JP4976669B2 - 嵩高不織布と不織布フィルター及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ビスコースレーヨン短繊維を含む嵩高不織布と不織布フィルター及びその製造方法に関する。

従来、不織布の見かけの厚みを増大させた嵩高不織布やその製造方法について種々提案されている。例えば、ポリビニルアルコール繊維等の高収縮性繊維を含む繊維層の両面に、ビスコースレーヨン繊維等の非収縮性繊維で構成された繊維層を重ねて交絡させた後、熱処理することによって表面に凹凸を形成した嵩高不織布が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ポリエステルの芯材とポリエチレン等の鞘材からなる芯鞘構造の繊維で不織布を形成した後、熱処理することによって捲縮させた嵩高不織布も知られている（例えば、特許文献２参照）。

一方、台所用ファン等に使用されるフィルターとしては、ガラス繊維を含む不織布がよく用いられるが、このフィルターは、その交換時にガラス繊維が手に刺さる危険性がある、焼却できない等の問題がある。また、ガラス繊維の代わりにポリエチレンテレフタレート繊維を含む不織布や、ビスコースレーヨン繊維等のセルロース繊維と、ポリエステル繊維等の捲縮性非ハロゲン系繊維とを、難燃性接着剤で結合させた不織布（例えば、特許文献３参照）が提案されている。特に、捲縮性非ハロゲン系繊維を含む不織布は、嵩高性が高くなる。
特開平８−１５８２２６号公報 特開２００２−２０４９０７号公報 特開２００１−１２９３２７号公報

しかし、上述した不織布は、ポリエチレンテレフタレート繊維やポリエステル繊維等の熱可塑性の合成繊維を含むため、熱によって溶融して穴が開く、熱によって収縮する等の問題がある。また、これらの合成繊維には生分解性がないので、環境問題への配慮から生分解性に優れた、例えば構成繊維としてビスコースレーヨン繊維を主に含む嵩高不織布と、これを用いたフィルターの開発が望まれていた。

本発明は、嵩高くて通気性があり、油捕集効率の良好な嵩高不織布と不織布フィルター及びその製造方法を提供する。

本発明の嵩高不織布は、少なくとも一部の構成繊維間が樹脂により固定されている不織布であって、前記構成繊維はビスコースレーヨン短繊維（Ａ）を含み、前記短繊維（Ａ）は、繊度が４０〜１６０ｄｔｅｘの範囲であり、捲縮を有し、繊維断面が不定形でありかつくびれを持ち、繊維断面の外接円Ｈの面積Ｓ_Hと繊維の断面積Ｓ_sectionの面積比（Ｓ_H／Ｓ_section）が２．０〜３．５であり、前記短繊維（Ａ）を単独又は前記短繊維（Ａ）に４０ｄｔｅｘ未満のビスコースレーヨン短繊維（Ｂ）を混合したことを特徴とする。

本発明の不織布フィルターは、前記嵩高不織布を所定形状に成形したものである。

本発明の不織布フィルターの製造方法は、少なくとも一部の構成繊維間が樹脂により固定されている不織布フィルターの製造方法であって、前記不織布フィルターは、ビスコースレーヨン短繊維（Ａ）を単独、又は４０ｄｔｅｘ未満のビスコースレーヨン短繊維（Ｂ）を混合し、解繊してウェブとし、前記ウェブに熱可塑性樹脂を付与して熱処理し、成形することにより得られており、前記ビスコースレーヨン短繊維（Ａ）は、繊度が４０〜１６０ｄｔｅｘの範囲であり、繊維断面が不定形でありかつくびれを持ち、繊維断面の外接円Ｈの面積Ｓ_Hと繊維の断面積Ｓ_sectionの面積比（Ｓ_H／Ｓ_section）が２．０〜３．５であるビスコースレーヨン繊維の束からなるトウを乾燥後、機械捲縮をかけ、カットすることにより得られることを特徴とする。

本発明は、極太の繊度を有しかつ機械捲縮を有するビスコースレーヨン短繊維を用い、この短繊維の繊維断面が不定形でありかつくびれを持つことから、繊維の表面積が広く、嵩高くて通気性があり、油捕集効率の良好な不織布を提供できる。また、ビスコースレーヨン短繊維を主な構成繊維としているので、生分解性があり、吸水性、吸油性、吸湿性等が良好な嵩高不織布及びこれを用いた不織布フィルターを提供できる。

本発明の不織布フィルターの製造方法によれば、前記嵩高不織布を用いた不織布フィルターを効率よく合理的に製造することができる。

本発明の嵩高不織布は、少なくとも一部の構成繊維間が樹脂により固定されている不織布である。この構成繊維はビスコースレーヨン短繊維（以下、ビスコースレーヨン短繊維Ａという。）を含む。ビスコースレーヨン短繊維Ａは、セルロースの水希釈液（アルカリ性）であるビスコースを凝固再生して得られる繊維をカットしたものであり、ビスコースの組成やその製造方法によって、特に限定されるものではない。

前記樹脂は、構成繊維同士の隙間を保持しつつ、構成繊維同士を固定するものであれば特に限定されないが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸エステル等のアクリル系、ブタジエン−エステル等の合成ゴム系、ポリ塩化ビニル等の塩化ビニル系、塩化ビニリデン系、ウレタン系等の樹脂を用いることができる。接着剤である熱可塑性樹脂の使用量は、不織布の目付（１ｍ^２あたりの質量）が１００〜４００ｇ／ｍ^２の場合、１０〜４０ｇ／ｍ^２の範囲が好ましい。なお、「目付」とは、単位面積あたりの不織布の質量であり、例えばＪＩＳ Ｌ １０８５ ５．２に準拠する測定法で測定することができる。

前記ビスコースレーヨン短繊維Ａの繊度は、４０〜１６０ｄｔｅｘの範囲であり、好ましくは４５〜１２０ｄｔｅｘの範囲であり、より好ましくは５０〜９０ｄｔｅｘの範囲である。繊度が４０ｄｔｅｘ未満では、ビスコースレーヨン短繊維Ａの剛直性が低下する傾向となる。一方、繊度が１６０ｄｔｅｘを超えると、繊維径が太すぎるため取り扱いが困難となる傾向となる。そこで、ビスコースレーヨン短繊維Ａの繊度を前記範囲内とすることにより、本発明の嵩高不織布への使用に適した剛直な繊維とすることができる。

前記ビスコースレーヨン短繊維Ａの繊維断面は、不定形である。これにより、ビスコースレーヨン短繊維Ａは、その表面積が大きくなるので、吸水性、吸油性、吸湿性及び油捕集効率の高い繊維とすることができる。また、本発明の嵩高不織布において、構成繊維同士の間隔を適度に維持することができるので、嵩高くて通気性のある不織布とすることができる。

前記ビスコースレーヨン短繊維Ａの繊維断面は、くびれを持つ。このくびれを形成する腕部の長さは、腕部の幅の２．５倍以上が好ましく、さらに好ましくは２．５倍以上５倍以下の範囲、とくに好ましくは２．５倍以上４倍以下の範囲である。腕部の長さが腕部の幅の２．５倍未満では、ビスコースレーヨン短繊維Ａの嵩高性が低下する傾向となる。一方、腕部の長さが腕部の幅の５倍を超えると、ビスコースレーヨン短繊維Ａの剛直性が低下する傾向となる。そこで、ビスコースレーヨン短繊維Ａの腕部の幅を前記範囲内にすることにより、本発明の嵩高不織布への使用に適した嵩高くて剛直な繊維とすることができる。なお、前記繊維断面の形状は、くびれを含めば特に限定されないが、例えば、Ｙ字状、Ｗ字状、Ｅ字状、Ｆ字状、Ｘ字状、Ｈ字状、π字状等の形状である。また、前記腕部の本数は特に限定されないが、例えば１〜５本であればよい。例えば、繊度が５０ｄｔｅｘ程度のビスコースレーヨン短繊維Ａは、腕部の本数が１〜２本であることが好ましく、繊度が１００ｄｔｅｘ程度のビスコースレーヨン繊維は、腕部の本数が２〜３本であることが好ましい。ビスコースレーヨン短繊維Ａは、その繊度が大きくなると腕部の本数も多くなる傾向にある。なお、腕部の長さ及び腕部の幅のサイズの求め方については後述する。

前記ビスコースレーヨン短繊維Ａの特異な断面形状は、真円断面の面積を１としたとき、２倍以上の仮想断面を有することになる。したがって、ビスコースレーヨン短繊維Ａは、その仮想断面の面積に比例して油捕集効率が高くなる。

前記ビスコースレーヨン短繊維Ａは、捲縮を有する。この捲縮は、例えば乾燥した状態のビスコースレーヨン繊維の束からなるトウ（長繊維束）をスタッファーボックス（stuffer-box）に押し込み、機械捲縮をかけることにより発現させることができる。スタッファーボックスによる機械捲縮の条件は、例えば、ニップ圧及びスタッフィング圧を、いずれも０．５ＭＰａとし、処理速度を５０ｍ／分とすればよい。これにより、ビスコースレーヨン短繊維Ａは、捲縮が付与され、カードの通過性が向上し、単繊維間の交絡が高くなり、嵩高性の高い不織布とすることができる。また、本発明の嵩高不織布において、構成繊維同士の間隔を適度に維持することができるので、嵩高くて通気性のある不織布とすることができる。

前記ビスコースレーヨン短繊維Ａの捲縮数は、５〜２０個／２５ｍｍの範囲であることが好ましい。ビスコースレーヨン短繊維Ａの捲縮数を前記範囲にすることによって、安定して捲縮を付与することができるとともに、本発明の不織布の嵩高性を維持することができる。また、前記ビスコースレーヨン短繊維Ａの捲縮率は、５〜２０％の範囲であることが好ましい。ビスコースレーヨン短繊維Ａの捲縮率を前記範囲にすることによって、安定して捲縮を付与することができるとともに、本発明の不織布の嵩高性を維持することができる。

本発明の嵩高不織布の構成繊維には、前記ビスコースレーヨン短繊維Ａを単独で使用できる。また、本発明の嵩高不織布の構成繊維として、前記ビスコースレーヨン短繊維Ａに、４０ｄｔｅｘ未満のビスコースレーヨン短繊維（以下、ビスコースレーヨン短繊維Ｂという。）を、０を越え７０質量％以下の範囲、より好ましくは１０質量％以上５０質量％以下の範囲、さらに好ましくは２０質量％以上３０質量％以下の範囲で混合した繊維を使用することもできる。ビスコースレーヨン短繊維Ｂを混合することにより、ビスコースレーヨン短繊維Ａ間の隙間を埋めて通気性を調節することができる。

前記ビスコースレーヨン短繊維Ｂは、セルロースの水希釈液（アルカリ性）であるビスコースを凝固再生して得られる繊維をカットしたものであり、ビスコースの組成やその製造方法によって、特に限定されるものではない。また、このビスコースレーヨン短繊維Ｂの繊維断面の形状、繊維長、捲縮の有無についても、特に限定されるものではない。ビスコースレーヨン短繊維Ｂとしては、例えば、繊維断面の形状が菊花状であり、繊維長が３５〜１０５ｍｍであるビスコースレーヨン短繊維を用いることができる。

本発明の嵩高不織布の密度は、２ｋＰａの荷重を加えたときに０．０１８〜０．０９ｇ／ｃｍ^３の範囲であることが好ましく、０．０２３〜０．０８ｇ／ｃｍ^３の範囲であることがより好ましい。また、本発明の嵩高不織布の密度は、０．３ｋＰａの荷重を加えたときに０．００９〜０．０５５ｇ／ｃｍ^３の範囲であることがさらに好ましく、０．０１１〜０．０５ｇ／ｃｍ^３の範囲であることが特に好ましい。嵩高不織布の密度が低すぎると、強度が低下したり通気性が高すぎたりする傾向となる。一方、嵩高不織布の密度が高すぎると、通気性が確保されない傾向となる。そこで、嵩高不織布の密度を前記範囲内で調節することによって、本発明の嵩高不織布の強度や通気性を最適な範囲に調節することができる。なお、上記「不織布の密度」は、例えばＪＩＳ Ｌ １０８５ ６．２に準拠する測定法で測定した目付をＪＩＳ Ｌ １０８５ ６．１に準拠する測定法で測定した厚さで除した値に、１０００を乗じて得ることができる。

本発明の嵩高不織布の目付は、１００〜４００ｇ／ｍ^２の範囲であることが好ましく、１５０〜３５０ｇ／ｍ^２の範囲であることがより好ましい。嵩高不織布の目付が前記範囲内であれば、嵩高くて、適度な通気性のある不織布とすることができる。

本発明の嵩高不織布において、構成繊維の繊維長は、５０〜２００ｍｍの範囲であることが好ましく、７０〜１８０ｍｍの範囲であることがより好ましい。構成繊維の繊維長が前記範囲内であれば、繊維が短すぎて樹脂に固定されないこともなく、繊維が長すぎて製造する際に取り扱いが困難となることもない。

本発明の嵩高不織布において、ビスコースレーヨン短繊維Ａのくびれを形成する腕部の幅は、１０〜５０μｍであることが好ましく、１０〜４０μｍであることがより好ましい。この腕部の幅が１０μｍ未満では、ビスコースレーヨン短繊維の成形が困難となる傾向となる。一方、腕部の幅が５０μｍを超えると、腕部の本数が少なくなり、例えば繊維がリボン状に近い形状となるため、ビスコースレーヨン短繊維の剛直性が低下したり、腕部同士の間隔が広く、くびれがなくなるため、油捕集効率が低くなったりする。そこで、腕部の幅を前記範囲内にすることにより、腕部の本数が多くなり、腕部同士も適度な間隔を維持できるため、剛直性があり、油捕集効率の良好な不織布とすることができる。

なお、本発明の嵩高不織布において、前記ビスコースレーヨン短繊維Ａ及びＢは、再生セルロースであるレーヨンが有する有用な機能（例えば、生分解性、吸水性、吸湿性、帯電防止性、熱安定性、染色性等）を保持した状態で、本発明の嵩高不織布を構成している。

以上説明したように、本発明の嵩高不織布は、嵩高くて通気性があり、油捕集効率に優れた不織布である。また、ビスコースレーヨン短繊維を主な構成繊維としているので、吸水性、吸油性、吸湿性及び熱安定性が高い不織布である。よって、本発明の嵩高不織布は、例えば、台所用ファン（レンジ用フードファン、ダクト用ファン等）のフィルター、オイルフィルター、カートリッジフィルター、油吸着材、車両の内装材（マット、内張布等）、クッション材、タワシ、ワイパー等に用いることができる。特にフィルターに有用である。

本発明の不織布フィルターは、前記嵩高不織布を所定の形状に形成したものである。ここで所定の形状とは、それぞれの用途で常用されている形状であり、例えば円盤状、矩形状、シート状、プリーツ状、円筒状等である。

また、本発明の嵩高不織布及び不織布フィルターは、原綿を解繊してウェブとし、このウェブに熱可塑性樹脂を付与して熱処理し、少なくとも一部の構成繊維間を樹脂により固定した、いわゆるレジンボンド不織布といわれる嵩高不織布及びこれを用いた不織布フィルターである。この構成によれば、熱可塑性樹脂が単繊維の接触部を接着しているので、単繊維の脱落や移動がなく、一体性が高く使用勝手がよいものとなる。

また、前記不織布及びこれを用いた不織布フィルターには、難燃剤等の添加剤をさらに含んでいてもよい。例えば、リン酸グアニジン、リン酸アンモニウム等のリン系難燃剤、硫酸アンモニウム等の硫酸塩系難燃剤、硼酸ナトリウム、硼酸等の硼素化合物系難燃剤、塩化亜鉛、塩化アンモニウム、塩化カルシウム等のハロゲン系難燃剤等の添加剤等を単独または混合して用いることができる。前記難燃剤は、不織布に対して５〜３０ｇ／ｍ^２の範囲で使用するのが好ましい。

本発明の不織布フィルターの製造方法において、原綿を解繊してウェブとする方法は、特に限定されないが、例えばカード機を用いる方法が挙げられる。

本発明の不織布フィルターの製造方法において、ウェブに熱可塑性樹脂を付与する方法は、特に限定されないが、例えばスプレーを用いて熱可塑性樹脂の樹脂エマルジョンを吹きつける方法が挙げられる。

本発明の不織布フィルターの製造方法において、熱処理はウェブに含まれる繊維同士を熱可塑性樹脂で接着するための工程であり、一般的な樹脂接着の方法を用いればよい。また、熱処理する温度は、使用する熱可塑性樹脂によって異なるが、例えばアクリル系樹脂を用いた場合、１１０〜１５０℃の範囲が好ましい。熱処理する温度が１１０℃未満では、嵩高不織布の強度が弱くなる傾向となる。一方、熱処理する温度が１５０℃を越えると、嵩高不織布が黄変する傾向となる。

以上説明したように、本発明の不織布フィルターの製造方法は、嵩高くて通気性があり、油捕集効率に優れた不織布フィルターを製造する方法であり、本発明の不織布フィルターを効率よく合理的に製造することができる。また、ビスコースレーヨン短繊維を基材としているので、吸水性、吸油性、吸湿性及び熱安定性の高い不織布フィルターとすることができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を用いてより詳細に説明する。

（実施形態）
図１は、本発明の嵩高不織布を用いた不織布フィルターの一例を模式的に示す斜視図である。図１に示す不織布フィルター１では、捲縮を有するビスコースレーヨン短繊維２にビスコースレーヨン短繊維３が０を越え７０質量％以下混合されていて、ビスコースレーヨン短繊維２及び３の繊維間の一部が樹脂（図示せず）により固定されている。不織布フィルター１の密度は２ｋＰａの荷重を加えたときに０．０１８〜０．０９ｇ／ｃｍ^３の範囲であり、その目付は１００〜４００ｇ／ｍ^２の範囲である。また、ビスコースレーヨン短繊維２は、繊維長が５０〜２００ｍｍの範囲であり、捲縮数が５〜２０個／２５ｍｍの範囲であり、繊度が４０〜１６０ｄｔｅｘの範囲である。一方、ビスコースレーヨン短繊維３は、繊維長が５０〜２００ｍｍの範囲であり、繊度が４０ｄｔｅｘ未満である。

図２は、本発明の嵩高不織布に含まれるビスコースレーヨン短繊維の一例を示す断面図である。図２に示すビスコースレーヨン短繊維２は、繊維断面が不定形（ここではＥ字状）でありかつくびれ２０及び２１を含む。また、くびれ２０及び２１を形成する腕部２２、２３及び２４の長さは、それぞれ腕部２２、２３及び２４の幅の２．５倍以上である。

ここで、ビスコースレーヨン短繊維２の腕部の長さ及び幅のサイズの求め方について、腕部２４を例に説明する。まず腕部２４の２箇所の裾部分の曲線において、最も曲率半径が小さくなる点２４ａ，２４ａ間を線分２５で結ぶ。次に、線分２５の長さを２等分する点２５ａから腕部２４の頂部２４ｂまでの間を線分２６で結ぶ。続いて、線分２６の垂直二等分線が腕部２４により切り取られて成る線分２７を作図する。そして、線分２７の長さを２等分する点２７ａを求め、点２５ａと点２７ａとを結ぶ線分２８と、点２７ａと頂部２４ｂとを結ぶ線分２９とを描く。そして、線分２８及び線分２９の長さを測定し、それらの合計値を腕部２４の長さとする。また、線分２８の垂直二等分線が腕部２４により切り取られて成る線分３０と、線分２９の垂直二等分線が腕部２４により切り取られて成る線分３１とを作図する。そして、線分２５、２７、３０、３１のそれぞれの長さを測定し、それらの平均値を腕部２４の幅とする。

次に、ビスコースレーヨン短繊維２の嵩高性の評価方法の一例について図３を用いて説明する。図３は、ビスコースレーヨン短繊維２の嵩高性の評価方法を説明するための断面図である。まず、ビスコースレーヨン短繊維２の断面径のうち、最も長い径となる線分を描く。図３の場合は、点Ａと点Ｂとを結ぶ線分ＡＢがこれに相当する。次に、線分ＡＢを直径とする円Ｃを作図する（図３中、破線の円）。そして、ビスコースレーヨン短繊維２の断面の外延のうち、円Ｃから最も離れた点Ｄと、点Ａ及び点Ｂのいずれか一方とを結ぶ線分を描く。図３の場合は、点Ｄと点Ｂとを結んで線分ＢＤとした。そして、線分ＡＢ及び線分ＢＤのそれぞれの垂直２等分線Ｅ，Ｆを作図し、垂直２等分線Ｅと垂直２等分線Ｆとの交点Ｇを求める。そして、交点Ｇを中心として点Ａ、Ｂ及びＤを通る円Ｈを作図し、得られた円Ｈをビスコースレーヨン短繊維２の外接円Ｈとする（図３中、実線の円）。そして、この外接円Ｈの面積Ｓ_Hを、作図に用いたビスコースレーヨン短繊維２の断面積Ｓ_sectionで除して、面積比（Ｓ_H／Ｓ_section）を求める。なお、円Ｃを作図した際、仮に円Ｃ内にビスコースレーヨン短繊維２の断面が収まっている場合は、円Ｃをビスコースレーヨン短繊維２の外接円Ｈとする。本発明の嵩高不織布に含まれるビスコースレーヨン短繊維Ａは、前記面積比（Ｓ_H／Ｓ_section）が２．０〜３．５の範囲であることが好ましい。前記面積比（Ｓ_H／Ｓ_section）が２．０未満では、ビスコースレーヨン短繊維Ａの嵩高性が低下する場合がある。一方、前記面積比（Ｓ_H／Ｓ_section）が３．５を超えると、ビスコースレーヨン短繊維Ａの剛直性が低下する場合がある。

また、不織布フィルター１は、ビスコースレーヨン短繊維を用いているので、例えば土中埋設することによって１〜３ヶ月で分解される、生分解性のある不織布である。

本実施形態の不織布フィルター１は、ビスコースレーヨン短繊維２及び３を均一に混合した原綿を解繊してウェブとし、このウェブに熱可塑性樹脂を付与して熱処理することにより製造される。ビスコースレーヨン短繊維２は、トウを乾燥後、機械捲縮をかけ、カットしたものである。前記トウは、セルロースの水希釈液（アルカリ性）であるビスコースを凝固再生して得られ、繊度が４０〜１６０ｄｔｅｘの範囲であり、繊維断面が不定形でありかつくびれを持つビスコースレーヨン繊維の束からなる。また、ビスコースレーヨン短繊維３は、セルロースの水希釈液（アルカリ性）であるビスコースを凝固再生して得られる繊維をカットしたものである。

ここで、ビスコースレーヨン繊維の製造方法について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態の不織布フィルターに含まれるビスコースレーヨン短繊維２の製造に用いるビスコースレーヨン繊維の製造方法の一例を示す説明図である。

ビスコースレーヨン繊維の製造方法は、紡糸浴４０内に設けられた紡糸口金４１の口金孔４１ａから紡糸浴４０中にビスコースを吐出して、ビスコースを凝固再生することにより糸条４２を形成し、この糸条４２を紡糸浴４０の外部に設けられた引き取りローラ４３により引き取る。

紡糸浴４０は、一般的な酸性紡糸浴を使用すればよいが、例えば硫酸を１１０〜１７０ｇ／リットル、硫酸亜鉛を１０〜３０ｇ／リットル、硫酸ナトリウムを１５０〜３５０ｇ／リットル含むミューラー浴を使用することができる。紡糸浴の温度は４５〜６５℃である。

前記ビスコースは、一般的な組成のものを使用すればよいが、例えばセルロースを８．０〜９．５質量％、水酸化ナトリウムを５．０〜６．５質量％、二硫化炭素を３０〜３５質量％含むビスコースを使用することができる。

口金孔４１ａは、０．２〜０．５ｍｍの孔径を有している。また、引き取りローラ４３により糸条４２を引き取る際のジェットドラフト（Jet Draft）率は、０．５〜２．５である。ここでジェットドラフト率とは、口金孔４１ａの出口におけるビスコースの吐出速度をＶ_１、引き取りローラ４３による糸条の引き取り速度をＶ_２とした場合のＶ_２／Ｖ_１の値である。

紡糸浴４０内の糸条４２と紡糸浴４０の浴面４０ａとのなす角度θは、５〜３０°の範囲が好ましい。引き取りローラ４３により引き取られた糸条４２は、例えば、図示しない延伸ローラによって延伸されて、ビスコースレーヨン繊維となる。

なお、糸条４２において、紡糸浴４０内の部分の長さＬ₁、及び糸条４２と紡糸浴４０の浴面４０ａとの交点４０ｂから引き取りローラ４３までの部分の長さＬ₂は、双方とも例えば３００〜８５０ｍｍとすればよい。

なお、本実施形態の不織布フィルターは、例えば所定のサイズに切り取って台所用ファンのフィルター５１（後述する図５参照）として用いることができる。

以下、実施例を用いて本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
（１）ビスコースレーヨン短繊維Ａの製造
原料であるビスコースには、セルロースを８．５質量％、水酸化ナトリウムを５．７質量％、二硫化炭素を３２質量％含むものを用いた。紡糸浴には、硫酸を１４５ｇ／リットル、硫酸亜鉛を１５ｇ／リットル、硫酸ナトリウムを３５０ｇ／リットル含むミューラー浴（６０℃）を用いた。また、ビスコースを吐出する紡糸口金には、０．３５ｍｍの孔径を有する口金孔が１２６個設けられたものを用いた。

また、引き取りローラにより糸条を引き取る際、紡糸口金の中心と引き取りローラとを結ぶ線分と紡糸浴の浴面とのなす角度θ（図４参照）は、１５．３°とした。また、前記線分において、紡糸浴内における部分の長さＬ₁（図４参照）、及び前記線分と紡糸浴の浴面との交点から引き取りローラまでの部分の長さＬ₂（図４参照）は、それぞれ５１３ｍｍ及び５４９ｍｍとした。その他の紡糸条件については、引き取りローラの引き取り速度：３２ｍ／分、ジェットドラフト率：１．８１６、最終ローラの巻き取り速度：４０ｍ／分、延伸倍率：１．２５倍に設定した。前記紡糸条件によりビスコースレーヨン繊維の束からなるトウを製造した。

次に前記トウを乾燥し、スタッファーボックスに送り込み、捲縮数が１０．２個／２５ｍｍ、捲縮率が８％である捲縮を付与した。その後、カッターにより繊維長１０２ｍｍにカッティングした。

このようにして得られたビスコースレーヨン短繊維Ａの物性は、前記面積比（Ｓ_H/Ｓ_section）：２．４８、繊度：５６ｄｔｅｘ、乾強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）：１．６４、湿強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）：０．８２、乾伸度（％）：２２．７、湿伸度（％）：３０．２であった。

また、得られたビスコースレーヨン短繊維Ａのうち、繊維断面においてくびれを形成する腕部の長さを前記腕部の幅で除した値（以下、長さ／幅比という）が２．５以上の短繊維の含有率は９０体積％であった。詳細には、長さ／幅比が２．５以上３未満の短繊維は４０体積％、長さ／幅比が３以上３．５未満の短繊維は２０体積％、長さ／幅比が３．５以上４未満の短繊維は２０体積％、長さ／幅比が４以上の短繊維は１０体積％であった。また、前記長さ／幅比が２．５以上のビスコースレーヨン短繊維Ａのうち、前記腕部の本数が１本の短繊維は７０体積％、２本の短繊維は２０体積％であった。また、前記長さ／幅比が２．５以上の短繊維は、腕部の幅の平均値が１９．１μｍであった。

（２）ビスコースレーヨン短繊維Ｂ
ビスコースレーヨン短繊維Ｂとしては、ダイワボウレーヨン製ＢＣ１７ｄｔｅｘ７６ｍｍを使用した。その断面形状は菊花状であり、その物性は、繊度：１７ｄｔｅｘ、乾強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）：２．１０、乾伸度（％）：２２．５であった。

（３）混綿
ビスコースレーヨン短繊維Ａ（繊度５６ｄｔｅｘ、繊維長１０２ｍｍ）に、ビスコースレーヨン短繊維Ｂ（繊度１７ｄｔｅｘ、繊維長７６ｍｍ）を２０質量％混合し、カード機を用いて解繊してウェブとし、得られたウェブをクロスレイで積層した。次に、このクロスレイ積層ウェブに、ポリアクリルエステルの樹脂エマルジョン（日本エヌエスシー社製、ヨドゾールＡＡ２８）と、リン酸アンモニウムを水に溶かした難燃剤とを混合し、スプレーを用いて付着させた。前記樹脂エマルジョンは前記ウェブに対して２８ｇ／ｍ^２、前記難燃剤はウェブに対して１２ｇ／ｍ^２付着させた。

その後、通風乾燥機を用いて１３０℃で熱処理して、レジンボンド不織布を得た。本実施例の不織布は、目付が１８６ｇ／ｍ^２、２ｋＰａの荷重を加えたときの厚さが４．６ｍｍ、２ｋＰａの荷重を加えたときの密度が０．０４ｇ／ｃｍ^３、０．３ｋＰａの荷重を加えたときの厚さが７．０ｍｍ、０．３ｋＰａの荷重を加えたときの密度が０．０２６ｇ／ｃｍ^３であり、嵩高であった。

（比較例１）
構成繊維としてガラス繊維のみで構成された不織布（日本ヘルシー社製レンジフード用フィルター）を用いた。本比較例の不織布は、目付が１５４ｇ／ｍ^２、２ｋＰａの荷重を加えたときの厚さが８．９ｍｍ、２ｋＰａの荷重を加えたときの密度が０．０１７ｇ／ｃｍ^３、０．３ｋＰａの荷重を加えたときの厚さが１２．５ｍｍ、０．３ｋＰａの荷重を加えたときの密度が０．０１２ｇ／ｃｍ^３であった。また、前記ガラス繊維の繊維幅は４０μｍ、繊維断面は円断面であった。なお、本比較例の不織布は、一般的にフィルターとして使用されているものである。

（性能試験）
（１）圧力損失
実施例１及び比較例１の不織布に、風をあてて、通気量に伴う圧力損失を測定した。測定の際、前記風の風速を５、１０、１５、２０、２５ｃｍ／秒と変化させ、それぞれの場合の圧力損失を測定した。その結果を表１に示す。なお、表１において「ＮＤ」とは、測定下限値（０．１ｍｍＨ_２Ｏ）未満となった場合を示す。

表１から、実施例１の嵩高不織布の方が、比較例１のガラス繊維不織布よりも通気性がよいことが確認できた。また、実施例１の嵩高不織布は、比較例１のガラス繊維不織布より密度が大きいにも関わらず、比較例１のガラス繊維不織布より圧力損失が小さいことが確認できた。

（２）油捕集効率
油捕集効率の測定方法について図５を用いて説明する。図５は、台所用ファンのフィルターの油捕集効率を測定する方法を説明するための一部断面図である。

まず、台所用ファン５６にフィルター５１を設置し、コンロ５５の上に油受け皿５４、フライパン５２及びステンレスダクト５３をこの順に置き、フランパン５２を予め熱しておく。次に、フライパン５２の上方から、油用コック５７を用いて油を１０秒間に１０滴（５分間に１２．５ｇ程度）滴下するとともに、水用コック５８を用いて水を１０秒間に３０滴（５分間に３９．８ｇ程度）滴下する。この際、台所用ファン５６で排気することによって、蒸発した油分（油煙５９）をフィルター５１で捕集する。フィルター５１に付着した油分量をフィルター付着量とし、滴下した油分量から油受け皿５４に付着した油分量を引いた値を油分の発生量とする。そして、下記式に示すように、このフィルター付着量を、油分の発生量で除して１００を乗じた値を油捕集効率（％）とした。

（数１）
油捕集効率＝｛（フィルター付着量）／（油分の発生量）｝×１００

この油捕集効率の測定方法は、財団法人ベターリビングによる「優良住宅部品認定基準（換気ユニット）」のフィルターの油捕集効率試験（ＢＬＴ ＶＵ−０８）の規定に従っている。

実施例１及び比較例１の不織布を台所用ファンのフィルターとして用いた場合の油捕集効率を、前記測定方法で測定した結果、比較例１のガラス繊維不織布を用いたフィルターの油捕集効率は４４．９％であったのに対し、実施例１の嵩高不織布を用いたフィルターの油捕集効率は５２．１％であった。なお、前記実施例１の嵩高不織布を用いたフィルターは、縦２８６ｍｍ、横３４５ｍｍ、厚さ４．６ｍｍ、１枚の質量は１８．４ｇであった。また、比較例１の不織布を用いたフィルターは、縦２８６ｍｍ、横３４５ｍｍ、厚さ８．９ｍｍ、１枚の質量は１５．２ｇであった。

以上から実施例１の嵩高不織布を用いたフィルターは、比較例１のガラス繊維を用いたフィルターよりも薄くて通気性が高いにもかかわらず油捕集効率が高いことが確認できた。これは、ビスコースレーヨン短繊維Ａの繊維断面によるものと考えられる。

（３）難燃性
実施例１の嵩高不織布に、その２ｃｍ下方からディスポライターの炎（炎の長さ２．５ｃｍ）をあて続けた時の様子を観察した。炎は不織布に対して垂直にあてた。その結果、本実施例の嵩高不織布は、炭化するものの、穴が開いたり、燃えたり、溶融したりすることなく、その形態を保持した。

以上説明したように、本発明は、嵩高くて通気性があり、油捕集効率の良好な嵩高不織布と不織布フィルター及びその製造方法を提供することができ、例えば、台所用ファンのフィルター等として用いることができる。また、本発明の嵩高不織布は、ビスコースレーヨン短繊維を基材としているので、吸水性、吸油性、吸湿性及び熱安定性に優れ、生分解性のある不織布であり、その工業的価値は大である。

本発明の嵩高不織布を用いた不織布フィルターの一例を模式的に示す斜視図である。 本発明の嵩高不織布に含まれるビスコースレーヨン短繊維の一例を示す断面図である。 本発明の嵩高不織布に含まれるビスコースレーヨン短繊維の嵩高性の評価方法を説明するための断面図である。 本発明の嵩高不織布に含まれるビスコースレーヨン短繊維の製造方法の説明図である。 本発明の嵩高不織布を台所用ファンのフィルターとして用いた場合の油捕集効率を測定する方法を説明するための一部断面図である。

符号の説明

１ 不織布フィルター
２ ビスコースレーヨン短繊維Ａ
３ ビスコースレーヨン短繊維Ｂ
２０，２１ くびれ
２２，２３，２４ 腕部
４０ 紡糸浴
４０ａ 浴面
４１ 紡糸口金
４１ａ 口金孔
４２ 糸条
４３ 引き取りローラ
５１ フィルター
５２ フライパン
５３ ステンレスダクト
５４ 油受け皿
５５ コンロ
５６ 台所用ファン
５７ 油用コック
５８ 水用コック
５９ 油煙

Claims (7)

1. 少なくとも一部の構成繊維間が樹脂により固定されている不織布であって、
   前記構成繊維はビスコースレーヨン短繊維（Ａ）を含み、
   前記短繊維（Ａ）は、繊度が４０〜１６０ｄｔｅｘの範囲であり、捲縮を有し、繊維断面が不定形でありかつくびれを持ち、繊維断面の外接円Ｈの面積Ｓ_Hと繊維の断面積Ｓ_sectionの面積比（Ｓ_H／Ｓ_section）が２．０〜３．５であり、
   前記短繊維（Ａ）を単独又は前記短繊維（Ａ）に４０ｄｔｅｘ未満のビスコースレーヨン短繊維（Ｂ）を混合したことを特徴とする嵩高不織布。
2. 前記構成繊維全体を１００質量％としたとき、前記短繊維（Ｂ）の含有率が０を越え７０質量％以下である請求項１に記載の嵩高不織布。
3. 前記嵩高不織布の密度は、２ｋＰａの荷重を加えたときに０．０１８〜０．０９ｇ／ｃｍ ³ の範囲である請求項１又は２に記載の嵩高不織布。
4. 前記短繊維（Ａ）の捲縮数は、５〜２０個／２５ｍｍの範囲である請求項１に記載の嵩高不織布。
5. 前記短繊維（Ａ）の繊維断面において、前記くびれを形成する腕部の長さは前記腕部の幅の２．５倍以上であり、前記腕部の幅は１０〜５０μｍである請求項１に記載の嵩高不織布。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の嵩高不織布を所定形状に成形した不織布フィルター。
7. 少なくとも一部の構成繊維間が樹脂により固定されている不織布フィルターの製造方法であって、
   前記不織布フィルターは、ビスコースレーヨン短繊維（Ａ）を単独、又は４０ｄｔｅｘ未満のビスコースレーヨン短繊維（Ｂ）を混合し、解繊してウェブとし、前記ウェブに熱可塑性樹脂を付与して熱処理し、成形することにより得られており、
   前記ビスコースレーヨン短繊維（Ａ）は、繊度が４０〜１６０ｄｔｅｘの範囲であり、繊維断面が不定形でありかつくびれを持ち、繊維断面の外接円Ｈの面積Ｓ _H と繊維の断面積Ｓ _section の面積比（Ｓ _H ／Ｓ _section ）が２．０〜３．５であるビスコースレーヨン繊維の束からなるトウを乾燥後、機械捲縮をかけ、カットすることにより得られることを特徴とする不織布フィルターの製造方法。

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