JPH06146147A - 掃除機フィルター用不織布及びその製法 - Google Patents

掃除機フィルター用不織布及びその製法

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JPH06146147A
JPH06146147A JP4295217A JP29521792A JPH06146147A JP H06146147 A JPH06146147 A JP H06146147A JP 4295217 A JP4295217 A JP 4295217A JP 29521792 A JP29521792 A JP 29521792A JP H06146147 A JPH06146147 A JP H06146147A
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JP
Japan
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fibers
density
vacuum cleaner
nonwoven fabric
woven fabric
Prior art date
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Pending
Application number
JP4295217A
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English (en)
Inventor
Yukimasa Nakamura
幸正 中村
Nobuo Owaki
信雄 大脇
Shuichi Goto
修一 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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  • Filtering Materials (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】軽量で高捕集性を具備しながら圧力損失が少な
く、しかも柔軟性、耐久性、加工性、及び取扱い性等の
優れた掃除機フィルター用不織布及びその簡易な製法を
提供する。 【構成】単糸繊度0.5デニール以下の異形断面極細繊
維からなる密度0.17g/cm3以上の高密度層と、
疎水性繊維からなる密度0.15g/cm3以下の低密
度層からなり、これら両層が構成繊維同志の交絡により
一体化されると共に断面方向に密度勾配を有する掃除機
フィルター用不織布。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、掃除機フィルター用不
織布及びその製法の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、掃除機のフィルターとして
は、起毛織物、ニードルパンチ不織布、スパンボンド不
織布、スパンボンドとニードルパンチとの併用による不
織布等が多く使用されている。
【0003】また、高捕集性の不織布として、極細繊維
を用いた不織布、例えば極細のガラス繊維をバインダー
で接着した不織布や、メルトブロー法で形成したウェッ
ブを積層後ニードルパンチした不織布等も提案されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、起毛織
物、ニードルパンチ不織布、スパンボンド不織布、スパ
ンボンドとニードルパンチとの併用による不織布等から
なるフィルターは粗塵、即ち5μm以上の粉塵濾過用と
しては使用できるが、1〜5μmの微細な粉塵濾過用と
しては使用出来なかった。この場合上記従来のフィルタ
ーでも目付を大きくすれば微細な粉塵を濾過できるが、
目付を大きくすると圧力損失が大きくなって実用に供す
ることが出来ず、しかも、風合が硬く重いため縫製加工
も困難であり、取扱い性も悪くなると云う問題がある。
【0005】極細繊維を用いた不織布は単糸繊度が0.
8デニール以下になると、開綿、及びカーディング工程
での通過性が問題となり、またメルトブロー法による不
織布は引張強力が弱く単独での使用が困難である。
【0006】本発明は、かかる従来の問題点を解消し、
軽量で高捕集性を具備しながら圧力損失が少なく、しか
も柔軟性、耐久性、加工性、及び取扱い性等の優れた掃
除機フィルター用不織布及びその簡易な製法を提供する
ものでる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の課
題を解決するために以下の構成をとる。すなわち、本発
明は単糸繊度0.5デニール以下の異形断面極細繊維か
らなる密度0.17g/cm3以上の高密度層と、疎水
性繊維からなる密度0.15g/cm3以下の低密度層
からなり、これら両層が構成繊維同志の交絡により一体
化されると共に断面方向に密度勾配を有することを特徴
とする掃除機フィルター用不織布、及び単糸繊度0.5
デニール以下の極細繊維に分割可能な分割性複合繊維か
らなるウェッブを疎水性繊維からなる不織布上に重ね合
わせ、前記ウェッブ上から高圧水流を噴射して分割性複
合繊維の分割と両層の交絡一体化を行うことを特徴とす
る掃除機フィルター用不織布の製法である。
【0008】本発明を更に詳細に説明すると、本発明で
使用する単糸繊度が0.5デニール以下の異形断面極細
繊維としては、分割性複合繊維を後工程で分割した極細
繊維が好適に用いられる。
【0009】分割性複合繊維としては、化学的に分割す
るものと、物理的に分割するものとがあるが、前者は後
工程において薬剤により繊維の複合成分の一部を溶解し
て分割するため、加工工程が複雑で、且つ特別な加工設
備が必要となり、安定生産の点で問題が多い。
【0010】これに対して、後者は後工程で高圧水流等
の手段で分割するもので、加工工程が単純で、特別の加
工設備を必要としないので、工業的に前者より有利であ
る。
【0011】物理的に分割可能な分割性複合繊維の例と
しては、図1〜図4に示すように、非相溶性の2種の熱
可塑性重合体(黒色部と白色部)を断面において交互に
配列した複合繊維が挙げられる。また非相溶性の2種の
熱可塑性重合体の組み合わせの例としては、ポリエステ
ルとポリプロピレン 、ポリエステルとナイロン、ナイ
ロンとポリプロピレン等が挙げられる。
【0012】この分割性複合繊維の単糸繊度は1〜5デ
ニール程度が好ましく、分割後の極細繊維の単糸繊度は
0.5デニール以下、好ましくは0.2デニール以下で
ある。
【0013】本発明において用いる極細繊維の形状を異
形断面とする理由は、異形断面による表面積の増大に基
づく捕集効果の向上及び繊維相互の交絡性の向上を図る
ためである。
【0014】本発明の不織布は、異形断面極細繊維から
なる高密度層と疎水性繊維からなる低密度層とで構成さ
れており、粗塵は低密度層で濾過し、微細な粉塵は高密
度層で濾過するという層別捕集を行うことにより捕集効
率が向上すると共に、長期使用においても圧力損失が少
なくなるという利点がある。
【0015】高密度層の密度は0.17g/cm3
上、好ましくは0.2〜0.25g/cm3であり、
0.17g/cm3未満では微細な粉塵の捕集効果が悪
くなる。一方低密度層の密度は0.15g/cm3以下
であり、0.15g/cm3を越えると圧力損失が大き
くなりすぎて掃除機用フィルターとして使用出来なくな
る。
【0016】低密度層を構成する繊維としては、疎水性
繊維が好ましく、具体的には単糸繊度が1〜5デニール
のポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、及びアクリ
ル繊維が好適に用いられる。
【0017】構成繊維の一部として、熱融着性繊維を1
0%以上含有させ、後工程で熱融着処理することによ
り、形態安定性及び耐久性を一層向上させることが出来
る。この場合の熱融着性繊維としては、芯成分に低融点
成分を配し、鞘成分に高融点成分を配した芯鞘複合繊
維、例えば、芯ポリエチレン/鞘ポリプロピレン、芯ポ
リエチレン /鞘ポリエステル、芯低融点ポリエステル
/鞘ポリエステル、芯低融点ポリエステル/鞘ポリアミ
ド等の芯鞘複合繊維が好適に使用される。
【0018】本発明における、高密度層の目付は40〜
100g/m2が好ましく、40g/m2未満では層が不
均一になって捕集効率にバラツキが生じやすくなり、逆
に100g/m2を越えると捕集効率は向上するが、圧
力損失が大きくなるので好ましくない。
【0019】また不織布全体の目付は140〜400g
/m2が好ましく、140g/m2未満では形態安定性及
び耐久性の点で問題があり、逆に400g/m2を越え
ると圧力損失が大きく成りすぎると共に縫製加工や取扱
い性の点で問題がある。
【0020】本発明に係わる不織布の製法の一例につい
て説明すると、先ず疎水性繊維(好ましくは単糸繊度1
〜5デニール)を用いてニードルパンチ不織布を形成す
るが、この場合のニードルパンチ本数は、300〜40
0ポイント/cm2程度が好ましく、本数を多くして密
度を高くし過ぎると後で高圧水流処理の際の繊維同志の
交絡が不十分となるので好ましくない。
【0021】次いで極細繊維からなる高密度層を形成す
るが、この場合機械的に分割可能な図1〜図4に示す如
き分割性複合繊維を用いてウェッブを形成し、このウェ
ッブを前記ニードルパンチ不織布の上に重ね合わせ、軽
くニードルパンチするか又はしないで、分割性複合繊維
ウェッブ側から高圧水流を噴射して、該分割性複合繊維
の分割と構成繊維同志の交絡を施すことにより、高密度
層を形成すると同時に該高密度層と前記ニードルパンチ
不織布からなる低密度層とを一体化することにより本発
明の不織布が形成される。
【0022】この場合、高圧水流処理は、不織布の厚さ
方向に沿って密度勾配をもたせるのに非常に有利ある。
【0023】すなわち、高圧水流が直接衝突する表面に
おいて、高圧水流の衝撃力が最も大きいので分割性複合
繊維の分割がほぼ完全に行われると共に構成繊維同志の
交絡も充分に行われて密度が高くなり、内層に行くほど
衝撃力が弱くなるため分割性複合繊維の分割も不十分に
なると共に構成繊維同志の交絡も弱くなって密度が低く
なり、必然的に不織布の表面から下層に向かって密度勾
配が形成されるのである。
【0024】高圧水流による処理は、孔径0.05〜
0.40mmのノズルを用い、噴射圧力40〜200k
g/mm2で柱状流の形で行うのが好ましく、ノズルと
被処理ウエッブとの間隔は1〜5cmとするのが好まし
く、この間隔が大きすぎると高圧水流と空気とが混じり
あって高圧水流の衝撃力が小さくなり、複合繊維の分割
及び交絡効果が得られなくなる。
【0025】高圧水流処理におけるウェッブの支持体と
しては、ロール状物又はネット状物を用い、ネット状物
の場合は60メッシュ以上の緻密な組織のものを使用す
るのが好ましい。
【0026】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、実施例中の各物性値は以下の方法で測定した
ものである。
【0027】[目付]:JIS L−1085に準拠。
【0028】[厚み]:JIS L−1085(荷重2
0g/cm2)に準拠。
【0029】[密度]:重量(g)/体積(cm3)で
算出。
【0030】[圧力損失]:直径10cmのダクトに試
料をセットし、風速1m/秒で空気を吸引した時の、試
料前後の静圧差をU字管マノメータで測定。
【0031】[通気度]:JIS L−1096(フラ
ジール法)に準拠。
【0032】[捕集効率]:ポルトランドを線速5cm
/秒で試験用フィルターに供給したときのフィルター上
流側と下流側との濃度比を重量法で測定。
【0033】(実施例1)固有粘度0.63(オルソク
ロロフェノール中、25℃で測定)のポリエチレンテレ
フタレートと、MI10(ASTM D−1238 2
30℃)のポリプロピレン とを容積比1:2で溶融複
合紡糸して、図1に示す断面の分割性複合未延伸糸を得
た。この未延伸糸を引き揃えて延伸温度80℃で3.5
倍延伸し単糸繊度を2デニールにした後、引続き押し込
み捲縮機にて20ケ/インチの捲縮を付与し、次いでオ
ートクレーブで120℃の湿熱にて10分間弛緩熱処理
した後38mmの長さに切断して分割性複合短繊維と
し、この分割性複合短繊維を用いて目付50g/m2
カードウェッブを形成した。
【0034】他方、ポリエステル短繊維(2デニール×
51mm)80%と、芯がポリエチレンテレフタレー
ト、鞘が融点120℃の改質ポリエステルである熱融着
性複合繊維20%とからなる密度0.11g/cm3
ニードルパンチ混合不織布を形成した。
【0035】次いで、混合不織布の上に、分割性複合短
繊維ウェッブを積層し、100メッシュのネットコンベ
ア上に載置して、分割性複合短繊維ウェッブ側から孔径
0.13mm、孔間隔1mmのノズルを用いて、20k
g/mm2、30kg/mm2、80kg/mm2、及び
100kg/mm2の圧力で4段階水の柱状流を噴射し
て、分割性複合短繊維の分割と構成繊維同志の交絡を施
した後乾燥し、150℃で熱融着処理を施した。
【0036】分割後の極細繊維の繊度は、ポリエステル
繊維が0.12デニール、ポリプロピレン 繊維が0.
14デニールであった。また、不織布を電子顕微鏡で観
察したところ、表面部は完全に分割した極細繊維が相互
に交絡した高密度の層であり、中層部に近い部分では完
全に分割した極細繊維と分割が不完全な繊維、並びに下
層のポリエステル繊維とポリエステル熱融着性複合繊維
とが混在した層であり、最下層はポリエステル繊維とポ
リエステル熱融着性複合繊維とからなる密度の低い層で
あって、表面から下層に向けて密度勾配のある不織布で
あった。得られた不織布の各物性値を表1に示した。
【0037】(実施例2)分割性複合短繊維からなる目
付50g/m2のウェッブの代わりに目付80g/m2
ウェッブを用いる以外は実施例1と同じ処理を行って得
た不織布の各物性値も表1に示した。
【0038】(比較例1、2、3)高密度層と低密度層
の密度を変更する以外は実施例2と同様に形成した不織
布(比較例1)、実施例1で用いたのと同様の分割性複
合短繊維のみからなる不織布(比較例2)、及び市販の
ポリエチレンテレフタレート繊維のみからなるニードル
パンチ不織布(比較例3)の各物性値も表1に示した。
【0039】
【表1】
【0040】(実施例3)ポリエステル短繊維(2デニ
ール×51mm)80%と、芯がポリエチレンテレフタ
レート、鞘が融点120℃の改質ポリエステルである熱
融着性複合繊維20%とからなる目付120g/m2
カードウェッブを形成し、このウェッブに目付30g/
2のコルバック(アクゾ社製スパンボンド不織布の商
品名)を重ね合わせてニードルパンチで仮結合した。
【0041】次いで、実施例1で用いたのと同様の分割
性複合短繊維を用いて目付60g/m2のカードウェッ
ブを形成し、このウェッブを上記仮結合した不織布に重
ねあわせ、分割性複合短繊維ウェッブ側から、水柱状流
を圧力120kg/mm2で噴射した。
【0042】得られた不織布は、極細繊維からなる表層
と、スパンボンド不織布からなる中層と、ポリエチレン
テレフタレート繊維及び熱有着性繊維からなる下層とで
構成された3層不織布であり、目付が210g/m2
表層の密度が0.21g/cm3、下層の密度が0.1
4g/cm3、通気度が35cc/cm2/秒であり、掃
除機用フィルターとして10m/分の風速下で使用した
ところ、2μm以上の塵の捕集効率が99.9%以上で
あった。
【0043】またこの不織布は、ウェット・ドライ共用
の業務用掃除機のフィルターとして使用しても圧力損失
が少なく水洗い等の繰り返し使用後も性能の低下がなく
優れたものであった。
【0044】
【発明の効果】上述の如く構成された本発明の不織布
は、軽量で高捕集性を具備しながら圧力損失が少なく、
しかも柔軟性、耐久性、加工性、及び取扱い性等の優れ
た不織布であって、掃除機フィルター用として優れた適
性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いる分割性複合繊維の一例を示す横
断面図である。
【図2】本発明で用いる分割性複合繊維の他の例を示す
横断面図である。
【図3】本発明で用いる分割性複合繊維の他の例を示す
横断面図である。
【図4】本発明で用いる分割性複合繊維の他の例を示す
横断面図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】単糸繊度0.5デニール以下の異形断面極
    細繊維からなる密度0.17g/cm3以上の高密度層
    と、疎水性繊維からなる密度0.15g/cm3以下の
    低密度層からなり、これら両層が構成繊維同志の交絡に
    より一体化されると共に断面方向に密度勾配を有するこ
    とを特徴とする掃除機フィルター用不織布。
  2. 【請求項2】単糸繊度0.5デニール以下の極細繊維に
    分割可能な分割性複合繊維からなるウェッブを疎水性繊
    維からなる不織布上に重ね合わせ、前記ウェッブ上から
    高圧水流を噴射して分割性複合繊維の分割と両層の交絡
    一体化を行うことを特徴とする掃除機フィルター用不織
    布の製法。
JP4295217A 1992-11-04 1992-11-04 掃除機フィルター用不織布及びその製法 Pending JPH06146147A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006053046A1 (en) * 2004-11-09 2006-05-18 Donaldson Company, Inc. Electronic enclosure filter containing polymer microfiber element
JP2013094699A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Toyota Boshoku Corp ミストセパレータ用の濾材
EP3878537A4 (en) * 2018-11-09 2022-08-03 Roki Co., Ltd. FILTER MATERIAL FOR AUTOMATIC TRANSMISSION OIL FILTER

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WO2006053046A1 (en) * 2004-11-09 2006-05-18 Donaldson Company, Inc. Electronic enclosure filter containing polymer microfiber element
JP2013094699A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Toyota Boshoku Corp ミストセパレータ用の濾材
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