重均分子量?jī)?yōu)選為2000～50000，更優(yōu)選為3000～40000。

在本發(fā)明中，作為非晶性pei，從非晶性、熔融成型性、成本的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用主要具有下式所示的結(jié)構(gòu)單元的縮合物，所述縮合物為2,2-雙[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐與間苯二胺或?qū)Ρ蕉返目s合物。該pei以“ultem”的商標(biāo)由sabicinnovativeplastics公司銷售。

[化學(xué)式2]

另外，只要在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，就可以在非晶性pei的主鏈中含有環(huán)狀酰亞胺、醚鍵以外的結(jié)構(gòu)單元，例如脂肪族、脂環(huán)族或芳香族酯單元、氧羰基單元等。

在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，構(gòu)成本發(fā)明的帶電無(wú)紡布的以非晶性聚合物為主成分的纖維可以含有抗氧劑、防靜電劑、自由基抑制劑、消光劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、無(wú)機(jī)物等。作為所述無(wú)機(jī)物的具體例子，可以使用碳納米管、富勒烯、滑石、硅灰石、沸石、絹云母、云母、高嶺土、粘土、葉蠟石、二氧化硅、膨潤(rùn)土、氧化鋁硅酸鹽等硅酸鹽、氧化硅、氧化鎂、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化鐵等金屬氧化物、碳酸鈣、碳酸鎂、白云石等碳酸鹽、硫酸鈣、硫酸鋇等硫酸鹽、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁等氫氧化物、玻璃珠、玻璃薄片、玻璃粉、陶瓷珠、氮化硼、碳化硅、炭黑及石墨等。另外，為了改善纖維的耐水解性，還可以含有單環(huán)氧化合物或二環(huán)氧化合物、單碳化二亞胺化合物或聚碳化二亞胺化合物、單唑啉化合物或二唑啉化合物、單吖丙啶(azirine)化合物或雙吖丙啶化合物等末端基封端劑。

帶電無(wú)紡布的單位面積重量沒(méi)有特別限制，優(yōu)選為1～1000g/m²。在帶電無(wú)紡布的單位面積重量低于1g/m²時(shí)，強(qiáng)度變低而有可能在加工時(shí)斷裂，在帶電無(wú)紡布的單位面積重量超過(guò)1000g/m²時(shí)，從生產(chǎn)性的觀點(diǎn)考慮，不優(yōu)選。帶電無(wú)紡布的單位面積重量更優(yōu)選為2～950g/m²，進(jìn)一步優(yōu)選為3～900g/m²。

本發(fā)明的帶電無(wú)紡布的透氣度沒(méi)有特別限制，優(yōu)選為1～300cc/cm²/秒的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為10～250cc/cm²/秒的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選為50～200cc/cm²/秒的范圍內(nèi)。帶電無(wú)紡布的透氣度低于1cc/cm²/秒時(shí)，損害透氣性，在作為過(guò)濾器使用的情況下，存在容易堵塞網(wǎng)眼的傾向，另外，在透氣度超過(guò)300cc/cm²/秒時(shí)，纖維粗密的不均勻增大，在作為過(guò)濾器使用的情況下，存在性能不一致的傾向。

對(duì)本發(fā)明的帶電無(wú)紡布的密度也沒(méi)有特別限制，優(yōu)選為0.05～0.30g/cm³的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為0.10～0.25g/cm³的范圍內(nèi)。通過(guò)使帶電無(wú)紡布的密度為上述范圍內(nèi)，作為無(wú)紡布可以保持優(yōu)選的形態(tài)、性質(zhì)，容易獲得透氣性等希望的性能，易于得到降低后面敘述的壓力損失、且厚度薄而具備優(yōu)異的捕獲效率的無(wú)紡布。

如后面所述，本發(fā)明的帶電無(wú)紡布可以優(yōu)選用作過(guò)濾材料、特別是用作要求耐熱性的用途的過(guò)濾材料。這樣，本發(fā)明也提供一種使用了本發(fā)明的帶電無(wú)紡布的過(guò)濾材料。對(duì)于過(guò)濾材料而言，取得捕獲效率與壓力損失的平衡是重要的，在使用本發(fā)明的帶電無(wú)紡布時(shí)，根據(jù)其帶電性，不僅降低壓力損失，而且即使厚度薄可以獲得優(yōu)異的捕獲效率。本發(fā)明的帶電無(wú)紡布對(duì)其厚度沒(méi)有特別限制，在優(yōu)選為10～1000μm的范圍內(nèi)、更優(yōu)選為100～500μm的范圍內(nèi)的較小的厚度下，也可以獲得優(yōu)異的捕獲效率。

本發(fā)明的帶電無(wú)紡布作為如下所述的過(guò)濾材料而顯示出優(yōu)異的性能，所述過(guò)濾材料滿足：

(1)在面速度為8.6cm/秒時(shí)對(duì)粒徑1μm的石英粉塵的捕獲效率為40％以上，

(2)qf值為0.05以上，且

(3)在100℃下放置24小時(shí)后的粉塵捕獲效率的減少率為10％以下。

上述(1)可以根據(jù)jist8151的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定，是表示過(guò)濾材料的捕獲效率的數(shù)值，更優(yōu)選為50％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為80％以上。

上述(2)是利用-ln(1-捕獲效率(％)/100)/壓力損失(pa)計(jì)算出的qf(qualityfactor)值，優(yōu)選為0.10以上，更優(yōu)選為0.12以上。這里，壓力損失可以根據(jù)jist8151的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定。對(duì)于qf值而言，其數(shù)值越高，表明越是取得了捕獲效率與壓力損失的平衡的過(guò)濾材料。

上述(3)是在100℃下放置24小時(shí)后的粉塵捕獲效率的減少率，該減少率越小，在高溫環(huán)境下捕獲效率越不容易降低，即，表明是即使在要求耐熱性的環(huán)境下也可以使用而不降低捕獲效率的優(yōu)異的過(guò)濾材料(過(guò)濾器)。需要說(shuō)明的是，對(duì)于在室溫下qf值低的過(guò)濾材料而言，雖然在高溫環(huán)境下粉塵捕獲效率原本也不易減少(可減少的余地小)，但在本發(fā)明中通過(guò)滿足上述(2)，排除了室溫下qf值低的過(guò)濾材料。在100℃下放置24小時(shí)后的粉塵捕獲效率的減少率優(yōu)選為20％以下，更優(yōu)選為10％以下。

本發(fā)明的帶電無(wú)紡布優(yōu)選為使用以非晶性聚合物為主成分的纖維通過(guò)熔噴法或紡粘法形成于無(wú)紡布中而成的無(wú)紡布。其具有如下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)使用熔噴法或紡粘法，可以比較容易地制造由極細(xì)纖維形成的無(wú)紡布，且在紡絲時(shí)不需要溶劑，可以使對(duì)環(huán)境的影響為最小限度。

在熔噴法的情況下，紡絲裝置可以使用以往公知的熔噴裝置，作為紡絲條件，優(yōu)選在紡絲溫度350～440℃、熱風(fēng)溫度(一次空氣溫度)360～450℃、每1m噴嘴長(zhǎng)度的空氣量5～50nm³的條件下進(jìn)行。

另外，在紡粘法的情況下，紡絲裝置可以使用以往公知的紡粘裝置，作為紡絲條件，優(yōu)選在紡絲溫度350～440℃、熱風(fēng)溫度(拉伸空氣溫度)360～450℃、拉伸空氣為500～5000m/分的條件下進(jìn)行。

本發(fā)明的帶電無(wú)紡布可以通過(guò)水刺、針刺、蒸氣噴射來(lái)進(jìn)行三維抱合。

作為使無(wú)紡布帶電的方法，可以列舉：通過(guò)摩擦、接觸而賦予電荷的方法、照射活性能量線(例如電子束、紫外線、x射線等)的方法、利用電暈放電、等離子體等氣體放電的方法、利用高電場(chǎng)的方法、使用了水等極性溶劑的液體帶電法等公知的適當(dāng)?shù)鸟v極體化處理，沒(méi)有特別限制，從能夠以較低的電量得到較高的帶電性的理由考慮，本發(fā)明的帶電無(wú)紡布還優(yōu)選為利用電暈放電法及液體帶電法中的至少一種方法而使其帶電的無(wú)紡布。

電暈放電法使用以往公知的適當(dāng)?shù)难b置、條件來(lái)進(jìn)行即可，沒(méi)有特別限制，例如，優(yōu)選使用直流高電壓穩(wěn)定化電源(春日電機(jī)株式會(huì)社制造)，例如在施加電壓的電極間的直線距離為5～70mm范圍內(nèi)(更優(yōu)選10～30mm范圍內(nèi))、在常溫(20℃)～100℃范圍內(nèi)(更優(yōu)選30～80℃范圍內(nèi))的溫度下、在0.1～20秒鐘的范圍內(nèi)(更優(yōu)選0.5～10秒鐘范圍內(nèi))的時(shí)間內(nèi)施加-50～-10kv和/或10～50kv范圍內(nèi)(更優(yōu)選-40～-20kv和/或20～40kv范圍內(nèi))的電壓。

另外，液體帶電法例如可以使用以往公知的適當(dāng)?shù)难b置、條件來(lái)進(jìn)行即可，沒(méi)有特別限制，例如通過(guò)將水、有機(jī)溶劑等極性溶劑(從排水等生產(chǎn)性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為水)噴霧于無(wú)紡布并使其振動(dòng)而使其帶電。與無(wú)紡布沖撞的極性溶劑的壓力優(yōu)選為0.1～5mpa的范圍內(nèi)(更優(yōu)選為0.5～3mpa的范圍內(nèi))，來(lái)自于下部的抽吸壓力為500～5000mmh2o(更優(yōu)選為1000～3000mmh2o)，抽吸液體帶電的處理時(shí)間優(yōu)選為0.01～5秒鐘的范圍內(nèi)(更優(yōu)選為0.02～1秒鐘的范圍內(nèi))。實(shí)施了液體帶電法后的帶電的無(wú)紡布優(yōu)選在40～100℃的范圍內(nèi)(更優(yōu)選為50～80℃的范圍內(nèi))的溫度下使其干燥。

需要說(shuō)明的是，為了進(jìn)一步發(fā)揮帶電性，除了以非晶性聚合物為主成分的纖維以外，本發(fā)明的帶電無(wú)紡布還可以含有非導(dǎo)電性纖維。這里所說(shuō)的非導(dǎo)電性的體積電阻率優(yōu)選為10¹²ω·cm以上，更優(yōu)選為10¹⁴ω·cm以上。體積電阻率按照astmd257進(jìn)行測(cè)定。優(yōu)選在無(wú)紡布中在0～10重量％的范圍內(nèi)含有這樣的非導(dǎo)電性纖維，由此，與不含非導(dǎo)電性纖維的情況相比，在對(duì)含有非導(dǎo)電性纖維的無(wú)紡布賦予了帶電性的情況下，能夠更多地保持電量，結(jié)果是可以得到適于捕獲性能優(yōu)異、且壓力損失小的過(guò)濾材料的帶電無(wú)紡布。作為非導(dǎo)電性纖維的材料，可以列舉例如：聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸等聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯硫醚、氟樹(shù)脂、以及它們的共聚物或混合物等。

另外，本發(fā)明還提供一種適于制造上述本發(fā)明的帶電無(wú)紡布的方法。本發(fā)明的帶電無(wú)紡布的制造方法的特征在于，使用以非晶性聚合物為主成分的纖維，通過(guò)熔噴法或紡粘法形成無(wú)紡布，利用電暈放電法及液體帶電法中的至少一種方法使其帶電。本發(fā)明的帶電無(wú)紡布可以通過(guò)這樣的本發(fā)明的帶電無(wú)紡布的制造方法來(lái)制造，也可以通過(guò)其它的制造方法來(lái)制造，優(yōu)選通過(guò)本發(fā)明的帶電無(wú)紡布的制造方法來(lái)制造。關(guān)于熔噴法、紡粘法、電暈放電法及液體帶電法的優(yōu)選條件，如上所述。

實(shí)施例

以下，通過(guò)實(shí)施例具體地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的任何限定。

[平均纖維徑(μm)]

用掃描電子顯微鏡對(duì)無(wú)紡布進(jìn)行放大拍攝，測(cè)定任意100根纖維的直徑，計(jì)算出平均值作為平均纖維徑。

[無(wú)紡布的厚度(μm)]

將得到的連續(xù)纖維無(wú)紡布在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下(溫度：20℃、相對(duì)濕度：65％)放置4小時(shí)以上，然后用peacockdial-thicknessgaugehtype(株式會(huì)社安田精機(jī)制作所制造：φ10mm×180g/cm²)測(cè)定了5處厚度，將其平均值表示為無(wú)紡布的厚度。

[無(wú)紡布的單位面積重量(g/m²)]

按照jisp8124進(jìn)行了測(cè)定。

[無(wú)紡布的密度(g/cm³)]

使用[無(wú)紡布的厚度]和[無(wú)紡布的單位面積重量]測(cè)定了無(wú)紡布的體積，根據(jù)這些結(jié)果計(jì)算出無(wú)紡布的密度。

[無(wú)紡布的透氣度(cc/cm²/秒)]

按照透氣度jisl1913“一般無(wú)紡布試驗(yàn)方法”的弗雷澤法(fraziermethod)進(jìn)行了測(cè)定。

[阻燃性]

根據(jù)jisa1322試驗(yàn)法，用距試樣的下端離開(kāi)50mm的梅克爾燈對(duì)設(shè)置于45℃的試樣的下端進(jìn)行加熱，測(cè)定了加熱10秒鐘時(shí)的炭化長(zhǎng)度。根據(jù)該炭化長(zhǎng)度的結(jié)果，按照下述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)了阻燃性。

a：炭化長(zhǎng)度低于5cm，

b：炭化長(zhǎng)度為5cm以上。

[表面電荷密度]

從得到的無(wú)紡布上裁切5cm×5cm的試驗(yàn)片，根據(jù)jisl1094的規(guī)定，使用春日電機(jī)株式會(huì)社制造的法拉第籠(靜電電量計(jì)：kq431b型)測(cè)定了電量，然后除以試樣面積25cm²，作為表面電荷密度(庫(kù)侖/cm²)。

[捕獲效率]

根據(jù)jist8151，將無(wú)紡布裁切為11cmφ的大小，設(shè)置于過(guò)濾部8.6cmφ的試樣臺(tái)(過(guò)濾面積：58.1cm²)，測(cè)定了以風(fēng)量30l/分、面速度8.6cm/秒過(guò)濾石英粉塵(平均粒徑：1μm)時(shí)的捕獲效率(％)。需要說(shuō)明的是，捕獲效率的減少率利用以下的計(jì)算式求出。

(減少率)＝(初期的捕獲效率－(100℃、放置24小時(shí)后的捕獲效率))/初期的捕獲效率×100。

[壓力損失]

根據(jù)jist8151，將無(wú)紡布裁切為11cmφ的大小，設(shè)置于過(guò)濾部8.6cmφ的試樣臺(tái)(過(guò)濾面積：58.1cm²)，測(cè)定了以風(fēng)量30l/分、面速度8.6cm/秒過(guò)濾石英粉塵(平均粒徑：1μm)時(shí)的壓力損失(pa)。

[100℃、放置24小時(shí)后的捕獲效率、壓力損失]

將得到的無(wú)紡布在100℃下放置24小時(shí)，然后如上所述測(cè)定了捕獲效率、壓力損失。

[qf值]

根據(jù)如上所述測(cè)定的初期及100℃、放置24小時(shí)后的捕獲效率、壓力損失，利用下式分別測(cè)定了初期qf值及100℃、放置24小時(shí)后的qf值。

-ln(1-捕獲效率(％)/100)/壓力損失(pa)

[實(shí)施例1]

使用非晶性聚醚酰亞胺(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：215℃)，在紡絲溫度420℃下對(duì)單位面積重量25g/m²、平均纖維徑為2.2μm的熔噴無(wú)紡布進(jìn)行紡絲。然后，在輥溫度200℃、接觸壓力30kg/cm下進(jìn)行軋光處理，使用直流高電壓穩(wěn)定化電源(春日電機(jī)株式會(huì)社制造)，用電暈放電法在電壓間距離為20mm、電壓為30kv、溫度為30℃、時(shí)間為3秒鐘的條件下施加電壓。將得到的帶電無(wú)紡布的物性示于表1。

[實(shí)施例2]

使用非晶性聚醚酰亞胺(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：215℃)，在紡絲溫度435℃下對(duì)單位面積重量25g/m²、平均纖維徑為5.1μm的紡粘無(wú)紡布進(jìn)行紡絲。然后，在輥溫度200℃、接壓30kg/cm下進(jìn)行壓延處理，使用直流高電壓穩(wěn)定化電源(春日電機(jī)株式會(huì)社制造)，用電暈放電法在電壓間距離為20mm、電壓為30kv、溫度為30℃、時(shí)間為3秒鐘的條件下施加電壓。將得到的帶電無(wú)紡布的物性示于表1。

[實(shí)施例3]

使用非晶性聚醚酰亞胺(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：215℃)，在紡絲溫度420℃下對(duì)單位面積重量25g/m²、平均纖維徑為2.5μm的熔噴無(wú)紡布進(jìn)行紡絲。然后，在輥溫度200℃、接壓80kg/cm下進(jìn)行壓延處理，使用直流高電壓穩(wěn)定化電源(春日電機(jī)株式會(huì)社制造)，用電暈放電法在電壓間距離為20mm、電壓為30kv、溫度為30℃、時(shí)間為3秒鐘的條件下施加電壓。將得到的帶電無(wú)紡布的物性示于表1。

[實(shí)施例4]

使用非晶性聚碳酸酯(pc)(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：145℃)，在紡絲溫度350℃下對(duì)單位面積重量25g/m²、平均纖維徑為5.4μm的熔噴無(wú)紡布進(jìn)行紡絲。然后，在輥溫度100℃、接壓30kg/cm下進(jìn)行壓延處理，使用直流高電壓穩(wěn)定化電源(春日電機(jī)株式會(huì)社制造)，用電暈放電法在電壓間距離為20mm、電壓為30kv、溫度為30℃、時(shí)間為3秒鐘的條件下施加電壓。將得到的帶電無(wú)紡布的物性示于表1。

[比較例1]

根據(jù)astmd1238，使用在溫度230℃、負(fù)載2.16kg下測(cè)定的熔體流動(dòng)速率(mfr)為1100g/10分的聚丙烯(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：0℃)，在紡絲溫度280℃下對(duì)單位面積重量25g/m²、平均纖維徑為3.1μm的熔噴無(wú)紡布進(jìn)行紡絲。使用直流高電壓穩(wěn)定化電源(春日電機(jī)株式會(huì)社制造)，用電暈放電法在電壓間距離為20mm、電壓為30kv、溫度為30℃、時(shí)間為3秒鐘的條件下施加電壓。將得到的帶電無(wú)紡布的物性示于表1。

[比較例2]

除了未實(shí)施電暈放電法以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行。將得到的無(wú)紡布的物性示于表1。

本次公開(kāi)的實(shí)施方式及實(shí)施例的所有方面均為示例，應(yīng)該認(rèn)為這些并不是限制性的實(shí)施方式及實(shí)施例。本發(fā)明的范圍并不是上述說(shuō)明的范圍，而是由權(quán)利要求書(shū)所示出的范圍，包括與權(quán)利要求同等含義及范圍內(nèi)的所有的變更。