(57)【要約】本出願は、酢酸セルロース繊維を含む不織布およびその使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式または乾式濾過のための、酢酸セルロース繊維を含む不織布の使用。
【請求項２】
前記不織布が、40重量％以上、好ましくは50重量％以上、より好ましくは、60重量％以上の酢酸セルロース繊維を含む、請求項1に記載の使用。
【請求項３】
前記乾式濾過が気体濾過、特に空気濾過であり、好ましくは、前記気体が12体積％以上の酸素および74体積％以上の窒素を含む、請求項1または2に記載の使用。
【請求項４】
前記濾過が、気体中、特に空気中の粒状の微生物学的または化学的汚染物を低減させるか、または除去する、請求項3に記載の使用。
【請求項５】
芳香族化学汚染物、特に、フェノールの含有量が前記濾過において低減する、請求項3または4に記載の使用。
【請求項６】
前記不織布が、HVACシステムまたは自動車システムの一部である、請求項3〜5のいずれか一項に記載の使用。
【請求項７】
前記湿式濾過が液体濾過、特に、水性または非水性濾過である、請求項1または2に記載の使用。
【請求項８】
前記濾過が、液体中、特に油または水性系中、特に飲料または廃水中の粒状の微生物学的または化学的汚染物を低減させるか、または除去する、請求項7記載の使用。
【請求項９】
前記酢酸セルロース繊維の少なくとも一部は三葉形状を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１０】
前記酢酸セルロース繊維の少なくとも一部はナノファイバーである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１１】
40重量％以上、好ましくは50重量％以上、より好ましくは60重量％以上の酢酸セルロース繊維を含む不織布。
【請求項１２】
前記酢酸セルロース繊維の少なくとも一部は三葉形状を有する、請求項13に記載の不織布。
【請求項１３】
前記不織布の幾何学的形状は少なくとも3つの角度を有する、請求項11または12に記載の不織布。
【請求項１４】
前記酢酸セルロース繊維の少なくとも一部はナノファイバーである、請求項11〜13のいずれか一項に記載の不織布。
【請求項１５】
前記不織布が、さらに少なくとも1種の抗菌剤または触媒添加剤を含む、請求項11〜14のいずれか一項に記載の不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国仮出願第62／238270号に対する優先権を主張し、その出願の全内容は、引用して、全ての目的で、本明細書に援用する。
【０００２】
本出願は、酢酸セルロース繊維を含む不織布およびその使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
不織布は、その好ましい特徴および多くの場合製造努力を減らせるために産業において広く使用されており、例えば、いかなる製織も排除される。
【０００４】
酢酸セルロース繊維は、例えば、米国特許第3800676号に示された煙草フィルターの製造のための基礎原料として知られている。繊維状基材に含まれるセルロースエステル繊維は、国際公開第2014／046680号に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第3800676号
【特許文献２】国際公開第2014／046680号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
今回、酢酸セルロース繊維を含む不織布は、湿式または乾式濾過に用いることができることが判明した。不織布は、堅さ、浸透性、サイズ、孔サイズ、幾何学的形状の適合、および抗菌剤もしくは触媒添加剤などの補助添加剤の添加などの使用によく適合する。かくして、この不織布は、再生可能な資源から製造される繊維を含み、多くの場合、環境的におよび経済的に好ましい方法で処理される。酢酸セルロース繊維は、その化学的組成および高い比表面積のために、気体または液体からある特定の不純物を低減させるか、または除去することができるので、相乗効果も観察されている。
【０００７】
かくして、本発明は、湿式または乾式濾過のための、酢酸セルロース繊維を含む不織布の使用に関する。本発明は、さらに、40重量％以上、好ましくは50重量％以上、より好ましくは60重量％以上の酢酸セルロース繊維を含む不織布に関する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
用語＜＜酢酸セルロース＞＞は、0.2から3以下までの置換度（DS）までアセチル化されたセルロースを示すことを意図する。酢酸セルロースは、例えば、場合により酸などの触媒の存在下で、セルロースを無水酢酸と反応させることによって、当業者に知られた手法に従って製造することができる。
【０００９】
本発明の1つの実施態様において、本発明による使用のための不織布は、一般には、40重量％以上、好ましくは50重量％以上、より好ましくは60重量％以上の酢酸セルロース繊維を含む。
【００１０】
1つの実施態様において、濾過のために本発明で用いる、不織布に含まれる酢酸セルロース繊維の少なくとも一部は、三葉形状の断面を有する。好ましい実施態様において、不織布に含まれる酢酸セルロース繊維の40重量％以上、好ましくは50重量％以上、より好ましくは60重量％以上は、三葉形状の断面を有する。別の実施態様において、上記繊維の少なくとも一部は、他の断面形状、例えば、丸形状、多葉形状、1梁形状またはドッグボーン形状を有する。
【００１１】
本発明の1つの実施態様によると、濾過のために本発明で用いる、不織布に含まれる酢酸セルロース繊維の少なくとも一部はサブミクロン繊維の形態である。好ましい実施態様において、不織布に含まれる酢酸セルロース繊維の1重量％以上、または5重量％以上、または10重量％以上は、サブミクロン繊維の形態である。多くの場合、不織布に含まれるサブミクロン繊維の重量％は、50または60重量％を超えない。用語＜＜サブミクロン＞＞は、1000nm未満の平均直径を持つ繊維を示すことを意図する。特別な実施態様において、酢酸セルロース繊維は、好ましくは100nm未満の平均直径を有し、そのような繊維は、多くの場合、＜＜ナノファイバー＞＞と示される。多くの場合、そのようなナノファイバーの平均直径は10nm以上、好ましくは50nm以上である。平均繊維直径は、例えば、SEM（走査型電子顕微鏡観察）画像によって、当業者に知られた方法に従って決定することができる。
【００１２】
本発明の1つの実施態様によると、不織布の幾何学的形状は、少なくとも3つ、好ましくは4つの角度を有する。これは、濾過で用いられるべき不織布の非円筒形状を記載する意図である。1つの実施態様において、不織布は上記使用のために折り畳まれている。
【００１３】
本発明の1つの実施態様によると、不織布は、例えば、空気または液体濾過カートリッジで用いるために円筒形状に形成される。
【００１４】
不織布は、酢酸セルロース繊維を含む繊維を積層し、および／または風送することによって製造することができる。これは、例えば、エアレイドまたはカード処理などの、湿式レイドプロセス、乾式レイドプロセスによって達成することができる。引き続いて、例えば、熱および／または圧力および／または結合剤、例えば、繊維上に溶融されるポリマー（例えば、フェノール樹脂）、および／または可塑剤、例えば、トリアセチン、および／または溶媒、例えば、アセトンを適用して、積層され、および／または風送された繊維を予備処理、および／または結合させる。次いで、加熱された繊維または結合剤、例えば、溶融されたフェノール樹脂をセットし、および／または可塑剤で繊維を結び合わせ、および／または溶媒を蒸発させることによって、場合により予備処理された繊維を所望の形状に形成した後に、不織布が得られる。別の実施態様において、ニードルパンチングによって繊維を相互に連結して、不織布を形成する。
【００１５】
場合により、抗菌剤または触媒添加剤などの少なくとも1種の添加剤を、繊維から不織布を製造するプロセスの間に、繊維を予備処理する前または後に繊維へ供給する。別の実施態様において、抗菌剤または触媒添加剤などの少なくとも1種の添加剤は、繊維製造プロセスの間に、既に繊維に取り込まれている。さらに別の実施態様において、上記少なくとも1種の添加剤は感熱性である。
【００１６】
本発明の1つの実施態様において、上記使用は乾式濾過であり、ここで、該乾式濾過は気体濾過、特に、空気濾過である。特に、気体濾過、好ましくは、空気濾過は、気体中の粒状の微生物学的または化学的汚染物を低減させるか、または除去する。1つの実施態様において、芳香族化学汚染物、特にフェノールの含有量が気体中で低減する。
【００１７】
本発明の好ましい実施態様において、濾過される空気または気体は、12体積％以上の酸素および74体積％以上の窒素を含む。対照的に、例えば、煙草の煙は、焼却場所においては、73体積％までの窒素および約10体積％までの酸素を含む。この実施態様において、濾過される気体または空気は、煙草焼却場所から直接的に測定した煙草の煙ではない。しかしながら、濾過されるべき気体または空気は、希釈された濃度の煙草煙を含み得る。
【００１８】
1つの実施態様において、上記不織布は、屋内空調、または自動車システムなどの、定常システムに一般には連結されるHVAC（暖房、換気および空調）システムの一部である。
【００１９】
本発明によると、有利には、上記使用は湿式濾過であり、ここで、該湿式濾過は液体濾過、特に、水性または非水性濾過である。1つの実施態様において、上記濾過は、液体中、特に油または水性系中、特に飲料または廃水中の粒状の微生物学的または化学的汚染物を低減させるか、または除去する。
【００２０】
本発明は、さらに、40重量％以上、好ましくは50重量％以上、より好ましくは60重量％以上の酢酸セルロース繊維を含む不織布に関する。1つの実施態様において、不織布に含まれる酢酸セルロース繊維の少なくとも一部は、三葉形状の断面を有する。好ましい実施態様において、不織布に含まれる酢酸セルロース繊維の40重量％以上、好ましくは50重量％以上、より好ましくは60重量％以上は、三葉形状の断面を有する。別の実施態様において、不織布の少なくとも一部は、他の断面形状、例えば、丸形状、多葉形状、1梁形状またはドッグボーン形状を有する。
【００２１】
好ましい実施態様において、不織布に含まれる酢酸セルロース繊維の1重量％以上、または5重量％以上、または10重量％以上は、サブミクロン繊維の形態である。多くの場合、不織布に含まれるサブミクロン繊維の重量％は、50または60重量％を超えない。用語＜＜サブミクロン＞＞は、1000nm未満の平均直径を持つ繊維を示すことを意図する。特別な実施態様において、酢酸セルロース繊維は、好ましくは、100nm未満の平均直径を有し、そのような繊維は、多くの場合、＜＜ナノファイバー＞＞と示される。多くの場合、そのようなナノファイバーの平均直径は、10nm以上、好ましくは、50nm以上である。平均繊維直径は、例えば、SEM（走査型電子顕微鏡観察）画像によって、当業者に知られた方法に従って決定することができる。
【００２２】
１つの実施態様において、本発明による不織布は、好ましくは少なくとも3つの角度を有する幾何学的形状を有し、および／または矩形形状を有する。1つの実施態様において、不織布は折り畳まれている。
【００２３】
別の実施態様において、本発明による不織布は、円筒形である幾何学的形状を有する。
【００２４】
1つの実施態様において、本発明による不織布は、さらに少なくとも1種の抗菌剤または触媒添加剤を含む。該添加剤は感熱性とすることができる。
【００２５】
１つの実施態様において、酢酸セルロース繊維は、例えば、1.32g／cm3の密度、10〜13cN／texのテナシティ、2.9N／texの引張弾性率、および255〜260℃の融点を有する。酢酸セルロース繊維は、水吸収性とすることができる。
【００２６】
参照により本明細書に援用するいずれの特許、特許出願、および公開公報の開示が、その開示が用語を不明瞭とし得る程度に本出願の記載と矛盾するならば、本記載を優先させるものとする。
【国際調査報告】
2018535822.tif 000002
2018535822.tif 000003
2018535822.tif 000004
2018535822.tif 000005