專利名稱：一種紡粘無紡布及使用其制成的過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡粘無紡布及使用其制成的過濾器。更具體地說，本發(fā)明涉及一種同時具有良好的成型加工性與形狀保持持久性的過濾基材用高剛性紡粘無紡布，以及提供將其用作過濾基材的捕集性能良好的過濾器。
背景技術(shù)：
以前，空氣過濾器，例如集塵過濾器等，在金屬切削工廠及產(chǎn)生較多粉塵的工廠，廣泛應(yīng)用于勞動環(huán)境的改善以及較高價格粉末的回收。作為其過濾基材，使用通用聚酯長纖維無紡布即聚酯長纖維無紡布或聚酯短纖維無紡布。作為集塵器用過濾基材，迄今為止使用了將以短纖維為原料的無紡布縫制、成型為圓筒狀的袋式過濾器，但是圓筒狀的袋式過濾器為了獲得充分的過濾能力，只能將裝置大型化。因此，逐漸開始使用將為節(jié)省空間并獲得更大的過濾面積而褶裥加工制成的無紡布作為過濾基材的過濾器。為了使過濾器能夠承受過濾時的負(fù)荷，要求該褶裥型過濾器使用剛性較高的無紡布。為了獲得剛性較高的無紡布，需要增加無紡布的截面形狀力矩，即需要增加厚度。然而，通過降低纖維密度來增加厚度會使由纖維構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)粗大，因此無法獲得剛性。因此，采用了通過增加密度而使厚度增加的方法。在聚酯長纖維無紡布中，通過高速紡紗得到的取向結(jié)晶纖維存在如下問題，即，如果密度高，則通過壓花加工而實施的纖維熔合不充分、伸長率低、剛性較強(qiáng)而成形性欠佳、形狀保持性差。因此，為了改善纖維熔合性，提出一種將不使其取向結(jié)晶的未拉伸絲作為熱粘合組分使用，并進(jìn)行壓花加工的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。但是，在該方法中，為了促使取向度低的纖維在壓花工序中結(jié)晶，使纖維變脆，因此存在形狀保持性與耐用性較差的問題。作為提高無紡布的剛性與褶裥形狀保持性的方法，提出了很多使用熱粘合組分的方法。其中一種方法為，通過壓花加工對以低熔點組分為鞘組分的芯鞘狀復(fù)合長纖維無紡布中的低熔點組分進(jìn)行加壓接合并形成較淺的凹凸，從而抑制起毛并得到抗彎強(qiáng)度大于或等于500mg的褶裥形狀保持性良好的無紡布(例如，參照專利文獻(xiàn)2、3)。并且，還提出一種通過壓花加工對以低熔點組分為鞘組分的長纖維無紡布中的低熔點組分進(jìn)行加壓接合并形成較淺凹凸的方法，且在該方法中規(guī)定了密度與抗彎強(qiáng)度(例如，參照專利文獻(xiàn)4)。另外，還提出一種對以低熔點組分為鞘組分的長纖維層以及低熔點組分與高熔點組分的長纖維被混纖的層進(jìn)行層疊并進(jìn)行壓花加工，進(jìn)而通過壓延加工調(diào)整厚度的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)5)。此外，還提出一種將含有低熔點組分的粗復(fù)合纖維與細(xì)纖維混纖以減少熱粘合組分并進(jìn)行壓花加工，然后通過利用較粗的熱粘合纖維構(gòu)成框體功能而提高褶裥加工性與褶裥形狀保持性的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)6)。作為減少粘合組分的方法，還提出了很多作為花瓣型截面將花瓣部作為熱粘合組分的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)7 12)。這些方法，均存在由于低熔點組分的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度而引起的弛豫所致的耐用性差的問題。作為得到高剛性無紡布的其他方法，還提出了通過針刺加工使不含低熔點組分的長纖維無紡布三維混雜，浸潰粘合劑樹脂并用樹脂固定纖維交叉點的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)13)。此方法雖然可以提高剛性，但存在由于針刺形成的孔使過濾性能降低，進(jìn)而因褶裥加工及重復(fù)使用時的外力而使粘合劑樹脂從交叉點上脫落的問題。雖然提出了如上所述一樣保持過濾性能并提高褶裥加工性或者改進(jìn)褶裥形狀保持性的方法，但是作為同時具有在加熱環(huán)境也包括在內(nèi)時的褶裥形狀保持性及耐用性的過濾器，獲得一種較為理想的高剛性無紡布的課題尚未得到解決。專利文獻(xiàn)I日本專利文獻(xiàn)特開平10-99608號公報專利文獻(xiàn)2日本專利文獻(xiàn)特開平9-192426號公報專利文獻(xiàn)3日本專利文獻(xiàn)特開平11-253718號公報專利文獻(xiàn)4日本專利文獻(xiàn)特開2001-54709號公報專利文獻(xiàn)5日本專利文獻(xiàn)特開平8-100371號公報專利文獻(xiàn)6日本專利文獻(xiàn)特開平11-192406號公報專利文獻(xiàn)7日本專利文獻(xiàn)特開2001-248056號公報專利文獻(xiàn)8日本專利文獻(xiàn)特開2001-276529號公報專利文獻(xiàn)9日本專利文獻(xiàn)特開2001-271260號公報專利文獻(xiàn)10日本專利文獻(xiàn)特開2005-7268號公報專利文獻(xiàn)11日本專利文獻(xiàn)特開2005-111337號公報專利文獻(xiàn)12日本專利文獻(xiàn)特開2007-125546號公報專利文獻(xiàn)13日本專利文獻(xiàn)特開平6-47219號公報發(fā)明所要解決的技術(shù)問題本發(fā)明以上述以往技術(shù)的課題為背景而完成。即，本發(fā)明的目的在于提供一種同時具有良好的成型加工性與形狀穩(wěn)定性的高剛性紡粘無紡布。另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種使用該高剛性紡粘無紡布制成的過濾基材及過濾器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人等潛心研究之結(jié)果，發(fā)現(xiàn)能夠通過以下所示的方法解決上述課題，并完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明具有以下構(gòu)成。I. 一種紡粘無紡布，其通過利用雕刻輥與平整的金屬輥對由單組分的聚酯纖維構(gòu)成的沉積纖維束進(jìn)行熱壓接合而得到，且其密度為150 400g/m2、縱向抗彎性為20 60mN、縱向拉伸強(qiáng)度大于或等于400N/5cm。2.上述I所述的紡粘無紡布，其聚酯纖維為由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于60°C的聚酯樹脂(A組分)98. O 99. 95重量％以及與聚酯樹脂(A組分)不相溶且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為120°C 160°C的熱塑性樹脂(B組分)0. 05 2. O重量％的混合物構(gòu)成的纖維。3.上述I或2所述的紡粘無紡布，其A組分為聚對苯二甲酸乙二醇酯，B組分為苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-馬來酸酐共聚物或者苯乙烯-馬來酸共聚物。4.上述I 3中任意一項所述的紡粘無紡布，其構(gòu)成無紡布的纖維由雙折射率為O. 04 O. 09、纖維細(xì)度為I 5dtex的長纖維構(gòu)成。
5. 一種過濾基材,其使用上述I 4中任意一項所述的紡粘無紡布制成。6. 一種過濾基材，其使用上述I 4中任意一項所述的紡粘無紡布制成，且在無紡布單板的過濾特性上，對大于或等于O. 3 μ m且小于或等于O. 5 μ m的顆粒捕集效率為大于或等于25 %、QF值大于或等于O. 03mmAq_1 。7.上述5或6所述的過濾基材，其通過褶裥加工制成。8. 一種過濾器，其使用上述5 7中任意一項所述的過濾基材制成。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以得到一種作為過濾基材較為理想的高剛性無紡布。該高剛性無紡布從其剛性考慮，可以提出一種褶裥加工性良好、褶裥加工后的抗撓性良好、褶裥形狀保持性良好的過濾基材。
具體實施例方式以下，具體說明本發(fā)明。本發(fā)明的無紡布是由單組分的聚酯纖維構(gòu)成的紡粘無紡布。在這里所說的單組分聚酯纖維是指，構(gòu)成無紡布的聚酯纖維并非芯鞘狀或并排型等復(fù)合纖維，而是不必對I種聚酯樹脂進(jìn)行復(fù)合化，直接從噴嘴擠出得到的纖維。作為I種聚酯樹脂，均聚物自不必說，還使用共混聚合物，而且在不進(jìn)行復(fù)合化的基礎(chǔ)上纖維化的材料，也包含在本發(fā)明所說的單組分的聚酯纖維中。本發(fā)明的紡粘無紡布的密度為150 400g/m2,比較理想為180 350g/m2,更加理想為200 300g/m2。如果低于150g/m2，則抗彎性降低，如果用于過濾器，在因過濾顆粒的沉積而使對無紡布的負(fù)荷增加時，將會產(chǎn)生因其負(fù)荷使濾材變形、網(wǎng)眼堵塞而減少過濾面積、縮短壽命的問題。如果超過400g/m2，也基本上看不到伴隨纖維量的增加而產(chǎn)生的過濾精度的提高，還增加產(chǎn)品的重量及成本，因此并不理想。另外，還由于較高的剛性產(chǎn)生使褶裥加工性降低的問題，因此并不理想。本發(fā)明的紡粘無紡布的縱向抗彎性為20 60mN，比較理想為30 50mN，更加理想為35 45mN。如果低于20mN，則褶裥形狀保持性差，并不理想。如果超過60mN，則在褶裥加工時的折疊阻力變大，有時會使褶裥形狀的凹凸點的成形狀態(tài)不分明，因此并不理想。另外，褶裥形狀保持性由折疊方向即縱向的抗彎性主導(dǎo)，并不特別限定橫向的抗彎性，但其應(yīng)大于或等于10mN，較為理想是大于或等于15mN。本發(fā)明的紡粘無紡布的縱向拉伸強(qiáng)度大于或等于400N/5cm，比較理想為大于或等于450N/5cm，更加理想為大于或等于500N/5cm。如果低于400N/5cm，則在作為過濾器使用時，在粉塵沉積而對過濾基材造成負(fù)擔(dān)時，片材存在破裂的危險，并不理想。關(guān)于拉伸強(qiáng)度的上限，可以通過調(diào)整加壓接合面積及加工溫度來進(jìn)行調(diào)整，因此并不被特別限定，但兼顧其他無紡布特性，一般小于或等于1000N/5cm。本發(fā)明的紡粘無紡布，較佳為由以玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于60°C的聚酯樹月旨(A組分)98. O 99. 95重量％以及與聚酯樹脂(A組分)不相溶且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為120°C 160°C的熱塑性樹脂(B組分)O. 05 2. O重量％的混合物為原料的聚酯纖維構(gòu)成。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于60°C的聚酯樹脂(A組分)，可列舉聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸環(huán)己烷對二甲醇酯(PCHT)等。如果使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于60°C的聚酯樹脂，則所得到的無紡布的熱弛豫變大，因此在作為過濾器使用時，耐熱性差，并不理想。在聚酯樹脂(A組分)中，為使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于60°C，可以使其含有共聚聚酯樹脂，但比較理想的是均聚樹脂組分大于或等于99摩爾％，更為理想的是大于或等于100%。此外，在本發(fā)明中，在不使聚酯樹脂特性降低的范圍內(nèi)，可以根據(jù)需要添加抗氧化劑、紫外線吸收劑、著色劑、阻燃劑及抗菌劑等改性材料。與本發(fā)明的聚酯樹脂(A組分)不相溶且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為120°C 160°C的熱塑性樹脂(B組分)，在B組分不具有與聚酯樹脂(A)的相溶性，而熔融聚酯樹脂(A組分)時，具有B組分作為獨立組分存在的特性。此外，由于具有比聚酯樹脂(A組分)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度至少高40°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，因此具有當(dāng)獨立組分的B組分受到紡紗張力時抑制聚酯樹脂(A組分)的取向結(jié)晶的效果。例如，可以列舉聚苯乙烯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、甲基戊烯樹脂以及它們的共聚物等。另外，在所得到的纖維中，B組分作為獨立組分分散存在于 A組分中，其與一般稱為海島纖維的島組分在海組分的長度方向上連通存在的復(fù)合纖維不同。即，可以得到B組分作為獨立組分分散存在于主組分即A組分中的非復(fù)合纖維的單組分纖維。該B組分的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較佳為120°C 160°C。如果低于120°C，則取向抑制效果降低，而且為了獲得所期望的無紡布特性必須增加添加量，但是增加添加量會在高速紡紗時使紗線容易斷裂，因此并不理想。如果超過160°C，則細(xì)化速度變快，在高速紡紗時，容易發(fā)生紗線斷裂，因此并不理想。在本發(fā)明中，作為B組分，較為理想的是苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，在A組分中使用了聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)時，通過添加少量的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為122°C的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-馬來酸酐共聚物(在市面上銷售的產(chǎn)品中，例如Rohm GmbH&Co. KG的PLEXIGLAS HW55)即可得到較高的取向結(jié)晶抑制效果，因此特別理想。在A組分中使用了聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)時，使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為155°C的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(在市面上銷售的產(chǎn)品中，例如SARTOMER Company Inc.的SMA1000等)為佳。該B組分的含量較佳為0. 05 2重量％，更佳為0. I I. 5重量％，特別佳為0. 2 I. O重量％。如果含量低于0. 05重量％，則取向結(jié)晶的抑制效果降低，通過壓花加工實施的纖維之間的熔合并不充分，因此并不理想。如果含量超過2重量％，則在高速紡紗區(qū)容易發(fā)生紗線斷裂，很難進(jìn)行穩(wěn)定的生產(chǎn)，因此并不理想。雖然通過降低紡紗速度可以改善紗線斷裂，但是無法滿足本發(fā)明的必要條件即雙折射率，耐用性差，因此并不理想。本發(fā)明的無紡布為根據(jù)紡粘法得到的長纖維無紡布，其為通過利用成對的雕刻輥與平整的金屬輥對由單組分的聚酯纖維構(gòu)成的沉積纖維束進(jìn)行熱壓接合的壓花加工而得到的無紡布。作為單組分的聚酯樹脂，通過將上述A組分與B組分的混合物作為原料使用，可以得到高剛性的密度為150 400g/m2的高密度紡粘無紡布，該高密度紡粘無紡布通過使用以往將低熔點組分作為鞘組分、高熔點組分作為芯組分的芯鞘狀復(fù)合纖維，并且利用成對的雕刻輥進(jìn)行雙面壓花加工而得到。S卩，迄今為止，在利用單組分的聚酯樹脂制造密度為150 400g/m2的高密度紡粘無紡布時，只能得到因密度較高而在壓花加工時熱壓接合不充分有時造成層間剝離的無紡布，也只能得到縱向抗彎性低于20mN的剛性較低的無紡布。與此相反，本發(fā)明的無紡布通過使用由上述A組分與B組分的混合物構(gòu)成的聚酯纖維，得到容易熱壓接合的沉積纖維束。對其沉積纖維束，并非使用成對的雕刻輥進(jìn)行熱壓接合而是使用成對的雕刻輥與平整的金屬棍進(jìn)行熱壓接合，從而能夠?qū)γ芏葹?50 400g/m2的高密度紡粘無紡布進(jìn)行充分的熱壓接合。其結(jié)果，所得到的紡粘無紡布為縱向抗彎性良好的高剛性無紡布。本發(fā)明的無紡布，其短纖維無紡布的拉伸強(qiáng)度弱、剛性低，因此并不理想。另外，浸潰樹脂的短纖維無紡布，雖然其剛性得到了改善，但是有時會因褶裥加工及重復(fù)使用過濾器時的外力而產(chǎn)生粘合劑樹脂的脫落、纖維的脫落，因此并不理想。此外，即使在紡粘無紡布中，針刺加工無紡布的剛性也較低，而且由于在針刺加工形成的針孔會使過濾性能降低，因此并不理想。另外，浸潰樹脂的紡粘無紡布，有時會因褶裥加工及重復(fù)使用過濾器時的外力而產(chǎn)生粘合劑樹脂的脫落，因此并不理想。構(gòu)成本發(fā)明的紡粘無紡布的長纖維，其雙折射率較佳為O. 04 O. 09，更佳為O. 045 O. 08，特別佳為O. 05 O. 07。如果雙折射率低于O. 04，則容易引起熱變形，雖然通過壓花加工可以促進(jìn)纖維之間的熔合，但纖維剛度較差，褶裥形狀保持性降低，過濾器一旦加熱成型則會變脆，耐用性差，因此并不理想。如果雙折射率超過O. 09，雖然剛度得到提 高，但變形時的追從性差，褶裥加工性變差，因此并不理想。構(gòu)成本發(fā)明的紡粘無紡布的長纖維，其纖維細(xì)度較佳為I 5dtex，更佳為I. 2 4dtex，特別佳為I. 5 3dtex。如果纖維細(xì)度低于ldtex，則由于纖維較細(xì)，纖維自身的強(qiáng)度較低，作為無紡布的耐磨性差，因此并不理想。如果纖維細(xì)度超過5dtex，則所構(gòu)成的纖維間隙變大，對小顆粒粉塵的捕集性能降低，因此并不理想。使用本發(fā)明的紡粘無紡布制成的過濾基材，其過濾性能同時滿足對大于或等于O. 3 μ m且小于O. 5 μ m的顆粒捕集效率大于或等于25 %、QF值大于或等于O. 03mmAq^較為理想。在本發(fā)明中，為使中等性能過濾器的功能穩(wěn)定，作為對大氣塵埃的捕集效率，對捕集顆粒直徑大于或等于O. 3 μ m且小于或等于O. 5 μ m的顆粒捕集效率要大于或等于25 %，t匕較理想的是大于或等于30%，更為理想的是大于或等于35%。使用本發(fā)明的紡粘無紡布制成的過濾基材，通過捕集性能與壓力損失之間的關(guān)系限定過濾性能，因此將QF值設(shè)定為大于或等于O. OSmmAq-1較為理想。更為理想的是設(shè)定為大于或等于O. 04mmAq'特別理想的是設(shè)定為大于或等于O. 05mmAq'如果QF值小于O. OSmmAq-1,即使捕集效率高壓力損失也會高，而即使壓力損失低捕集效率也會低，因此作為過濾器其性能并不理想。另外，并不特別限定QF值的上限，但是由于通常QF值以O(shè). 09mmAq_1為臨界值，因此將上限設(shè)定為O. 09mmAq'使用本發(fā)明的紡粘無紡布制成的過濾基材，在褶裥加工中，通過增加相當(dāng)于一定截面面積的過濾面積來增加過濾量，從而延長過濾器的壽命。褶裥的形狀，可以使用廣為人知的形狀，并不特別限定，但是至少大于或等于平面的截面面積的2倍為佳，大于或等于
2.5倍則更佳，大于或等于3倍則特佳。從形狀的易加工性與形狀保持性考慮，折疊形狀較佳為鋸齒形狀或彎面形狀。在將使用本發(fā)明的紡粘無紡布制成的過濾基材用于高性能過濾器時，與高性能膜等聞性能過濾基材進(jìn)行層置而進(jìn)行裙桐加工為佳。使用由本發(fā)明的紡粘無紡布構(gòu)成的過濾基材制成的過濾器，可以使用廣為人知的過濾器結(jié)構(gòu)。
實施例以下，通過實施例具體說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不僅限于實施例。在實施例中，按照以下方法實施了對各特性值的測定。<玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點>選取各熱塑性樹脂樣本5mg，使用差示掃描量熱儀(TA instruments公司制造的Q100)，在氮氣環(huán)境下以10°C/分的速度從20°C升溫至290°C時的發(fā)熱峰值位置的溫度作為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、吸熱峰值位置的溫度作為熔點進(jìn)行了評價?！礋o紡布的密度〉用依據(jù)JIS L 1906(2000)測定的每單位面積(Im2)的質(zhì)量表示。 <無紡布的剛性(抗彎性)>將依據(jù)JIS L 1096(1999)的8. 20. I的A法測定的抗彎強(qiáng)度作為無紡布的抗彎性，在本發(fā)明中，將縱向的抗彎強(qiáng)度作為縱向抗彎性(HiN)。<無紡布的拉伸強(qiáng)度>在每Im寬的無紡布中提取5cm寬X20cm長的試驗片3張，以把持間隔10cm、20±lcm/min的拉伸速度對試驗片施加壓力直至試驗片切斷。將試驗片受到最大負(fù)荷時的強(qiáng)度規(guī)定為拉伸強(qiáng)度。<雙折射率>利用安裝有貝雷克補(bǔ)償器的偏光顯微鏡對從無紡布或纖網(wǎng)中抽取的單纖維進(jìn)行觀察，將根據(jù)光程差與纖維直徑求得的η = 5的平均值規(guī)定為纖維的雙折射率(Λη)。〈纖維細(xì)度〉從無紡布中隨機(jī)提取10個小片樣本，利用光學(xué)顯微鏡分別從每個樣本中任意選取5點，共計50根纖維，測定其粗細(xì)。假設(shè)纖維截面為圓形，則將粗細(xì)規(guī)定為纖維直徑。根據(jù)將上述平均值的小數(shù)點以下第一位進(jìn)行四舍五入而計算出的纖維直徑與聚合物的密度計算出纖維細(xì)度。<過濾基材的壓力損失>從無紡布的任意部分提取3個Φ 50mm的樣本,對于各個樣本,將樣本固定在過濾裝置固定架上，從濾材樣本下游側(cè)求得在空氣流量為5cm/秒時的大氣塵埃的壓力損失(mmAq)。<過濾基材的大于或等于O. 3 μ m且小于或等于O. 5 μ m的捕集效率>從無紡布的任意部分提取3個Φ50ι πι的樣本,對于各個樣本,將樣本固定在過濾裝置架上，以空氣流量5cm/秒的速度從濾材樣本下游側(cè)吸入大氣塵埃，直至吸入空氣量達(dá)到lm3，然后用計數(shù)器測定濾材上游的吸入大氣塵埃中的大于或等于O. 3μπι且小于或等于
O.5 μ m的粉塵并求出粉塵數(shù)(Dl)，另一方面，使用計數(shù)器測定通過濾材樣本的吸入過濾大氣中的大于或等于O. 3 μ m且小于或等于O. 5 μ m的粉塵并求出粉塵數(shù)(D2)，并根據(jù)以下公式求出捕集效率。大于或等于O. 3 μ m且小于或等于O. 5 μ m的捕集效率(％ ) = (1-D2/D1) X 100<過濾基材的QF值〉測量在測定上述捕集效率時濾材的上游側(cè)與下游側(cè)的平均壓差(ΛΡ mmAq)，并根據(jù)以下公式求得QF值。
QF 值(I/mmAq) = - {In (捕集效率)/100} / ( Λ P)〈耐磨性〉切取過濾基材用無紡布，在大榮科學(xué)精密儀器的學(xué)振形摩擦染色堅牢度試驗機(jī)上，設(shè)置成使摩擦面成為無紡布的壓花面?zhèn)龋褂眉?xì)白布3號作為摩擦布料，在摩擦次數(shù)為100次時，依據(jù)JIS L-0847的方法進(jìn)行了耐磨試驗。用肉眼判斷表面的磨損程度并進(jìn)行了如下評價。表面無磨損◎;起毛、磨損較少〇；起毛、有小 中等程度磨損Λ ;起毛、磨損嚴(yán)重Χ<褶裥加工性>使用小型裙裥加工機(jī)，以5m/分的速度供給棍狀過濾基材用無紡布,使其形成打 褶寬度為20mm的褶裥，并通過肉眼感官評價判定在壓縮狀態(tài)下將熱板處理溫度設(shè)定為120°C而得的經(jīng)褶裥加工的過濾基材的褶裥形成狀態(tài)與機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況。◎:機(jī)器無堵塞，褶裥形狀非常好；〇機(jī)器無堵塞，褶裥形狀較好；Λ :機(jī)器無堵塞，褶裥角度略鈍；X :機(jī)器全部堵塞，無堵塞但褶裥形狀完全變形，發(fā)生異常<過濾器的耐用性>對于裙裥成形的過濾基材，在厚度100mm、縱橫500mm角度的正方形框中，為使過濾面積達(dá)到其3倍而在折疊狀態(tài)下，利用粘合劑固定末端并制成帶框的過濾器，然后在50°C的環(huán)境中，放置該帶框過濾器，使其褶裥的凹凸朝上下，并在中央Φ 200mm的圓盤上放置重物，使其總負(fù)荷為19. 6N，放置24小時后，移去重物并恢復(fù)至室溫，用肉眼判斷形狀變化?！?無變形；〇稍微變形；Λ :嚴(yán)重變形；X :完全變形<無紡布的壓接面積> 從Im2無紡布表面的20個部位取樣，用SEM拍攝500倍的照片，打印出放大至1000倍的照片，剪下壓接部分，求得剪下的壓接部分的面積(Sp)，并根據(jù)每單位面積的壓接部分的數(shù)量，求得相對于總面積(SO)的Sp的比率。(η = 20)P = SpXn/SO(實施例I)A組分使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為67°C、固有粘度為O. 65的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，B 組分使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 122°C 的 Rohm GmbH&Co. KG 的 PLEXIGLAS HW55 (HW55)，將A組分99重量％與B組分I. O重量％混合干燥，使用噴嘴孔口為L/D3. O的噴嘴，在紡紗溫度為285°C的條件下，以單孔排放量為I. 12g/分的速度進(jìn)行熔融紡紗，并以4500m/分的紡紗速度收回，抖落到輸送網(wǎng)帶上而得到纖網(wǎng)。在網(wǎng)帶上使用100°C的預(yù)壓輥進(jìn)行連續(xù)印壓處理，得到由單根纖維細(xì)度為2. 5dtex的長纖維構(gòu)成的纖網(wǎng)。接著，利用壓接面積比為18%的橫橢圓壓花輥與平整的金屬輥，在加熱溫度為240°C的條件下，以120kN/m的線壓進(jìn)行壓花加工，得到密度為250g/m2的無紡布。對所得到的纖網(wǎng)與無紡布的評價結(jié)果如表I所示。接著，對所得到的無紡布進(jìn)行褶裥加工，并對過濾基材進(jìn)行了評價，其結(jié)果如表I所示。滿足本發(fā)明必要條件的實施例I的過濾基材，保持良好的過濾性能，且保持剛度、耐磨性、褶裥加工性以及形狀保持性均良好的過濾功能，使用其過濾基材制得的過濾器也是耐用性良好的過濾器。(實施例2)除了將無紡布的密度設(shè)定為180g/m2之外，采用與實施例I同樣的方法制得。對所得到的纖網(wǎng)、無紡布、過濾基材以及過濾器的評價結(jié)果如表I所示。滿足本發(fā)明必要條件的實施例2的過濾基材，保持良好的過濾性能，且保持剛度、耐磨性、褶裥加工性以及形狀保持性均良好的過濾功能，使用其過濾基材制得的過濾器也是耐用性良好的過濾器。(實施例3)除了將無紡布的密度設(shè)定為350g/m2之外，采用與實施例I同樣的方法制得。對所得到的纖網(wǎng)、無紡布、過濾基材以及過濾器的評價結(jié)果如表I所示。滿足本發(fā)明必要條件的實施例3的過濾基材，保持良好的過濾性能，且保持剛度、耐磨性、褶裥加工性以及形狀保持性均良好的過濾功能，使用其過濾基材制得的過濾器也是耐用性良好的過濾器。(實施例4)A 組分使用 PET99. 5 重量 ％，B 組分使用 Rohm GmbH&Co. KG 的 PLEXIGLASHW55(HW55)0. 5重量％，壓花加工溫度設(shè)定為255°C，以125kN/m的線壓進(jìn)行壓花加工，除此之外，采用與實施例I同樣的方法制得。對所得到的纖網(wǎng)、無紡布、過濾基材以及過濾器的評價結(jié)果如表I所示。滿足本發(fā)明必要條件的實施例4的過濾基材，保持良好的過濾性能，且保持剛度、耐磨性、褶裥加工性以及形狀保持性均良好的過濾功能，使用其過濾基材制得的過濾器也是耐用性良好的過濾器。(實施例5)除設(shè)定單孔排放量為O. 9g/分，收回速度為3600m/分，壓花溫度為195°C之外，采用與實施例4同樣的方法制得。對所得到的纖網(wǎng)、無紡布、過濾基材以及過濾器的評價結(jié)果如表I所示。滿足本發(fā)明必要條件的實施例5的過濾基材，保持良好的過濾性能，且保持剛度、耐磨性、褶裥加工性以及形狀保持性均良好的過濾功能，使用其過濾基材制得的過濾器也是耐用性良好的過濾器。(比較例I)除設(shè)定PET為100重量％、紡紗溫度為285°C、壓花加工溫度為260°C、線壓為130kN/m之外，采用與實施例I同樣的方法制得。對所得到的纖網(wǎng)、無紡布、過濾基材以及過濾器的評價結(jié)果如表I所示。不滿足本發(fā)明必要條件的比較例I的過濾基材，雖然保持良好的過濾精度，但構(gòu)成纖維的雙折射率高，壓花加工中的纖維熔合不足，是一種褶裥加工性較差的過濾基材。(比較例2)作為B組分，添加玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為108°C、分子量為250000的苯乙烯(PS) I重量％，作為磷系阻燃劑，添加ADK Stab PFR5重量％，使用根據(jù)常規(guī)方法混煉制粒得到的樹月旨，設(shè)定壓花加工溫度為135°C，線壓為110kN/m，除此之外，采用與比較例I同樣的方法制得。對所得到的纖網(wǎng)、無紡布、過濾基材以及使用過濾基材制成的過濾器的評價結(jié)果如表I所示。比較例2為使用紡紗過程中發(fā)生紗線斷裂(類推為苯乙烯的熱分解導(dǎo)致分叉)、收縮率也較高的無紡布制成的過濾基材，耐磨性尚可，但過濾性能以及形狀保持性均較差，用其制成的過濾器為耐用性差的過濾器。(比較例3)對采用與比較例I同樣的方法制成的纖網(wǎng)，以刺針數(shù)60進(jìn)行針刺加工，對所得到的無紡布、過濾基材以及所制成的過濾器進(jìn)行評價，其結(jié)果如表I所示。比較例3，由于進(jìn)行了混雜處理，因此為剛性低、蓬松的無紡布，是因混雜處理而形成通孔的無紡布。使用該無紡布制成的過濾基材為剛度差，過濾性能、耐磨性以及褶裥加工性均較差的材料，用其制成的過濾器也是耐用性較差的過濾器。(比較例4)作為B 組分，混合了 Rohm GmbH&Co. KG 的 PLEXIGLAS hw55 (hw55) 4. O 重量％，除此之外，采用與實施例I同樣的方法進(jìn)行了紡紗，但紗線斷裂較明顯，未能得到正常的纖網(wǎng)。因此，未能實施對過濾基材的性能評價。(比較例5)除設(shè)定密度為100g/m2、壓花加工溫度為220°C、線壓為100kN/m之外，采用與實施例2同樣的方法制得。對得到的纖網(wǎng)、無紡布、過濾基材以及過濾器的評價結(jié)果如表I所示。比較例5，由于其密度低、剛度差，因此是褶裥加工性與耐用性均較差的過濾基材。(比較例6)除設(shè)定密度為450g/m2之外，采用與實施例2同樣的方法制得。對所得到的纖網(wǎng)、無紡布、過濾基材以及過濾器的評價結(jié)果如表I所示。比較例6，由于密度過高且剛直，因此是褶裥加工性略差的過濾基材。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種紡粘無紡布，其特征在于，其通過利用雕刻輥與平整的金屬輥對由單組分的聚酯纖維構(gòu)成的沉積纖維束進(jìn)行熱壓接合而得到，并且其密度為150 400g/m2、縱向抗彎性為20 60mN、縱向拉伸強(qiáng)度大于或等于400N/5cm。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紡粘無紡布，其特征在于，聚酯纖維為由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于60°C的聚酯樹脂(A組分)98. O 99. 95重量％以及與聚酯樹脂(A組分)不相溶且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為120°C 160°C的熱塑 性樹脂(B組分)0. 05 2. O重量％的混合物構(gòu)成 的纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的紡粘無紡布，其特征在于，A組分為聚對苯二甲酸乙二醇 酯，B組分為苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-馬來酸酐共聚物或者苯乙烯-馬來酸共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項所述的紡粘無紡布，其特征在于，構(gòu)成無紡布的纖維由雙折射率為O. 04 O. 09、纖維細(xì)度為I 5dtex的長纖維構(gòu)成。
5.一種過濾基材，其特征在于，其使用權(quán)利要求I 4中任意一項所述的紡粘無紡布制成。
6.一種過濾基材，其特征在于，其使用權(quán)利要求I 4中任意一項所述的紡粘無紡布制成，在無紡布單板的過濾特性上，對大于或等于O. 3μπι且小于或等于O. 5μπι的顆粒捕集效率為大于或等于25 %、QF值大于或等于O. 03mmAq_1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的過濾基材，其特征在于，其通過褶裥加工而制成。
8.—種過濾器，其特征在于，其使用權(quán)利要求5 7中任意一項所述的過濾基材制成。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于通過壓花加工得到一種無紡布，其具有由單組分的聚酯纖維構(gòu)成的紡粘無紡布很難達(dá)到的高密度與高剛性。另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種過濾基材以及使用該過濾基材制成的過濾器，該過濾基材不僅具有過濾性能，同時還具有良好的褶裥加工性、褶裥形狀保持性以及耐用性。上述紡粘無紡布通過利用一對雕刻輥與平整的金屬輥對由單組分的聚酯纖維構(gòu)成的沉積纖維束進(jìn)行熱壓接合而得到，且該紡粘無紡布由密度為150～400g/m2、縱向抗彎性為20～60mN、縱向拉伸強(qiáng)度大于或等于400N/5cm的紡粘無紡布構(gòu)成。
文檔編號D04H3/153GK102985608SQ20108006789
公開日2013年3月20日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者坂本浩之 申請人:東洋紡株式會社