專利名稱：過濾器用無紡布和發(fā)動(dòng)機(jī)用過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在分離除去空氣中的塵埃等時(shí)使用的過濾器用無紡布，更詳細(xì)地說，涉及得到對(duì)塵埃和碳粒子等被捕集物的保持量優(yōu)異、長時(shí)間持續(xù)優(yōu)異清潔效率的過濾器用無紡布及其制造方法以及用無紡布的過濾器。
近來，已經(jīng)關(guān)注于對(duì)塵埃有高的清潔效率持續(xù)性的使用了密度梯度型無紡布的過濾器。一般，密度梯度型無紡布是由多層密度不同的纖維層疊層而成的，在各纖維層中，使用了纖維直徑不同的纖維，或是調(diào)節(jié)此纖維的配合比例，以使疊層的纖維層的密度從無紡布的一面向另一面分階段變大而構(gòu)成的。而且，纖維彼此的結(jié)合是用各種粘合劑來使纖維彼此固定，或是與有粘合作用的纖維相配合，把此纖維的一部分熔融而粘附于其它的纖維上。
這樣的密度梯度型無紡布，對(duì)碳粒子等微粒的清潔效率不夠充分，因此，已經(jīng)提出了通過使纖維層致密化來提高清潔效率的技術(shù)。作為致密化的方法，已經(jīng)提出，例如，用微細(xì)纖維的纖維層使致密化的纖維與纖維之間形成的細(xì)孔孔徑變小，或由浸漬樹脂來減小細(xì)孔孔徑的技術(shù)。然而，在把這些無紡布用于過濾器時(shí)，容易產(chǎn)生堵死所說的提高對(duì)碳等微粒的清潔效率的眼，而使作為過濾器使用的壽命變短的問題。還有，在致密化的情況下，產(chǎn)生了所說的對(duì)塵埃和碳粒子等的保持量下降的問題。
為了解決這樣的問題，近年已經(jīng)提出了各式各樣的過濾器用無紡布。例如，在特開平9-192427中，已經(jīng)提出了，用熱粘合性的疏水性纖維和非熱粘合性的疏水性纖維所構(gòu)成的2層以上纖維層按空氣出口側(cè)的纖維層的平均纖度比空氣入口側(cè)的纖維層的纖度小地疊層的無紡布，由于水洗使油劑的附著量降低，從而抑制了眼被堵，使得對(duì)砂塵的清潔效率提高的技術(shù)。
還有，例如特開昭53-33783中提出了，在由至少含30％的把熔點(diǎn)相差20℃以上的2種具有成纖性的聚合物作為復(fù)合成分并列配置所構(gòu)成復(fù)合纖維的織物中，從1個(gè)方向于沖入的針數(shù)在40以上150以下的條件下實(shí)施針型沖孔，之后，把此織物在此復(fù)合纖維的低熔點(diǎn)成分的熔點(diǎn)以上、高熔點(diǎn)成分的熔點(diǎn)以下的溫度熱處理的無紡布。
在長時(shí)間使用的發(fā)動(dòng)機(jī)用過濾器中，對(duì)塵埃等有清潔效率的同時(shí)還要求對(duì)塵埃等有高的保持量。還有，從近年來的降低成本的要求出發(fā)，要求要有以更少的纖維層的疊層數(shù)而具有高的清潔效率、保持量的同時(shí)還具有優(yōu)異加工性、一體成型性特性的無紡布。
所說的解決了上述課題而得到的本發(fā)明是一種由2種以上的不同的纖維層疊層所構(gòu)成的無紡布，它是一種由用庫爾特II型孔率計(jì)以(依據(jù)ASTM F-316-80的)起泡點(diǎn)法算出的此無紡布的平均孔徑為30～60μm、此無紡布整體的細(xì)孔徑總面積在0.011cm2/cm2以上為要旨的無紡布。
所希望的是所述無紡布的各纖維層由粘合纖維和被粘合纖維構(gòu)成。
還有，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案是，在上述無紡布中，從被處理氣體的入口側(cè)到被處理氣體的出口側(cè)，纖維層的纖維密度分階段或連續(xù)增大、構(gòu)成纖維層的纖維的平均纖度則是從被處理氣體的入口側(cè)到被處理氣體的出口側(cè)分階段或連續(xù)變小。
再有，優(yōu)選的是所述纖維層為由物理結(jié)合的疊層物，作為物理結(jié)合把纖維混雜則為更優(yōu)選。由針型沖孔或水注的這樣的物理結(jié)合是推薦的。
對(duì)本發(fā)明的所述無紡布的制造方法沒有特別的限制，作為合適的制造方法是，在把2個(gè)以上的配合了纖維所形成的纖維層疊層之后，由纖維的混雜使纖維層間物理結(jié)合，接著由加熱處理使部分纖維熔融而纖維彼此之間粘附從而形成無紡布，之后，在此無紡布的纖維密度大的一面上賦予液體，然后實(shí)施把附著了此液體的面與熱輥接觸的同時(shí)在另一面與氣氛溫度下的熱輥相接觸的壓延處理而得到。
還有，所述本發(fā)明的無紡布適合用于任何發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣用過濾器中。
本發(fā)明人等為了解決上述課題，刻意進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)平均孔徑為30～60μm、細(xì)孔徑總面積在0.011cm2/cm2以上的、由2種以上不同的纖維層疊層而成的無紡布，對(duì)含有塵埃、碳粒的氣體的清潔效率優(yōu)異且對(duì)塵埃、碳有高的保持量。
無紡布的平均孔徑是指用庫爾特II型孔率計(jì)(庫爾特公司制造)由(依據(jù)ASTM F-316-80的)起泡點(diǎn)法算出的值。庫爾特II型孔率計(jì)的測定是一種，把無紡布浸漬于液體中，按把此無紡布的密層面朝下而粗層面朝上設(shè)置，從此無紡布的上面供給增加的氣體壓力，由此壓力與無紡布表面的液體表面張力的關(guān)系來測定孔徑大小的方法。庫爾特II型孔率計(jì)的具體操作和測定方法根據(jù)此裝置的說明書來進(jìn)行。
細(xì)孔徑總面積是用上述庫爾特II型孔率計(jì)算出的值，它是由各個(gè)孔徑與對(duì)應(yīng)的孔數(shù)累加而得到的總體值，相當(dāng)于單位面積的細(xì)孔總面積(cm2/cm2)。
當(dāng)平均孔徑超過60μm時(shí)，碳粒等微粒物質(zhì)就容易通過小孔，使得對(duì)此微粒物質(zhì)的初始清潔效率變得不夠充分。而當(dāng)不到30μm時(shí)，雖對(duì)微粒物質(zhì)的初始清潔效率高，但很短的時(shí)間就容易產(chǎn)生堵眼，不能長期維持優(yōu)異的清潔效率。
還有，當(dāng)細(xì)孔總面積不足0.011cm2/cm2時(shí)，對(duì)塵埃的過濾器塵埃保持量和對(duì)碳粒等微粒物質(zhì)的保持量不充分。此細(xì)孔總面積以在0.012cm2/cm2以上為優(yōu)選，0.013cm2/cm2以上為更優(yōu)選，0.018cm2/cm2以上為進(jìn)一步優(yōu)選。細(xì)孔總面積越大，表示保持量越優(yōu)，為了提高清潔效率的持續(xù)性，只要其平均孔徑是在上述范圍內(nèi)，對(duì)細(xì)孔總面積的上限沒有特別限制。
使用所述本發(fā)明無紡布的過濾器，其初始清潔效率(根據(jù)JIS D 1612)在95％以上，以96％以上為更優(yōu)選，而最終捕集率(根據(jù)JIS D 1612)為96％以上，以在99.4％以上為更優(yōu)選。再是，(本發(fā)明無紡布的過濾器)具有對(duì)塵埃(根據(jù)JIS Z 8901)的保持量(根據(jù)JIS D 1612)在230g/0.1m3以上、對(duì)碳粒(根據(jù)JIS Z 8901)的保持量在3.6g/0.1m3以上的優(yōu)異保持性，極為優(yōu)異的所述過濾器性能可以長時(shí)間持續(xù)。
如以下所述，本發(fā)明的無紡布在疊層由粘合纖維與被粘合纖維均勻配合所構(gòu)成的纖維薄片(織物)之后，由針型沖孔等物理處理而一體化，再實(shí)施熱處理使纖維彼此之間粘附，制成無紡布，進(jìn)而，在此無紡布的纖維密度大的一面上賦予液體，然后進(jìn)行熱輥處理，就可以制造具有上述平均孔徑和細(xì)孔總面積的無紡布。
下面詳細(xì)闡述本發(fā)明的過濾器用無紡布的制造方法，不過，只要是具有上述特性的話，本發(fā)明的無紡布并不限于用下述制造方法所制造。
構(gòu)成本發(fā)明的各纖維層的纖維，希望使用在下面所述的熱處理時(shí)其纖維的一部分與熔融的其它纖維相粘附而由此使纖維彼此結(jié)合所得到的纖維。由這樣的利用纖維的熔融而使纖維彼此結(jié)合，得到了也顯示優(yōu)異的使用此成型物的一體成型性(用無紡布的一部分一體成型加工為此無紡布的框架時(shí)，其缺陷少)特性的無紡布。
當(dāng)然，也有用乳液類等粘合劑來使纖維之間固定的方法，但是，它存在著粘合劑量增加、孔徑調(diào)節(jié)困難以及容易產(chǎn)生堵眼使過濾器壽命變短的問題。還有，在加工時(shí)容易發(fā)生無紡布上有割痕的加工不良。特別是用粘合劑的情況下，不能進(jìn)行后面講的一體成型，故本發(fā)明不使用粘合劑。
所以，本發(fā)明希望是用粘合纖維和被粘合纖維構(gòu)成的纖維層。
所述粘合纖維，是指在100～220℃范圍內(nèi)開始熔融的纖維。作為這樣的粘合纖維，無論是單纖維還是復(fù)合纖維都行。作為單纖維，例如聚丙烯纖維、聚乙烯纖維、乙烯-乙酸乙烯酯共聚纖維等。作為復(fù)合纖維，例如并排(side-by-side)型復(fù)合纖維、芯鞘型復(fù)合纖維等。不過，考慮到纖維過量熔融與纖維強(qiáng)度下降，與單纖維相比，更希望使用復(fù)合纖維。所述復(fù)合纖維的情況下，推薦使用由比低熔點(diǎn)成分開始熔融的溫度高30℃以上的溫度還不開始熔融的高熔點(diǎn)成分為芯和在100～220℃范圍內(nèi)開始熔融的低熔點(diǎn)成分為鞘所組合的芯鞘型復(fù)合纖維。作為這樣的芯鞘型復(fù)合纖維，以改性聚酯和聚酯的組合為合適。不管怎么說，也可以使用聚丙烯(芯)-聚乙烯(鞘)復(fù)合纖維、尼龍66(芯)-尼龍6(鞘)復(fù)合纖維、聚酯(芯)-聚乙烯(鞘)復(fù)合纖維。
在復(fù)合纖維的情況下，高熔點(diǎn)成分與低熔點(diǎn)成分的配合比例沒有特別限制，用通常市售纖維就行。
所說的被粘合纖維，希望使用在上述粘合纖維開始熔融的溫度其尚未開始熔融的纖維，即與粘合纖維的熔點(diǎn)至少差30℃以上的纖維。作為這樣的被粘合纖維，希望用單纖維。作為單纖維，例如尼龍等聚酰胺纖維、聚酯纖維。
構(gòu)成各纖維層的粘合纖維與被粘合纖維的質(zhì)量比以在50∶50～30∶70的范圍內(nèi)為優(yōu)選。粘合纖維占的比例高，由于粘合纖維的過量熔融就發(fā)生了孔徑被閉塞和細(xì)孔總面積的減少。還有，對(duì)各纖維的纖維長度沒有特別的限制，使用大家熟悉的就行。
本發(fā)明中，用公知的方法按上述比例把粘合纖維和被粘合纖維構(gòu)成纖維層。本發(fā)明的無紡布是2層以上的、由所述纖維用任意方法配合的纖維層的疊層物，如果得到了所述的平均孔徑和細(xì)孔總面積的話，則對(duì)無紡布的厚度和各纖維層的厚度、纖維層的層數(shù)沒有特別的限制。因此，根據(jù)所期望的用途來考慮厚度和疊層的層數(shù)為好。隨厚度增加、疊層的層數(shù)增大，使得制造成本加大，因此以少的疊層層數(shù)而調(diào)節(jié)纖維密度和纖維直徑來得到上述平均粒徑和細(xì)孔總面積為優(yōu)選。
本發(fā)明希望是由使得其從被處理氣體的進(jìn)口側(cè)向被處理氣體的出口側(cè)其纖維層的密度分階段或連續(xù)變大那樣所疊層的無紡布來構(gòu)成(下面，把高密度纖維層稱為密層，低密度纖維層稱為粗層)。具有這樣的密度梯度的無紡布，由于它可以用在進(jìn)口側(cè)的纖維層來捕捉塵埃等比較大的微粒，就可以抑制在被處理氣體的出口側(cè)的纖維層(密層側(cè))的堵眼。再是，由于微粒的尺寸隨無紡布的厚度方向而分散，可以使塵埃等被蓄積，故可以增加單位面積的保持量。
另外，為把抑制纖維層厚度增大的密層的纖維密度提高，希望使用平均纖度小的纖維，而以捕捉較大的微粒為目的的粗層則希望使用平均纖度大的纖維。因此，希望各纖維層的平均纖度從被處理氣體進(jìn)口側(cè)(粗層側(cè))向被處理氣體出口側(cè)(密層側(cè))分階段的或連續(xù)的變小。
對(duì)使被疊層的纖維層彼此一體化的方法沒有特別的限制，不過，為了確保無紡布的加工性，與化學(xué)結(jié)合相比，更希望用物理結(jié)合的一體化。所說物理結(jié)合，是指把纖維層保持為由纖維混雜而結(jié)合的狀態(tài)，例如，作為由這樣的物理結(jié)合而使纖維彼此混雜的方法，以針型沖孔加工和水注加工等為合適。在實(shí)施針型沖孔加工和水注加工等物理的結(jié)合處理的情況下，希望在無紡布的密層側(cè)進(jìn)行針型沖孔加工(或水注加工)。與從粗層側(cè)進(jìn)行針型沖孔加工的情況相比，從密層側(cè)進(jìn)行針型沖孔加工，由于可以抑制伴隨混雜的孔的形狀崩壞、孔徑增大，而得到了在上述范圍內(nèi)的平均粒徑和細(xì)孔總面積。所以，對(duì)碳等微細(xì)粒狀物的初始清潔效率的下降不多。對(duì)實(shí)施針型沖孔加工的條件沒有特別的限制，但是，針的深度過深，使孔徑增大。由于針深度過淺，不能充分的進(jìn)行混雜處理，因此，通常針的深度以8～15mm為優(yōu)選。此時(shí)使用的沖入的針為通常的針就行，但由于針的直徑要比所形成的纖維層的孔徑大，因此針的沖入使密層面的孔徑變大，所以，不能繼續(xù)進(jìn)行充分的混雜處理。為了抑制孔徑的增大，單位面積的沖入針的根數(shù)以40～100根/cm2為優(yōu)選。
對(duì)實(shí)施了這樣的物理結(jié)合處理的無紡布進(jìn)行熱處理而使熱粘合纖維與被粘合纖維粘合。對(duì)此時(shí)的熱處理方法沒有特別的限制，不過以在從上述粘合纖維的開始熔融溫度以上和不到被粘合纖維的開始熔融溫度的溫度內(nèi)加熱使這些纖維彼此粘附為好。
由于在加熱處理后的密層表面已經(jīng)產(chǎn)生站立的纖維毛刺，為了在調(diào)整表面性能的同時(shí)確保尺寸穩(wěn)定性，而且提高纖維密度，在該熱處理之后，要在無紡布的密層面上于所述低熔點(diǎn)成分的開始熔融溫度以上的溫度下實(shí)施與熱輥接觸的壓延處理。由于與熱輥的接觸，使已經(jīng)粘附的粘合纖維與被粘合纖維的粘附部分熔融而再粘附，由于輥的加壓而使在此再粘附時(shí)發(fā)生過量粘附，或是輥處理過的毛刺纖維又重新粘附于纖維上。因此，與此熱輥的接觸使密層面的孔徑減小、孔數(shù)減少、發(fā)生了孔的閉塞，或者，粘附纖維時(shí)，是在孔徑被擴(kuò)大狀態(tài)下的粘附。由于這樣的熱輥處理減少了被處理的無紡布的細(xì)孔總面積，用無紡布于過濾器時(shí)，對(duì)塵埃特別是碳粒的保持量低。
為了避免這樣的問題，在與熱輥接觸之前，希望在密層面上附著有液體。在密層面上附著了液體，由液體的加熱所產(chǎn)生的蒸汽粒附著于構(gòu)成此密層面的纖維上，由粘合纖維與被粘合纖維的粘附部分的熔融、再附著、毛刺纖維的熔融等造成的在粘附被粘合纖維等其它纖維的情況下所發(fā)生的孔徑減小、孔數(shù)減少、孔的閉塞等就可以被抑制。其結(jié)果，處理后的無紡布密層面是表面平整而高密度的，其平均粒徑在上述范圍內(nèi)而且無紡布的整體的細(xì)孔總面積幾乎不減少，對(duì)塵埃、碳粒的保持量高。而且，由賦予液體，在無紡布內(nèi)可以形成和維持的許多微細(xì)的通氣孔(氣道)，結(jié)果可以長期維持對(duì)塵埃、碳的高的清潔效率。
對(duì)此時(shí)用的液體沒有特別的限制，例如，水和抗靜電劑等的油劑是合適的。在用油劑的情況下，希望用油劑溶液，油劑濃度以0.05～10質(zhì)量％為優(yōu)選，0.1～5質(zhì)量％為更優(yōu)選。
賦予液體的方法，只要是用涂布、噴霧等任意方法使液體與無紡布密層面接觸就行，以液體均勻附著在密層上的噴霧液體的方法為合適。
還有，可以由熱輥溫度來適當(dāng)調(diào)節(jié)附著量，當(dāng)熱輥溫度在下述范圍的情況下，液體附著量以1～20g/m2為優(yōu)選，2～10g/m2為更優(yōu)選。當(dāng)液體附著量少時(shí)，不能得到充分的所述液體附著效果，而當(dāng)液體附著量過多時(shí)，為了得到所述效果就必須提高熱輥的溫度，隨溫度的上升，沒有附著液體的無紡布粗層面的纖維就會(huì)發(fā)生熔融、再附著使孔被閉塞，因此不理想。
盡管對(duì)熱輥的溫度沒有特別的限制，不過，與無紡布密層面接觸的輥溫以在粘合纖維的熔融溫度以上、被粘合纖維的熔融溫度以下的溫度范圍為優(yōu)選，例如，希望在190～230℃。還有，由于沒有必要去整合無紡布的粗層面的孔徑和表面性能，與此粗層面接觸的輥溫取為氣氛溫度就行，沒有必要專門加熱。
還有，對(duì)輥的間隔(輥間間隙)沒有特別的限制，根據(jù)需要作適當(dāng)?shù)淖兏鼮楹谩?br> 根據(jù)所述制法，可以得到具有平均孔徑為30～60μm、且孔徑總面積在0.011cm2/cm2以上的本發(fā)明的過濾器用無紡布。
所得到的無紡布可以根據(jù)適用部位而剪切形狀而用于過濾器中。還有，對(duì)無紡布進(jìn)行各種加工也是所希望的，例如，也可以實(shí)施打摺加工。特別是在作為汽車等車輛發(fā)動(dòng)機(jī)用過濾器的情況下，從以謀求進(jìn)而提高過濾器的效果的持續(xù)性及有效可利用的觀點(diǎn)考慮，實(shí)施打摺加工為優(yōu)選，可以根據(jù)公知的方法來做打摺加工為好。
另外，也可以把本發(fā)明的實(shí)施了打摺加工所得到的過濾器的一部分進(jìn)行壓縮等，使過濾器的框架一體成型。用于本發(fā)明的無紡布在使纖維結(jié)合中不使用粘合劑，一體成型時(shí)過濾器中沒有發(fā)生裂痕。
作為一體成型的方法，沒有特別的限制，例如，把實(shí)施了打摺加工的無紡布裝置于壓制裝置的鑄模中之后，在僅使此無紡布的粘合纖維熔融而被粘合纖維不熔融的溫度下加熱進(jìn)行鑄模壓接，在該無紡布的外周4邊形成被壓縮了的框架部分。這樣就可以把已實(shí)施打摺加工的無紡布和該無紡布的框架部分一體成型。即，使用本發(fā)明的無紡布，在熱熔融該纖維結(jié)合部使得成型容易的同時(shí)，可以在冷卻過程中纖維彼此再粘附而形成堅(jiān)固的框架。還有，作為其它的成型方法，請(qǐng)參照，例如，特開平8-309136所述的成型方法。由于如此利用本發(fā)明的無紡布可以成型為利用過濾器的一部分可以成型框架，就沒有必要再使用橡膠等的框架，對(duì)成本是有利的。
實(shí)施例1實(shí)施例1中使用的是表1的No.1的纖維層。即，密層單位面積的重量170g/m2的纖維層(平均纖度1.625旦尼爾)· 聚酯纖維(纖度1.25旦尼爾，纖維長度44mm，熔點(diǎn)260℃)50質(zhì)量％· 聚酯纖維/低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維(纖度2旦尼爾，纖維長度51mm，低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)160℃)50質(zhì)量％中層單位面積的重量90g/m2的纖維層(平均纖度3.0旦尼爾)· 聚酯纖維(纖度2旦尼爾，纖維長度51mm，熔點(diǎn)260℃)50質(zhì)量％· 聚酯纖維/低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維(纖度4旦尼爾，纖維長度51mm，低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)160℃)50質(zhì)量％粗層單位面積的重量60g/m2的纖維層(平均纖度5.0旦尼爾)· 聚酯纖維(纖度6旦尼爾，纖維長度51mm，熔點(diǎn)260℃)50質(zhì)量％· 聚酯纖維/低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維(纖度4旦尼爾，纖維長度51mm，低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)160℃)50質(zhì)量％把所述纖維層按密層-中層-粗層的順序疊層，從密層側(cè)實(shí)施針狀沖孔(深度11mm、沖入根數(shù)63根/cm2)，用針板拉幅機(jī)式熱處理機(jī)進(jìn)行熱處理(210℃，47秒)，接著在密層表面噴霧上水(噴霧量10g/m2)后，用熱輥(表面溫度215℃)與密層接觸，而以氣氛溫度的輥與粗層接觸(輥間間隙為2.5mm)，來實(shí)施壓延處理，接著冷卻就得到了過濾器用無紡布。
實(shí)施例2除了在密層表面吹陰離子類抗靜電劑(2質(zhì)量％)(吹上去的量10g/m2)之外，與實(shí)施例1同樣制成過濾器用無紡布。
實(shí)施例3實(shí)施例3中使用的是表1的No.2的纖維層。即，密層單位面積的重量170g/m2的纖維層(平均纖度1.78旦尼爾)· 聚酯纖維(纖度1.25旦尼爾，纖維長度44mm，熔點(diǎn)260℃)30質(zhì)量％· 聚酯纖維/低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維(纖度2旦尼爾，纖維長度51mm，低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)160℃)70質(zhì)量％中層單位面積的重量90g/m2的纖維層(平均纖度2.6旦尼爾)· 聚酯纖維(纖度2旦尼爾，纖維長度51mm，熔點(diǎn)260℃)70質(zhì)量％· 聚酯纖維/低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維(纖度4旦尼爾，纖維長度51mm，低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)160℃)30質(zhì)量％粗層單位面積的重量60g/m2的纖維層(平均纖度3.0旦尼爾)· 聚酯纖維(纖度6旦尼爾，纖維長度51mm，熔點(diǎn)260℃)70質(zhì)量％· 聚酯纖維/低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維(纖度4旦尼爾，纖維長度51mm，低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)160℃)30質(zhì)量％除了把所述纖維層按密層-中層-粗層順序疊層，從密層側(cè)實(shí)施針狀沖孔(深度11mm、沖入根數(shù)63根/cm2)以外，按實(shí)施例1同樣制成過濾器用無紡布。
實(shí)施例4除了不向密層噴水以外，與實(shí)施例1同樣制成過濾器用無紡布。
實(shí)施例5如表1No3所示，除了在把密層的單位面積的重量變更為90g/cm2的同時(shí)還把中層的單位面積的重量變更為170g/cm2以外，與實(shí)施例4同樣制成過濾器用無紡布。
實(shí)施例6如表1No4所示，除了用密層的單位面積的重量170g/m2的纖維層(平均纖度1.738旦尼爾)· 聚酯纖維(纖度1.25旦尼爾，纖維長度44mm，熔點(diǎn)260℃)25質(zhì)量％· 聚酯纖維/低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維(纖度2旦尼爾，纖維長度51mm，低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)160℃)25質(zhì)量％
· 聚酯纖維/低熔點(diǎn)聚酯復(fù)合纖維(纖度1.7旦尼爾，纖維長度51mm，低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)160℃)50質(zhì)量％以外，按實(shí)施例4同樣制成過濾器用無紡布。還有，該密層是作了使纖維粘合點(diǎn)變少地調(diào)節(jié)的。


把所得到的無紡布用下述方法考察其特性。另外，從無紡布的粗層導(dǎo)入被處理氣體，從密層流出。結(jié)果示于表2。
平均孔徑(μm)在無紡布的被處理氣體入口側(cè)(粗層)的上面用庫爾特公司制造的庫爾特II型孔率計(jì)、由(依據(jù)ASTM F-316-80的)起泡點(diǎn)法測定的值。
細(xì)孔總面積(cm2/cm2)在無紡布的被處理氣體入口側(cè)(粗層)的上面用庫爾特公司制造的庫爾特II型孔率計(jì)、由(依據(jù)ASTM F-316-80的)起泡點(diǎn)法測定的各個(gè)孔徑及其相對(duì)應(yīng)的孔數(shù)累積求和算出的值。
單位面積的重量(g/m2)根據(jù)JIS L1906 4.2測定的值。
厚度(mm)根據(jù)JIS L1906 4.2在負(fù)載2kPa下測定的無紡布的厚度。
清潔效率(初始清潔效率、最終清潔效率)根據(jù)JIS D1612，在試驗(yàn)風(fēng)速60m/秒下，用JIS Z8901 No8的粉體測定的。
AP(Pa)根據(jù)JIS D1612的測定值塵埃保持量(g/0.1m3)根據(jù)JIS D1612的測定值碳保持量(g/0.1m3)根據(jù)JIS D1612的測定值成型性在上述無紡布實(shí)施了打摺加工后，在打摺加工的無紡布的外周邊成型熱壓的框架時(shí)的成型性[表4]

實(shí)施例1，由于在無紡布的密層側(cè)附著水之后，用熱輥處理，由水蒸汽抑制了孔的閉塞和縮小，無紡布具有的細(xì)孔總面積大，而且還適當(dāng)調(diào)整了孔徑。在沒有進(jìn)行賦予水的實(shí)施例4，在熱輥處理時(shí)產(chǎn)生了孔的閉塞的同時(shí)，還使殘留的孔的孔徑變大，細(xì)孔總面積變小。實(shí)施例1與實(shí)施例4對(duì)比，實(shí)施例1的壓損小，初始捕集率優(yōu)異，而且塵埃保持量大，碳保持量也高。
實(shí)施例2是用在密層上附著含油劑液體來代替實(shí)施例1的水附著之后熱輥處理的例子。實(shí)施例2的無紡布的平均粒徑與實(shí)施例4同樣程度，但是附著含油液體的結(jié)果是，使得在熱輥處理時(shí)的孔閉塞、縮小等情況被抑制了，使其細(xì)孔總面積變大，結(jié)果變成壓損小、初始捕集率優(yōu)異而且塵埃保持量、碳保持量也增高。
實(shí)施例3中增加了密層的粘合纖維的低熔點(diǎn)成分，其結(jié)果，在加熱處理時(shí)孔縮小，平均孔徑也稍變小。但是，附著了水開始進(jìn)行熱輥處理的結(jié)果，抑制了孔的閉塞，其細(xì)孔總面積與實(shí)施例2同樣程度。實(shí)施例3與實(shí)施例4對(duì)比，實(shí)施例3的塵埃保持量大，碳保持量也高。
實(shí)施例5是減少了密層纖維層的纖維量的結(jié)果，實(shí)施例5的平均孔徑大，細(xì)孔總面積不夠，塵埃保持量小，而且碳保持量也小。
實(shí)施例6調(diào)整了密層纖維層的纖維的纖維之間的粘合而保持了平均孔徑，細(xì)孔總面積也變大了，但是沒有得到足夠的細(xì)孔總面積。結(jié)果，塵埃保持量、碳保持量都沒有得到足夠的結(jié)果。
從所述實(shí)施例可以清楚了解，在2層以上的纖維層疊層的無紡布中的平均孔徑與細(xì)孔總面積的關(guān)系，在平均粒徑30～60μm且細(xì)孔總面積在0.011cm2/cm2以上的情況下，發(fā)揮了優(yōu)異的過濾器性能。
還有，考察無紡布的成型性的結(jié)果，實(shí)施例1～4的成型性沒有問題，但實(shí)施例5、6的打摺部分的端點(diǎn)和角部變得不均勻了。
本發(fā)明的過濾器用無紡布，具有，各種空氣清潔機(jī)和流體處理裝置用的過濾器用的無紡布，特別是汽車等發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣用過濾器中所要求的，對(duì)塵埃、特別是碳粒的初始清潔效率優(yōu)異、而且這些被捕集物的保持量大、難以堵眼、處理量增大、長時(shí)間持續(xù)的優(yōu)異清潔效率的特性。還有，本發(fā)明的無紡布以3層左右的疊層數(shù)就發(fā)揮了優(yōu)異的效果，還有優(yōu)異的成型性，這對(duì)制造成本也是有用的。本發(fā)明的無紡布適合于在可攜帶的且需要高性能的過濾器的發(fā)動(dòng)機(jī)用吸氣過濾器中使用。
權(quán)利要求
1.一種清潔效率和被捕集物的保持量優(yōu)異的過濾器用無紡布，是由2種以上不同的纖維層疊層而成的，其特征在于，由用庫爾特II-型孔率計(jì)以(依據(jù)ASTM F-316-80的)起泡點(diǎn)法算出的此無紡布的平均孔徑為30～60μm，此無紡布整體的細(xì)孔徑總面積在0.011cm2/cm2以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器用無紡布，其特征在于，各纖維層由粘合纖維和被粘合纖維所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器用無紡布，其特征在于，所述無紡布中從被處理氣體的入口到被處理氣體的出口的纖維層的纖維密度分階段或連續(xù)變大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器用無紡布，其特征在于，從被處理氣體的入口到被處理氣體的出口其構(gòu)成所述無紡布中纖維層的纖維的平均旦尼爾分階段或連續(xù)變小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器用無紡布，其特征在于，由物理結(jié)合使纖維層疊層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾器用無紡布，其特征在于，所述物理結(jié)合是把纖維混雜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過濾器用無紡布，其特征在于，所述物理結(jié)合用的是針型沖壓或水注。
8.使用了權(quán)利要求1至7中的任何一項(xiàng)所述的無紡布的發(fā)動(dòng)機(jī)用過濾器。
9.一種過濾器用無紡布的制造方法，其特征在于，它是權(quán)利要求項(xiàng)1所述的過濾器用無紡布的制造方法，它是在把2個(gè)以上的配合了纖維所變成的纖維層疊層之后，由纖維的混雜使纖維層間物理結(jié)合，接著由加熱處理使部分纖維熔融而纖維彼此之間粘附從而形成無紡布，之后在此無紡布的纖維密度大的一面上賦予液體，然后實(shí)施把附著了此液體的面與熱輥接觸而同時(shí)在另一面與氣氛溫度下的熱輥相接觸的壓延處理。
全文摘要
提供長期持續(xù)對(duì)塵埃、碳粒的高捕集率且容量高、難以發(fā)生堵眼的過濾器用無紡布及其制造方法以及使用了此無紡布的發(fā)動(dòng)機(jī)用過濾器。一種由2種以上不同的纖維層疊層而成的無紡布，它是用庫爾特II型孔率計(jì)由(依據(jù)ASTMF－316－80的)起泡點(diǎn)法算出的此無紡布的平均孔徑為30～60μm、此無紡布整體的細(xì)孔徑總面積在0.011cm
文檔編號(hào)D04H1/498GK1463785SQ0212322
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月24日
發(fā)明者中島博幸 申請(qǐng)人:吳羽泰克株式會(huì)社, 豐田紡織株式會(huì)社