(57)【要約】【課題】吸着剤の脱落を有効に阻止して吸着機能の低下を防ぐことができ、塵埃の捕集効率が高く、通気性に優れ圧力損失が小さい、フィルターに適した繊維積層体を提供する。また、上記繊維積層体からなり、上記繊維積層体の特性を優れた特性を有する空気清浄用フィルターを提供する。【解決手段】基布層と表層の少なくとも２層の繊維構造体からなる繊維積層体であり、基布層は平均繊維径が１０μｍ以上の繊維からなり、かつ、内部に粒状の吸着剤を保持している繊維構造体であり、表層は平均繊維径が１０〜１０００ｎｍの繊維からなる繊維構造体とする。また、上記繊維積層体を用いてなることを特徴とする空気清浄用フィルターとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基布層と表層の少なくとも２層からなる繊維積層体であって、基布層は平均繊維径が１０μｍ以上の繊維からなり、かつ内部に粒状の吸着剤を保持している繊維構造体であり、表層は平均繊維径が１０〜１０００ｎｍの極細繊維からなる繊維構造体であることを特徴とする繊維積層体。
【請求項２】
基布層は、平均繊維径が１０〜５０μｍ、目付が３０〜１００ｇ／ｍ２、厚みが０．３〜１．５ｍｍ、通気度が５０〜１５００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃの不織布である請求項１に記載の繊維積層体。
【請求項３】
基布層に含まれる粒状の吸着剤は、粒径５〜２００メッシュの活性炭である請求項１または２に記載の繊維積層体。
【請求項４】
表層の繊維構造体の目付が０．０５〜２．０ｇ／ｍ２である請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維積層体。
【請求項５】
表層を構成する極細繊維が、芳香族ポリアミド又はポリアクリロニトリルからなる極細繊維である請求項１〜４のいずれか１項に記載の繊維積層体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の繊維積層体を用いてなることを特徴とする、空気清浄用フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵埃の捕集性能に加え、悪臭や有毒ガスをも吸収し得る空気清浄用フィルターに適用することが可能な、繊維積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、一般家庭やビルおよび自動車の室内等を浄化する空調関連のフィルターに対して、塵埃の捕集効率に加え、悪臭や有害ガス等を脱臭、吸着する性能も要求されてきている。このような悪臭や有害ガス等の脱臭、吸着性能を有するフィルターとして、被吸着物を吸着する活性炭等の粒状の吸着剤を、ネットや不織布のような基材に結着剤を介して接着させたフィルターが開発されてきている。具体的には、基材の表面にエマルジョン系の結着剤を塗布しておき、そこへ粒状吸着剤を固着させたもの、あるいは粒状吸着剤とエマルジョン系の結着剤とを混合した溶液に基材を浸した後に乾燥させて、吸着剤を固着させたものが知られている。
【０００３】
このようなフィルターの問題点としては、基材にネットや目の粗い不織布を用いた場合、少量の吸着剤しか接着できず、適宜な吸着性能を得ることができない。また、不織布基材表面に吸着剤を固着させるものでは、基材表面付近の密度が過度に高くなって、この部分での圧力損失が局部的に大きくなり、フィルター自身の通気性能や濾過性能を損ねてしまう。
【０００４】
一方、不織布基材を吸着剤が含まれたエマルジョン溶液内に浸漬したものでは、吸着剤が吸着方向に適宜分散されて通気性は改善するものの、エマルジョン系の結着剤が吸着剤の表面を覆ってしまい、初期の吸着性能を損ねてしまう。また、吸着剤が基材の上流側、下流側表面から脱落することがあり、このような脱落を防止するために結着剤の量を多くすると、結着剤が吸着剤を吸着性能が低下したり、フィルターが過度に剛直となって破損し易くなってしまう。
【０００５】
前述の問題点を解決し、粒状吸着剤が厚さ方向に分散配置した不織布と、該粒状吸着剤を捕集する不織布からなる、吸着、通気性に優れ、吸着剤の脱落を阻止し、しかも強度に優れたフィルターが特許文献１に提案されている。粒状吸着剤としてさらに微細なものを用い、該粒状吸着剤の表面積を大きくして吸着効率を高めようとすると、上記フィルターでは表層で粒状吸着剤の脱落を阻止することができないといった問題点がある。また、粒状吸着剤の表層での脱落防止性能を高めるため表層の繊維構造体の目付を大きくすると、通気性が低下し、圧力損失が大きくなるという問題点がある。
【特許文献１】特開２００２−２４８３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上述した従来技術での問題点を解決し、吸着剤の脱落を有効に阻止して吸着機能の低下を防ぐことができ、塵埃の捕集効率が高く、通気性に優れ圧力損失が小さい、フィルターに適した繊維積層体を提供することにある。また、上記繊維積層体からなり、上記繊維積層体の特性を優れた特性を有する空気清浄用フィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上述の目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、極細繊維からなる構造体（表層）を設けることにより、吸着剤の保持性能を向上させることができ、かつフィルターとして用いた場合には、捕集効率を大幅に向上させることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
かくして本発明によれば、基布層と表層の少なくとも２層の繊維構造体からなる繊維積層体であって、基布層は平均繊維径が１０μｍ以上の繊維からなり、かつ、内部に粒状の吸着剤を保持している繊維構造体であり、表層は平均繊維径が１０〜１０００ｎｍの繊維からなる繊維構造体であることを特徴とする繊維積層体が提供される。また、上記繊維積層体を用いてなることを特徴とする空気清浄用フィルターが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の繊維積層体は、極細繊維からなる表層を備えているため、基布層に保持されている吸着材の脱落を防ぎ、吸着性能の低下を抑制することができる。また、上記繊維積層体は、極細繊維からなる表層を有していることにより、塵埃の捕集効率が高く、圧力損失が小さいため、フィルターに好適に用いることができる。よって、上記繊維積層体を用いた本発明の空気清浄機は上記特性を遺憾なく発揮し極めて優れた性能を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の繊維積層体は、塵埃等の中の微粒子を捕集する繊維構造体である表層と塵埃等の中の比較的大きい粒子を捕集する内部に粒状の吸着剤が保持された繊維構造体である基布層の少なくとも２層からなる繊維積層体であって、エアーの流れに対して微粒子を捕集する表層を上流側とし、内部に吸着剤を保持した比較的大きい粒子を捕集する基布層を下流側として用いる場合と、エアーの流れに対して微粒子を捕集する表層を下流側とし、内部に吸着剤を保持した比較的大きい粒子を捕集する基布層を上流側として用いる場合がある。
【００１１】
本発明の繊維積層体をフィルター、特に空気清浄用フィルターとして用いる場合、平均目付は１５０〜８００ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは１６０〜６００ｇ／ｍ２、厚みは０．６〜２．５ｍｍが好ましく、より好ましくは１〜２ｍｍ、通気度は２０〜３００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃが好ましく、より好ましくは５０〜２００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ、圧力損失は３ｍｍＡｑ以下（５．３ｃｍ／ｓｅｃ時）が好ましく、より好ましくは２ｍｍＡｑ以下（５．３ｃｍ／ｓｅｃ時）、吸着剤充填量は２５〜５００ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは１００〜４００ｇ／ｍ２である。このような物性を有することにより、本発明の繊維積層体は高捕集率を持った脱臭・除塵空気清浄用フィルターとして好ましく利用できる。
【００１２】
この場合、平均目付が１５０ｇ／ｍ２未満であると、結果として、吸着剤の充填剤量が少なくなって吸着機能が低下しやすく、８００ｇ／ｍ２を超えると通気性を阻害する恐れがあり好ましくない。厚みが０．６ｍｍ未満であると粒状吸着剤を保持することが難しくなる傾向があり、２．５ｍｍを超えるとプリーツ加工できないか、できたとしても構造圧損が上がる。通気度が２０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ未満であると通気性を損ないフィルターとして好ましくなく、３００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃを超えると微粒子の捕集性が悪くなる。圧力損失が３ｍｍＡｑを超えると通気性を損ないフィルターとして好ましくない。
【００１３】
本発明においては、繊維積層体を構成する表層は、塵埃等の中の微粒子の捕集を行い、かつ基布層に含まれる粒状物質の飛散を抑えるはたらきを担う層であって、該表層として極細繊維からなる繊維構造体を用いることが肝要である。
【００１４】
表層の繊維構造体において、これを構成する極細繊維の平均繊維径は、１０〜１０００ｎｍが好ましく、より好ましくは２０〜７００ｎｍであり、さらに好ましくは５０〜４００ｎｍである。平均繊維径が１０ｎｍよりも細いと、表層の繊維構造体の力学的強度が不足し、表層が破損しやすく、基布層の粒状吸着剤等を保持することが難しくなる傾向にある。また平均繊維径が１０００ｎｍを超えると、微粒子の捕集性が得られ難くなるほか、表層の繊維構造体間を基布層に施した粒状吸着剤がすりぬけやすくなる。さらに、空気清浄用フィルターとして用いる場合、細かいダストを捕集しにくくなる。
【００１５】
表層で用いる繊維構造体は上記平均繊維径を有する極細繊維からなるものであれば特に限定されないが、後で詳述する高電位差を有する高分子溶液を基布上等へ紡糸する、いわゆる電界紡糸により成形される繊維構造体であることが、容易に該平均繊維径達成できる点で好ましい。また、電界紡糸により成形した繊維構造体は、極細繊維が網目状を形成する繊維構造体になっており、前述した特性を遺憾なく発揮することができる点でも好ましい。
【００１６】
上記極細繊維を構成する樹脂としては、例えばポリウレタン、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアルコール、６−ナイロン、６，６−ナイロン、全芳香族ポリアミド（パラ型全芳香族ポリアミド、メタ型全芳香族ポリアミド）やそれらの共重合体などが挙げられるが、特に、全芳香族ポリアミド、ポリアクリルニトリル等、細径に加工された状態においても十分な力学的な強度を有するものが好ましい。これら極細繊維を構成する樹脂は、最終的に得られた繊維積層体が十分な強度を有するのであれば、単独でも、あるいは複数種類の重合体の混合物としても使用することもできる。
【００１７】
表層の目付は、０．０５〜２．０ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは０．１〜１．０ｇ／ｍ２である。目付が０．０５ｇ／ｍ２未満では、表層の強度が不足し破損しやすくなるし、２．０ｇ／ｍ２を超えると、通気性が悪くなるため、好ましくない。
【００１８】
表層の通気度は、１０〜６００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃが好ましく、より好ましくは５０〜３００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃである。通気度が１０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ未満では、通気性が悪くなり、６００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃを超えると、微粒子の捕集性が悪くなる。
【００１９】
表層の厚みは、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍが好ましく、より好ましくは０．０３〜０．２ｍｍである。厚みが０．０１ｍｍ未満では、微粒子の捕集性が悪くなり、かつ表層自体の力学的強度が不足するため、空気流やそれに乗って流れてくるダストによってかかる力により層が破損しやすくなる。０．５ｍｍを超えると、トータル厚みが上がり構造圧損が高くなる。
【００２０】
さらに、本発明の表層の繊維構造体には、エレクトレット化処理が施されていてもよい。該表層として、エレクトレット化したものを用いるのは、静電気力によって微細な粉塵、例えばタバコの煙や自動車の排気ガスのような通常捕獲し得ない小さな粉塵等を効率良く捕集することができるためである。このエレクトレット化は、後述で説明するとおりに基布層と表層との繊維積層体が作製された状態のものを電極上で走行させ、この上から針電極又はワイヤー電極に高電圧を印加することによってコロナ放電を行い達成される。このエレクトレット化の程度は、不織布の表面電荷密度を２×１０−１０クーロン／ｃｍ２以上の電荷密度とするのが好ましい。この表面電荷密度が２×１０−１０クーロン／ｃｍ２未満であると、空気中の粉塵等の分離捕集性能が劣るようになるため好ましくない。表面電荷密度が５×１０−１０クーロン／ｃｍ２以上であると、空気中の粉塵等の分離捕集性能が著しく高まるため好ましく用いられる。
【００２１】
本発明の繊維積層体を構成する基布層は、凸凹を有し粒状吸着剤を厚さ方向に立体的に、また平面方向に均一に分散して保持している不織布である。したがって、吸着剤の粒子よりもやや目が粗く、適度な厚さを持った低密度で嵩高な不織布であって、粒状吸着剤の飛散を防止すると同時に、悪臭の吸着、比較的大きい粒子を捕集する機能を果たす。また、フィルターのプリーツ加工性を持たせる機能を果たす。
【００２２】
基布層の繊維構造体の平均繊維径は１０μｍ以上であり、１０〜５０μｍが好ましく、より好ましくは１３〜３０μｍである。平均繊維径が１０μｍ未満では、通気性を損ない、５０μｍを超えると、粒状吸着剤が飛散する可能性がある。
【００２３】
基布層の不織布の目付は、３０〜１００ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは４０〜９０ｇ／ｍ２である。目付が３０ｇ／ｍ２未満では、剛性が低くプリーツ加工性が悪い。１００ｇ／ｍ２を超えると、通気性を損なう。
【００２４】
基布層の繊維構造体の通気度は、５０〜１５００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃが好ましく、より好ましくは１００〜５００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃである。通気度が５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ未満では、通気性を損ない、１５００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃｇ／ｍ２を超えると、結果的に繊維のむらが大きくなり粒状の吸着剤の飛散につながる。
【００２５】
基布層の繊維構造体の厚みは、０．３〜１．５ｍｍが好ましく、より好ましくは０．３〜０．８ｍｍである。厚みが０．３ｍｍ未満では、粒状吸着剤を厚さ方向に立体的に保持することができず、剛性が低くプリーツ加工性が悪い。１．５ｍｍを超えると、トータル厚みが高くなり構造圧損が上がる。
【００２６】
基布層の繊維構造体としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ビニロン、レーヨン、ナイロン６、ナイロン６６、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリクラール等の繊維を単独又は２種類以上を混合して用い、スパンボンド法、ケミカルボンド法又はサーマルボンド法により製造した不織布を用いるのが好ましい。
【００２７】
基布層の繊維構造体に保持される粒子状の吸着剤は、悪臭や有毒ガス等の被吸着物を効果的に吸着するものであり、例えば、鉄、マンガン、銅、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、金、ルテニウム、ロジウム等の金属単体、これらの金属酸化物または金属塩化物、ゼオライト、カオリン、セピオライト、シリカゲル、活性炭等を単独あるいは混合して用いることができる。これらの中では、活性炭が好ましい。
【００２８】
吸着剤の大きさは、５〜２００メッシュが好ましく、より好ましくは１５〜６０メッシュである。吸着剤が大きくなり過ぎるとフィルターが厚くなり、プリーツ加工が困難となり、小さすぎると吸着剤が飛散しやすくなる。ただし、本発明においては極細繊維からなる繊維構造体を表層に用いているため、長時間フィルター等として使用しても吸着剤の飛散が極めて少ない。
【００２９】
このような吸着剤は、繊維構造体内部で厚さ方向に三次元的に分散した状態で保持されていることが好ましい。吸着剤の充填量は、繊維構造体の基布層に対して、２５〜５００ｇ／ｍ２が好ましく、特に１００〜４００ｇ／ｍ２が好ましい。吸着剤の充填量が少なすぎると吸着機能が低下し、多すぎると通気性を阻害するおそれがあり好ましくない。
【００３０】
なお、粒状吸着剤と一緒に、粒状抗かび剤や抗菌剤等を加えることによって、得られたフィルターに抗かび、抗菌等の機能を簡単に付与することもできる。
【００３１】
粒状の吸着剤を繊維構造体内部に分散させる方法としては、繊維構造体の基布層の上方より上記吸着剤と粒状のホットメルト系の結着剤とを混合して散布し、次いで上記ホットメルト結着剤を加熱により溶融して上記吸着剤を繊維構造体の基布層を構成する繊維に融着させて、分散させる方法を用いることができる。
【００３２】
上記ホットメルト結着剤は、熱可塑性を有するホットメルト型の粒状のものが用いられ、吸着剤の脱臭性能をあまり低下させないものが好ましい。このようなホットメルト結着剤として、例えばポリエステル系、ポリアミド系、ウレタン系、ポリオレフィン系、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系のものを使用できる。
【００３３】
上記ホットメルト系の結着剤の量は、吸着剤１００重量部に対して１０〜１００重量部が好ましい。結着剤の量が１０重量部未満であると、結着剤を使用しているにも関わらず脱落が生じ易くなるとともに、基布層との接着が不十分となりやすい。また、製造されるフィルターに適宜な剛性が得られず、折り加工が困難となる恐れがある。一方、結着剤の量が１００重量部を超えると、結着剤が吸着剤を覆ってしまい、吸着性能を阻害するおそれがある。
【００３４】
本発明の繊維積層体は、上記表層と上記基布層とを積層して製造される。
基布層上に表層を形成する方法としては、基布層表面に向けて高電位差を有する高分子溶液を基布上へスピニングする、いわゆる電界紡糸が最も簡便であり適切であると考えられるが、方法はこれに限ったものではない。
【００３５】
電界紡糸により表層を形成する場合、上記高分子溶液を構成する溶質と溶液としては次に示すものが挙げられる。
溶質である高分子としては、ポリウレタン、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアルコール、６−ナイロン、６，６−ナイロン、全芳香族ポリアミドやそれらの共重合体、混合物などが挙げられる。
【００３６】
また溶媒としては、水、エタノール、メタノール、アセトン、ヘキサン、トルエン、ベンゼン、キシレン、フェノール、アニリン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、蟻酸、酢酸、硫酸、塩酸、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、ジメチルスルホキシド、トリクロロメタン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドおよびそれらの混合物などが挙げられる。なお、本発明の範囲は上述した系に限定されるものではない。
【００３７】
高分子溶液中の高分子濃度は、使用する高分子や溶媒により異なるが、好ましくは２．０〜３０重量％、より好ましくは４．０〜２０重量％である。濃度が２．０重量％未満であると、高分子溶液の安定性は向上するが、該高分子溶液を電界紡糸法によって紡糸すると、フィルム様の積層体となり易く、また生産性も低くなるため、好ましくない。濃度が３０重量％を超えると、粘度が著しく高くなることから目的とする繊維径を有する極細繊維が得られにくくなる。
【００３８】
電界紡糸法において電圧を５．０〜８０ｋＶ、紡糸距離を５．０〜５０ｃｍとし、単位距離あたりの電圧に換算し、０．５〜８．０ｋｖ／ｃｍとする条件が好ましく採用されるが、使用する高分子、溶媒、装置により適宜適切な条件を選択すればよい。
【００３９】
曳糸した極細繊維は基布層に積層して繊維ウエッブ（網目状構造）のような繊維構造体にすることが好ましい。均一に積層する方法として特に限定はないが、例えば、ノズル部や超極細繊維のコレクター部をトラバースさせる方法が挙げられる。
このようにして得る極細繊維の繊維積層体は、吸着剤を保持する基布層表面だけでなく該基布層内へも分散、固着し表層と基布層が接着される。
【００４０】
本発明の繊維積層体は、通気性が高く、細かいダストも捕集可能良好な積層フィルターとして用いることが可能である。上記繊維積層体をエアー・フィルターの用途として適用する場合には、平板のまま使用しても良いが、プリーツ加工を施し、被濾過流体に接触する表面積を増加させて用いることにより、吸着性能及び塵埃の捕集効率を向上させるのが好ましい。また、極細繊維かなる表層を力学的に保護するために繊維積層体の表層側からさらに不織布や織編物等の繊維構造体からなる保護層を載せて接着する、もしくは基布層からの粒状吸着剤の繊維積層体外への散逸を防止するために基布層の一方の表面（表）だけでなく他方の表面（裏）にも極細繊維からなる層を積層するなど、表層、基布層の２層だけではなく、用途に応じ目的の物性を得るために３層以上の層を積層させるなどして組み合わせることも有効である。
【実施例】
【００４１】
本発明をより具体的に説明するために実施例を以下に記す。ただし本発明の範囲は実施例に限定するものではない。
なお、物性の測定は以下の方法を用いて行った。
【００４２】
（１）繊維径：試験片の任意な５箇所を電子顕微鏡で５枚の写真撮影を行い、１枚の写真につき２０本の繊維の直径を測定し、これら５枚の写真について行い、合計１００本の繊維径を平均して求めた。
【００４３】
（２）目付：基材の目付量は、試料長さ方向より、１００×１００ｍｍの試験片を採取し、水分平衡状態の重さを測定し、１ｍ２当たりに換算して求めた。一方、直接目付量を求めることができない、低目付量である極細繊維を用いた表層の目付量は、電解紡糸機に仕込むポリマー溶液の重量減少量にポリマー溶液中のポリマー濃度を乗じた量に、作製された極細繊維の広がり（面積）で除することにより算出した。
【００４４】
（３）不織布の厚み：試料長さ方向より、１００×１００ｍｍの試験片を採取し、ダイヤルシックネスゲージで測定した。
【００４５】
（４）通気度：試料長さ方向より、１００×１００ｍｍの試験片を採取し、ＪＩＳ Ｌ １０９６に準拠し、フラジール型試験機を用いて測定した。フィルターの最小値、最大値、平均値は、２０枚の試験片について測定した結果を最小値、最大値、平均値として表した。
【００４６】
（５）捕集効率：０．３μｍのＮａＣｌ粒子の試験用粉塵含有空気を所定量の流量で通過させＪＩＳ Ｚ ８８１３に準じた光散乱光量積算方式により、通過前通過後の粉塵濃度を同時に連続的に測定し、次式により、捕集効率を求めた。捕集効率は、２０枚の試験片について測定した結果を平均値で表した。
捕集効率（％）＝（通過前の粉塵濃度（ｍｇ／ｍ２）−通過後の粉塵濃度（ｍｇ／ｍ２））／通過前の粉塵濃度（ｍｇ／ｍ２）×１００
【００４７】
（６）圧力損失：捕集効率の試験と並行してアネロイド式圧力計を用い、０．３μｍのＮａＣｌ粒子の試験用粉塵含有空気の通過前後の圧力を測定し、その差圧を求めた。圧力損失は、２０枚の試験片について測定した結果を平均値で表した。
【００４８】
（７）活性炭の含量、脱落量：活性炭の含量は、当該積層体を作製するときに仕込む活性炭の重量を基材の面積で除算することにより求めた。活性炭脱落量は、繊維積層体試料から１００ｍｍ×１００ｍｍの試験片を採取し、捕集効率、圧力損失の試験を１時間連続して実施し、当該試験前後での当該試料の重量変化を求め、基材単位面積あたりに換算することにより得た。
【００４９】
［実施例１］
基布層である繊維構造体として、ポリエステルとビニロンの混合乾式不織布（平均繊維径２５μｍ、目付９０ｇ／ｍ２、通気度２００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ、厚み０．８ｍｍ、倉敷繊維加工社製）を用いた。基布層に吸着剤として６０メッシュの活性炭（日本ノリット株式会社製）と活性炭と同じ大きさの結着剤（名古屋油化株式会社製）を混合して、基布層に対して吸着剤充填量が２００ｇ／ｍ２、結着剤充填量が５０ｇ／ｍ２になるように、基布層に散布した。
【００５０】
また、パラ型芳香族ポリアミドコポリマー（ＰＡ；コポリパラフェニレン−３，４’オキシジフェニル−テレフタルアミド、帝人テクノプロダクツ株式会社製造）のＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解し、濃度５．０重量％の高分子溶液を調整した。なお、上述のパラ型芳香族ポリアミドコポリマーは次のようにして得た。窒素を内部にフローしている攪拌槽に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に、パラフェニレンジアミンと３，４’−ジアミノジフェニルエーテルが等モルとなる様に秤量して投入し溶解させた。このジアミン溶液に、テレフタル酸ジクロライドを、ジアミン総モル量と略当モル、秤量し投入した。反応終了後、水酸化カルシウムで中和し、パラ型芳香族ポリアミドコポリマーのドープを得た。
【００５１】
次に、ナノファイバー・エレクトロスピニング・ユニット（カトーテック社製）を用い、上記高分子溶液を吐出するノズルには高電圧印加装置を導線で接続し、基布側にはアースを接続して、ノズルと基布との距離を１５ｃｍとし、この間に５０ｋＶの高電圧を印加し、上記高分子溶液をノズルから単位時間当りの供給量を２．０μｌ／分とし、３００分間基布上に吐出し、該基布上にパラ型芳香族ポリアミドコポリマー（帝人テクノプロダクツ株式会社製）の極細繊維からなる網目状の繊維構造体（表層；ＰＡ−ＥＰ）を成形した。表層を構成する極細繊維の平均繊維径は１０５ｎｍ、表層の目付は０．５０ｇ／ｍ２、表層の厚さは０．０５ｍｍであった。
【００５２】
以上により得られた基材層と表層からなる繊維積層体は、目付が１１０ｇ／ｍ２、厚みが１．０ｍｍ、平均通気度が２１０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃであり、活性炭の分散性は良好であった。さらに、捕集効率と圧力損失を測定した。その結果を表１に示す。
【００５３】
［実施例２］
表層の成形において、高分子溶液を吐出するノズルと基布との距離を１０ｃｍに、この間に印加する電圧を５０ｋＶに変更した以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。
【００５４】
［実施例３］
表層の成形において、成形の時間を３００分間から７５分間に変更した以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。
【００５５】
［実施例４］
表層の成形において、高分子溶液としてＰＡ溶液に変えて、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ；三菱レイヨン株式会社製）を溶媒であるジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解し、濃度１０％の高分子溶液を調整したものを用いた。また、高分子溶液を吐出するノズルと基布との距離を１５ｃｍから１０ｃｍに、この間に印加する電圧を５０ｋＶから２０ｋＶに、高分子溶液のノズルから単位時間当りの供給量を２．０μｌ／分から４．０μｌ／分に、成形の時間を３００分間から７５分間に変更した以外は実施例１と同様にした（表層はＰＡＮの網目状繊維構造体；ＰＡＮ−ＥＳ）。結果を表１に示す。
【００５６】
実施例１〜４では、いずれの繊維積層体においてもダストは良好に捕集され、かつ吸着剤の活性炭の脱落もまったく見受けられない。よって、本繊維積層体はダストを低圧損で高効率に捕集することができるため、エアフィルターとして好適に用いることができる。
【００５７】
［比較例１］
表層の繊維構造体として、ＰＡの電界紡糸により製造した網目状繊維構造体に変えてポリプロピレンスパンボンド不織布（ＰＰ−ＳＢ；平均繊維径２８０００ｎｍ、目付１００ｇ／ｍ２、厚さ１．２ｍｍ；日本不織布株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。
【００５８】
［比較例２］
表層の繊維構造体として、ＰＡの電界紡糸により製造した網目状繊維構造体に変えてポリプロピレンスメルトブロー不織布（ＰＰ−ＭＢ；平均繊維径８０００ｎｍ、目付２０ｇ／ｍ２、厚さ１．２ｍｍ；日本不織布株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。
【００５９】
［比較例３］
表層の繊維構造体として、ＰＡの電界紡糸により製造した網目状繊維構造体に変えてポリプロピレンスメルトブロー不織布（ＰＰ−ＭＢ；平均繊維径８０００ｎｍ、目付０．５ｇ／ｍ２、厚さ０．０５ｍｍ；帝人テクノプロダクツ株式会社にて試作）を用いた以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。
【００６０】
比較例１、２の繊維積層体では、ダストの平均捕集効率が低く、平均圧力損失も実施例に比べて大きいため、高性能エアフィルター用途としては不適である。また圧力損失を小さくするために、表層の目付量を実施例１程度に小さくすると、繊維積層体は添加した活性炭を保持することが困難となるため、不適である（比較例３）。
【００６１】
【表１】
2009190269.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の繊維積層体は、表層の繊維構造体で微粒子を捕集し、吸着剤を保持した基布層繊維構造体で、悪臭を吸着すると同時に比較的大きい粒子を効率良く捕集できるものであり、さらに加工性を持たせているので、高捕集効率及び粒子捕集容量に優れ、空気清浄用フィルター、特に脱臭・除塵用フィルターや、キャビンフィルター用として有用である。