CN117412799A - 空气过滤器滤材、褶裥状滤材、空气过滤器单元、口罩用滤材及空气过滤器滤材的再生方法 - Google Patents
空气过滤器滤材、褶裥状滤材、空气过滤器单元、口罩用滤材及空气过滤器滤材的再生方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种可将因进行除菌处理所导致的性能下降抑制得较小以进行再利用的空气过滤器滤材、褶裥组、空气过滤器单元、口罩用滤材及空气过滤器滤材的再生方法。本发明是一种积层有氟树脂多孔膜(31)及支持材(32)的空气过滤器滤材(30),其中针对于对氟树脂多孔膜(31)进行除菌处理前及后的空气过滤器滤材(30),使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率的比率即透过率比(除菌处理后的透过率/除菌处理前的透过率)为5.0以下,且对氟树脂多孔膜(31)进行除菌处理前及后的空气过滤器滤材(30)的压力损失的比率即压力损失比(除菌处理后的压力损失/除菌处理前的压力损失)为0.83以上1.15以下。
Description
技术领域
本发明关于一种空气过滤器滤材、褶裥状滤材、空气过滤器单元、口罩用滤材及空气过滤器滤材的再生方法。
背景技术
先前,例如将包含聚四氟乙烯(以下,有时称为PTFE)的多孔膜(以下,有时称为PTFE多孔膜)用作空气过滤器。PTFE多孔膜与玻璃纤维制滤材相比,以相同压力损失进行比较时的捕获效率较高,故而特别适合用于HEPA过滤器(High Efficiency Particulate AirFilter,高效率微粒空气过滤器)或ULPA过滤器(Ultra low Penetration Air Filter,超低渗透空气过滤器)。
作为此种过滤器,例如于专利文献1(国际公开第2013/157647号)中揭示有一种空气过滤器滤材,其具有性能良好的PTFE多孔膜。
发明内容
发明所要解决的技术问题
此种具有多孔膜的空气过滤器滤材中,例如用于医疗用途的滤材目前在结束使用后会被废弃。
对此,关于使用过的空气过滤器滤材,考虑进行减少所附着的菌或病毒数量的除菌处理或使所附着的菌或病毒无毒化的消毒处理以再利用空气过滤器滤材,而非将其废弃。
然而,进行过除菌处理等的空气过滤器滤材的性能会下降。
解决技术问题所采用的技术方案
第1观点的空气过滤器滤材积层有氟树脂多孔膜及支持材。空气过滤器滤材的除菌处理后的透过率相对于除菌处理前的透过率的比率即透过率比(除菌处理后的透过率/除菌处理前的透过率)为5.0以下,除菌处理前的透过率为针对于对氟树脂多孔膜进行除菌处理前的空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率,除菌处理后的透过率为针对于对氟树脂多孔膜进行除菌处理后的空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率。空气过滤器滤材的除菌处理后的压力损失相对于除菌处理前的压力损失的比率即压力损失比(除菌处理后的压力损失/除菌处理前的压力损失)为0.83以上1.15以下,除菌处理前的压力损失为使空气以流速5.3cm/秒通过对氟树脂多孔膜进行除菌处理前的空气过滤器滤材时的压力损失,除菌处理后的压力损失为使空气以流速5.3cm/秒通过对氟树脂多孔膜进行除菌处理后的空气过滤器滤材时的压力损失。
再者,空气过滤器滤材的透过率及压力损失均可设为氟树脂多孔膜不带电的非带电状态下的值。再者,非带电状态的空气过滤器滤材指藉由依据「JIS B9908-4第4部:换气用空气过滤器单元的去静电处理的试验方法」实施去静电处理而呈不带电状态的空气过滤器滤材。再者,氟树脂多孔膜与驻极体过滤器等相比较而言,即便由带电状态变为非带电状态,亦可抑制捕获效率下降,能够维持捕获效率。
再者,除菌处理前的透过率并无特别限定,可为使用前的初始空气过滤器滤材的透过率,亦可为使用后且即将进行除菌处理之前的空气过滤器滤材的透过率,较佳为使用它们透过率中的值更小的透过率作为「除菌处理前的透过率」。
再者,除菌处理前的压力损失并无特别限定,可为使用前的初始空气过滤器滤材的压力损失,亦可为使用后且即将进行除菌处理之前的空气过滤器滤材的压力损失,较佳为使用它们压力损失中的值更小的压力损失作为「除菌处理前的压力损失」。
关于该空气过滤器滤材,于对空气过滤器滤材进行除菌处理以进行再利用的情形时,亦可将空气过滤器滤材的性能下降抑制得较小。
第2观点的空气过滤器滤材是第1观点的空气过滤器滤材,且于将异丙醇与水的体积比率为60:40的混合液的液滴静置于氟树脂多孔膜的表面并放置30秒的情形时,混合液渗透至氟树脂多孔膜中。
该空气过滤器滤材易于使为了进行除菌处理而对空气过滤器滤材使用的药液渗透,易于进行除菌直至空气过滤器滤材的内部。
第3观点的空气过滤器滤材是第1观点或第2观点的空气过滤器滤材,且关于进行除菌处理前的空气过滤器滤材,利用压力损失及使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的捕获效率,并利用下式PF值={-log((100-捕获效率(%))/100)}/(压力损失(Pa)/1000)所确定的PF值为19以上。
再者,空气过滤器滤材的压力损失、捕获效率及PF值均可设为氟树脂多孔膜不带电的非带电状态下的值。
于该空气过滤器滤材中,于对PF值为19以上的性能较高的空气过滤器滤材进行除菌处理以进行再利用的情形时,亦可将空气过滤器滤材的性能下降抑制得较小。
第4观点的空气过滤器滤材是第1观点至第3观点中任一项的空气过滤器滤材,且进行除菌处理前的空气过滤器滤材的压力损失为200Pa以下。
于该空气过滤器滤材中,于对压力损失为200Pa以下的性能较高的空气过滤器滤材进行除菌处理以进行再利用的情形时,亦可将空气过滤器滤材的性能下降抑制得较小。
第5观点的空气过滤器滤材是第4观点的空气过滤器滤材,且进行除菌处理前的空气过滤器滤材的压力损失为80Pa以下。该空气过滤器滤材用作口罩。
作为口罩,可例举以覆盖人类的鼻子及嘴巴的至少任一者的方式使用的滤材。
该空气过滤器滤材的压力损失为80Pa以下,故而于用于人类的口罩用途的情形时,可将憋闷感抑制得较小。并且,于对该可将憋闷感抑制得较小的空气过滤器滤材进行除菌处理以进行再利用的情形时,亦可将空气过滤器滤材的性能下降抑制得较小。
第6观点的空气过滤器滤材是第1观点至第5观点中任一项的空气过滤器滤材,且关于进行除菌处理前的空气过滤器滤材,使包含粒数中数粒径为0.25μm的聚α-烯烃粒子的空气以流速5.3cm/秒连续通风,压力损失上升250Pa时的聚α-烯烃粒子的容尘量为15.0g/m2以上。
再者,空气过滤器滤材的容尘量可设为氟树脂多孔膜不带电的非带电状态下的值。
于该空气过滤器滤材中,于对容尘量为15.0g/m2以上的性能较高的空气过滤器滤材进行除菌处理以进行再利用的情形时,亦可将空气过滤器滤材的性能下降抑制得较小。
第7观点的空气过滤器滤材是第1观点至第6观点中任一项的空气过滤器滤材,且除菌处理为暴露于醇中、暴露于界面活性剂中、暴露于氯系漂白剂中、暴露于次氯酸水中、暴露于过氧化氢水中、暴露于75℃以上150℃以下的温度环境中、照射紫外线、暴露于臭氧中的至少任一种。
于该空气过滤器滤材中,于进行可有效减少所附着的菌或病毒数量的除菌处理的情形时,亦可将空气过滤器滤材的性能下降抑制得较小以进行再利用。
第8观点的空气过滤器滤材是第1观点至第6观点中任一项的空气过滤器滤材,且除菌处理为暴露于醇中、暴露于界面活性剂中的至少任一种。
于该空气过滤器滤材中,于对一般先前的驻极体熔喷不织布进行性能大幅度下降的除菌处理的情形时,亦可将空气过滤器滤材的性能下降抑制得较小以进行再利用。
第9观点的空气过滤器滤材是第1观点至第8观点中任一项的空气过滤器滤材,且支持材具有聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚丙烯及它们的复合材料的任一者作为主成分。
又,支持材亦可仅由聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚丙烯及它们的复合材料的任一者构成。
于该空气过滤器滤材中,于进行除菌处理的情形时,可将支持材有可能产生的对性能的不良影响抑制得较小。
第10观点的空气过滤器滤材是第1观点至第9观点中任一项的空气过滤器滤材,且氟树脂多孔膜包含可纤维化的聚四氟乙烯、不会纤维化的非热熔融加工性成分及熔点未达320℃的不会纤维化且可热熔融加工的成分。
关于该空气过滤器滤材,可藉由相对较粗的纤维增多氟树脂多孔膜的空隙而增加厚度,可提高容尘量。
第11观点的空气过滤器滤材是第1观点至第9观点中任一项的空气过滤器滤材,且氟树脂多孔膜包含改性聚四氟乙烯。
关于该空气过滤器滤材,易于确保厚度较大,可提高容尘量。
第12观点的空气过滤器滤材是第1观点至第11观点中任一项的空气过滤器滤材,且用于在除菌处理后进行再利用的用途中。
关于该空气过滤器滤材,不仅使用后可再次利用而非废弃,还可将再利用时的性能下降抑制得较小。
关于第13观点的褶裥状滤材,如第1观点至第12观点中任一项的空气过滤器滤材为包括山褶部及谷褶部的形状。
该褶裥状滤材可确保非处理流体的每通过横截面积的有效滤材面较大。
第14观点的空气过滤器单元具备如第1观点至第12观点中任一项的空气过滤器滤材或如第13观点的褶裥状滤材、及保持空气过滤器滤材或褶裥状滤材的壳体。
该空气过滤器单元可于稳定地保持空气过滤器滤材或褶裥状滤材的状态下利用。
第15观点的口罩用滤材具备如第1观点至第12观点中任一项的空气过滤器滤材或如第13观点的褶裥状滤材。
关于该口罩用滤材,于进行除菌处理以进行再利用的情形时,亦可将性能下降抑制得较小。
第16观点的空气过滤器滤材的再生方法包括如下步骤:准备积层有氟树脂多孔膜及支持材的空气过滤器滤材;及对氟树脂多孔膜进行除菌处理。于该再生方法中,除菌处理后的透过率相对于除菌处理前的透过率的比率即透过率比(除菌处理后的透过率/除菌处理前的透过率)为5.0以下,除菌处理前的透过率为针对于对氟树脂多孔膜进行除菌处理前的空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率,除菌处理后的透过率为针对于对氟树脂多孔膜进行除菌处理后的空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率。又,于该再生方法中,除菌处理后的压力损失相对于除菌处理前的压力损失的比率即压力损失比(除菌处理后的压力损失/除菌处理前的压力损失)为0.83以上1.15以下,除菌处理前的压力损失为使空气以流速5.3cm/秒通过对氟树脂多孔膜进行除菌处理前的空气过滤器滤材时的压力损失,除菌处理后的压力损失为使空气以流速5.3cm/秒通过对氟树脂多孔膜进行除菌处理后的空气过滤器滤材时的压力损失。
再者,空气过滤器滤材的透过率及压力损失均可设为氟树脂多孔膜不带电的非带电状态下的值。再者,非带电状态的空气过滤器滤材是指藉由依据「JIS B 9908-4第4部:换气用空气过滤器单元的去静电处理的试验方法」实施去静电处理而呈不带电状态的空气过滤器滤材。再者,氟树脂多孔膜与驻极体过滤器等相比较而言,即便由带电状态变为非带电状态,亦可抑制捕获效率下降,能够维持捕获效率。
再者,除菌处理前的透过率并无特别限定,可为使用前的初始空气过滤器滤材的透过率,亦可为使用后且即将进行除菌处理之前的空气过滤器滤材的透过率,较佳为使用它们透过率中的值更小的透过率作为「除菌处理前的透过率」。
再者,除菌处理前的压力损失并无特别限定,可为使用前的初始空气过滤器滤材的压力损失,亦可为使用后且即将进行除菌处理之前的空气过滤器滤材的压力损失,较佳为使用它们压力损失中的值更小的压力损失作为「除菌处理前的压力损失」。
该空气过滤器滤材的再生方法可将空气过滤器滤材的性能下降抑制得较小,并且对空气过滤器滤材进行除菌处理以进行再利用。
附记观点的空气过滤器滤材的用途是在利用后进行除菌处理以进行再利用的积层有氟树脂多孔膜及支持材的空气过滤器滤材的用途。对氟树脂多孔膜进行除菌处理后的空气过滤器滤材的透过率相对于对氟树脂多孔膜进行除菌处理前的空气过滤器滤材的透过率的比率即透过率比(除菌处理后的透过率/除菌处理前的透过率)为5.0以下。除菌处理后的压力损失相对于除菌处理前的压力损失的比率即压力损失比(除菌处理后的压力损失/除菌处理前的压力损失)为0.83以上1.15以下,除菌处理前的压力损失为使空气以流速5.3cm/秒通过对氟树脂多孔膜进行除菌处理前的空气过滤器滤材时的压力损失,除菌处理后的压力损失为使空气以流速5.3cm/秒通过对氟树脂多孔膜进行除菌处理后的空气过滤器滤材时的压力损失。
附图说明
图1是表示空气过滤器滤材(其1)的层构成的概略剖视图。
图2是表示空气过滤器滤材(其2)的层构成的概略剖视图。
图3是表示空气过滤器滤材(其3)的层构成的概略剖视图。
图4是褶裥状滤材的外观立体图。
图5是安装于底座的状态的褶裥状滤材的前视图。
图6是安装于底座的状态的褶裥状滤材的侧视剖视图。
图7是空气过滤器单元的外观立体图。
具体实施方式
以下,举例对空气过滤器滤材、褶裥状滤材、空气过滤器单元、口罩用滤材、及空气过滤器滤材的再生方法进行说明。
(1)空气过滤器滤材
空气过滤器滤材具备氟树脂多孔膜及支持材。支持材相对于氟树脂多孔膜于膜厚方向上进行积层。
空气过滤器滤材于藉由实施下述除菌处理而减少或去除所附着的病毒或细菌的情形时,亦可将性能下降抑制得较小以进行再利用。
再者,关于本实施方式中所记载的空气过滤器滤材及下述氟树脂多孔膜的各物性,除非特别说明,否则均为空气过滤器滤材及氟树脂多孔膜不带电的非带电状态下的值,且表示未使用即初始状态的值。再者,非带电状态是指藉由依据「JIS B 9908-4第4部:换气用空气过滤器单元的去静电处理的试验方法」实施去静电处理而不带电的状态。公知的滤材亦有藉由于带电状态下使用而改善捕获效率等者,但此种滤材于因在湿润状态下使用或因人类呼气中所包含的水分等而无法维持带电状态的情形时,无法良好地维持捕获效率等。相对于此,本实施方式的空气过滤器滤材及氟树脂多孔膜即便成为非带电状态,亦可抑制捕获效率下降,可良好地维持捕获效率。
(1-1)透过率
除菌处理后的透过率相对于除菌处理前的透过率的比率即透过率比(除菌处理后的透过率/除菌处理前的透过率)为5.0以下,除菌处理前的透过率为针对于对氟树脂多孔膜进行除菌处理前的空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率,除菌处理后的透过率为针对于对氟树脂多孔膜进行除菌处理后的空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率。该透过率比较佳为3.0以下,更佳为2.5以下。再者,该透过率比的下限并无特别限定,例如可为0.1。
特别是,于除菌处理为使用界面活性剂的除菌处理或使用醇的除菌处理的情形时,该透过率比较佳为5.0以下,更佳为3.0以下,进而较佳为2.0以下。
透过率(%)是自100中减去使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的捕获效率(%)而得的值。
再者,此处的「除菌处理前的透过率」并无特别限定,可为使用前的初始空气过滤器滤材的透过率,亦可为使用后且即将进行除菌处理之前的空气过滤器滤材的透过率,较佳为使用它们透过率中的值更小的透过率作为「除菌处理前的透过率」而特定出上述透过率比。
针对于使用前的初始空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率并无特别限定,可为10%以下,较佳为5%以下,更佳为0.1%以下。
(1-2)压力损失
关于空气过滤器滤材,对氟树脂多孔膜进行除菌处理后的空气过滤器滤材的压力损失相对于对氟树脂多孔膜进行除菌处理前的空气过滤器滤材的压力损失的比率即压力损失比(除菌处理后的压力损失/除菌处理前的压力损失)为0.83以上1.15以下。该压力损失比的上限更佳为1.1,进而较佳为1.05。
特别是,于除菌处理为使用界面活性剂的除菌处理或使用醇的除菌处理的情形时,该压力损失比较佳为0.83以上1.15以下。
再者,此处的「除菌处理前的压力损失」并无特别限定,可为使用前的初始空气过滤器滤材的压力损失,亦可为使用后且即将进行除菌处理之前的空气过滤器滤材的压力损失,较佳为使用它们压力损失中的值更小的压力损失作为「除菌处理前的压力损失」而特定出上述压力损失比。
使用前的初始空气过滤器滤材的压力损失较佳为200Pa以下。再者,于将空气过滤器滤材用于口罩用途的情形时,就抑制使用者的憋闷感而容易呼吸的观点而言,压力损失可为80Pa以下,较佳为70Pa以下,更佳为60Pa以下。再者,空气过滤器滤材的压力损失的下限并无特别限定,可为20Pa。空气过滤器滤材的压力损失可测定为使空气以流速5.3cm/秒通过时的压力损失。
(1-3)PF值
使用前的初始空气过滤器滤材的PF值较佳为19以上,更佳为21以上。
PF值是利用使空气以流速5.3cm/秒通过时的压力损失及使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的捕获效率,并利用下式PF值={-log((100-捕获效率(%))/100)}/(压力损失(Pa)/1000)所确定的值。
(1-4)厚度
空气过滤器滤材的厚度例如较佳为200μm以上500μm以下。空气过滤器滤材的厚度是于特定测定装置中对测定对象施加0.3N的负载时厚度的值。
(1-5)液体渗透性
空气过滤器滤材较佳为于将异丙醇与水的体积比率为60:40的混合液的液滴静置并放置30秒的情形时,混合液渗透至空气过滤器滤材中。藉此,可提高对空气过滤器滤材进行使用药液的除菌处理时的作业效率,充分除菌直至内部。
(1-6)空气过滤器滤材的层构成
以上所述的空气过滤器滤材的具体层构成并无特别限定。
空气过滤器滤材例如可如图1所示的空气过滤器滤材30般,具有氟树脂多孔膜31、及积层于氟树脂多孔膜31的空气流动方向的下游侧的透气性支持材32。又,例如亦可如图2所示的空气过滤器滤材30般,具有氟树脂多孔膜31、及积层于氟树脂多孔膜31的空气流动方向的上游侧的透气性支持材32。又,例如还可如图3所示的空气过滤器滤材30般,具有氟树脂多孔膜31、及积层于氟树脂多孔膜31的空气流动方向的上游侧及下游侧的两者的透气性支持材32。
又,它们各膜或层等的重迭方法并无特别限定,可为利用藉由加热所得的一部分熔融或藉由热熔树脂的熔融所得的投锚效应的贴合,亦可为使用反应性接着剂等的贴合,还可仅重迭放置。
以下,对各层及各层间的关系进行例示说明。
(2)氟树脂多孔膜
使空气以流速5.3cm/秒通过氟树脂多孔膜时的压力损失可为200Pa以下,较佳为80Pa以下,更佳为70Pa以下。再者,氟树脂多孔膜的压力损失并无特别限定,可为20Pa以上。再者,就容易获得抑制捕获效率下降且膜整体的均质性良好的氟树脂多孔膜的观点而言,氟树脂多孔膜的压力损失较佳为40Pa以上。
氟树脂多孔膜的PF值可为19以上,更佳为21以上。
氟树脂多孔膜的厚度较佳为10μm以上。藉此,容易获得提高了聚α-烯烃粒子的容尘量的多孔膜。又,就于具有折迭部位的状态下使用的情形时,抑制折迭部位的厚度过大的观点而言,氟树脂多孔膜的厚度较佳为50μm以下。氟树脂多孔膜的厚度是于特定测定装置中对测定对象施加0.3N的负载时厚度的值。
氟树脂多孔膜的聚α-烯烃粒子的容尘量较佳为15.0g/m2以上。聚α-烯烃粒子的容尘量意指使包含粒数中数粒径为0.25μm的聚α-烯烃粒子的空气以流速5.3cm/秒对氟树脂多孔膜进行连续通风,氟树脂多孔膜的压力损失上升250Pa时保持于氟树脂多孔膜的聚α-烯烃粒子的每单位面积的重量。
再者,压力损失的变异系数较佳为6.0以下。该压力损失的变异系数(CV值)意指将氟树脂多孔膜各处的压力损失分布的标准偏差除以该压力损失的平均值而成的值。一般而言,于将压力损失抑制得较小的氟树脂多孔膜中,膜的每个部位的压力损失容易产生偏差。然而,于本实施方式的空气过滤器滤材中,压力损失的变异系数为6.0以下,即便为压力损失较低的多孔膜,亦可均匀地延伸,以改善膜的均质性。特别是,口罩用滤材由于滤材的总面积相对较小(例如为500cm2以下或350cm2以下),故而特佳为抑制部分质量较差的部位的产生。因此,可将压力损失的变异系数抑制得较小的空气过滤器滤材特别适于用作口罩用滤材。
再者,氟树脂多孔膜于厚度方向上的填充率可大致均匀,亦可于厚度方向上填充率发生变化。关于厚度方向上的填充率发生变化的氟树脂多孔膜,较佳为风上侧部分的填充率低于风下侧部分的填充率(梯度密度多孔膜)。
又,氟树脂多孔膜可仅使用1片,亦可于积层有2片以上的状态下使用。
氟树脂多孔膜较佳为于将异丙醇与水的体积比率为60:40的混合液的液滴静置并放置30秒的情形时,混合液渗透至氟树脂多孔膜中。藉此,可提高对附着于氟树脂多孔膜的病毒或细菌进行使用药液的除菌处理时的作业效率,充分除菌直至氟树脂多孔膜的内部。
氟树脂多孔膜包含氟树脂,较佳为主要包含氟树脂,更佳为包含具有未图示的原纤(纤维)及连接于原纤的节点(结节部)的多孔质膜结构。此处,「主要」意指于含有复数种成分的情形时氟树脂含有得最多。氟树脂多孔膜例如可包含相对于氟树脂多孔膜的重量为50重量%以上的氟树脂,较佳为包含80重量%以上的氟树脂,更佳为95重量%以上的氟树脂,亦可仅由氟树脂构成。氟树脂由于耐化学品性较高,故而于进行使用药液的除菌处理的情形时,亦可抑制滤材劣化。特别是,氟树脂与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等其他树脂相比较而言,具有对更多样的除菌处理的耐受性,故而优异。进而,氟树脂多孔膜与藉由其他树脂所获得的滤材相比较而言,于固体粉尘负荷的使用环境下容易抑制压力损失增大,于液体粉尘负荷的环境下容易充分抑制压力损失增大,故而优异。又,氟树脂多孔膜与其他树脂相比较而言,耐热性较高,于高温环境下的除菌处理中亦可将性能下降抑制得较低,故而优异。
作为与氟树脂多孔膜中所包含的氟树脂不同的成分,例如可例举作为下述不会纤维化的非熔融加工性成分(B成分)的无机填料。
氟树脂多孔膜所使用的氟树脂可包含一种成分,亦可包含两种以上的成分。又,作为氟树脂,例如可例举包含可纤维化的PTFE(以下,亦称为A成分)者。又,作为氟树脂,可例举该A成分、不会纤维化的非热熔融加工性成分(以下,亦称为B成分)及熔点未达320℃的不会纤维化且可热熔融加工的成分(以下,亦称为C成分)的三种成分的混合物。
(2-1)A成分:可纤维化的PTFE
可纤维化的PTFE例如具有延伸性及非熔融加工性。再者,所谓「非熔融加工性」意指由于具有较高的熔融黏度,故而于熔融状态下不易流动,不易进行熔融加工。可纤维化的PTFE于380℃下的熔融黏度较佳为1×108Pa·S以上。
可纤维化的PTFE例如为藉由四氟乙烯(TFE)的乳化聚合或悬浮聚合所获得的高分子量PTFE。此处所谓的高分子量是指制成多孔膜时延伸时容易纤维化,可获得纤维长度较长的原纤,且标准比重(SSG)为2.130~2.230,由于熔融黏度较高而实质上不会熔融流动的大小的分子量。就容易纤维化,且可获得纤维长度较长的原纤的观点而言,可纤维化的PTFE的SSG较佳为2.130~2.190,进而较佳为2.140~2.170。若SSG过高,则有延伸性变差的可能性,若SSG过低,则有压延性变差,多孔膜的均质性变差,多孔膜的压力损失增高的可能性。上述标准比重(SSG)依据ASTM D 4895进行测定。
又,就容易纤维化,且可获得纤维长度较长的原纤而观点而言,较佳为藉由乳化聚合所获得的PTFE。一般而言,乳化聚合可于含有TFE、或TFE及除TFE以外的单体、分散剂以及聚合起始剂的水性介质中进行。再者,乳化聚合较佳为于设定为所生成的PTFE微粒子不会凝聚的搅拌条件下平稳地搅拌而进行。于乳化聚合中,聚合温度一般为20~100℃,较佳为50~85℃,聚合压力一般为0.5~3.0MPa。作为乳化聚合中的聚合起始剂,较佳为自由基聚合起始剂、氧化还原系聚合起始剂等。聚合起始剂的量越少,则越可抑制低分子量PTFE的生成,可获得SSG较低的PTFE,故而较佳,但若太少,则有聚合速度过小的倾向,若太多,则有生成SSG较高的PTFE的倾向。
PTFE亦可构成藉由乳化聚合所获得的细粉。细粉可藉由如下方式获得:自藉由上述乳化聚合所获得的PTFE水性分散液中回收PTFE微粒子,使其凝结后进行干燥。包含上述PTFE的细粉的挤出加工性较佳,例如,可于20MPa以下的挤出压力下进行糊状挤出。再者,挤出压力是于压缩比100、挤出速度51cm/分钟、25℃的条件下,通过孔口(直径2.5cm、槽脊长1.1cm、导入角30°)而进行糊状挤出时所测得。糊状挤出成形中,一般将上述细粉与挤出助剂(润滑剂)加以混合后,进行预成形,将其挤出。挤出助剂并无特别限定,可使用先前公知者,较佳为石脑油等沸点为150℃以上的石油系烃。挤出助剂的使用量根据挤出助剂的种类等而有所不同,但通常相对于PTFE的粉末100重量份为5重量份以上50重量份(P)以下。再者,较佳为10重量份以上40重量份以下,更佳为25重量份以上35重量份以下。预成形及挤出可利用先前公知的方法来进行,并可选择适当的条件。
再者,有无纤维化性即是否可纤维化可根据是否可进行糊状挤出来判断,该糊状挤出是使由TFE的聚合物所制作的高分子量PTFE粉末成形的代表性方法。通常,可进行糊状挤出是由于高分子量PTFE具有纤维化性。于经糊状挤出而获得的未焙烧的成形体没有实质强度或伸长率的情形时,例如于伸长率为0%,一拉即断的情形时,可视为没有纤维化性。
上述高分子量PTFE可为改性聚四氟乙烯(以下,称为改性PTFE),亦可为均聚四氟乙烯(以下,称为均PTFE),还可为改性PTFE与均PTFE的混合物。再者,就良好地维持聚四氟乙烯的成形性的观点而言,高分子PTFE中的改性PTFE的含有比率较佳为10重量%以上98重量%以下,更佳为50重量%以上95重量%以下。均PTFE并无特别限定,可适宜地使用日本专利特开昭53-60979号公报、日本专利特开昭57-135号公报、日本专利特开昭61-16907号公报、日本专利特开昭62-104816号公报、日本专利特开昭62-190206号公报、日本专利特开昭63-137906号公报、日本专利特开2000-143727号公报、日本专利特开2002-201217号公报、国际公开第2007/046345号说明书、国际公开第2007/119829号说明书、国际公开第2009/001894号说明书、国际公开第2010/113950号说明书、国际公开第2013/027850号说明书等所揭示的均PTFE。其中,较佳为日本专利特开昭57-135号公报、日本专利特开昭63-137906号公报、日本专利特开2000-143727号公报、日本专利特开2002-201217号公报、国际公开第2007/046345号说明书、国际公开第2007/119829号说明书、国际公开第2010/113950号说明书等所揭示的具有较高的延伸特性的均PTFE。
改性PTFE包含TFE及除TFE以外的单体(以下,称为改性单体)。关于改性PTFE,可例举藉由改性单体均匀地改性而成者、于聚合反应初期改性而成者、于聚合反应末期改性而成者等,但并不特别限定于它们。改性PTFE较佳为于不大幅度损害TFE均聚物的性质的范围内,将微量的除TFE以外的单体与TFE一同聚合而获得的TFE共聚物。改性PTFE例如可适宜地使用日本专利特开昭60-42446号公报、日本专利特开昭61-16907号公报、日本专利特开昭62-104816号公报、日本专利特开昭62-190206号公报、日本专利特开昭64-1711号公报、日本专利特开平2-261810号公报、日本专利特开平11-240917、日本专利特开平11-240918、国际公开第2003/033555号说明书、国际公开第2005/061567号说明书、国际公开第2007/005361号说明书、国际公开第2011/055824号说明书、国际公开第2013/027850号说明书等所揭示者。其中,较佳为日本专利特开昭61-16907号公报、日本专利特开昭62-104816号公报、日本专利特开昭64-1711号公报、日本专利特开平11-240917、国际公开第2003/033555号说明书、国际公开第2005/061567号说明书、国际公开第2007/005361号说明书、国际公开第2011/055824号说明书等所揭示的具有较高的延伸特性的改性PTFE。
改性PTFE包含基于TFE的TFE单元及基于改性单体的改性单体单元。改性单体单元为改性PTFE的分子结构的一部分且源自改性单体的部分。改性PTFE较佳为包含全部单体单元的0.001~0.500重量%的改性单体单元,较佳为包含0.01~0.30重量%。全部单体单元为改性PTFE的分子结构中源自所有单体的部分。
改性单体可与TFE共聚即可,并无特别限定,例如可例举:六氟丙烯(HFP)等全氟烯烃;三氟氯乙烯(CTFE)等氯氟烯烃;三氟乙烯、偏二氟乙烯(VDF)等含有氢的氟烯烃;全氟乙烯基醚;全氟烷基乙烯(PFAE)、乙烯等。所使用的改性单体可为一种,亦可为复数种。
全氟乙烯基醚并无特别限定,例如可例举下述通式(1)所表示的全氟不饱和化合物等。
CF2=CF-ORf (1)
式中,Rf表示全氟有机基。
于本说明书中,全氟有机基是键结于碳原子的氢原子全部被取代为氟原子而成的有机基。上述全氟有机基可具有醚氧。
作为全氟乙烯基醚,例如可例举:于上述通式(1)中,Rf为碳数1~10的全氟烷基的全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)。全氟烷基的碳数较佳为1~5。作为PAVE中的全氟烷基,例如可例举:全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基等。作为PAVE,较佳为全氟丙基乙烯基醚(PPVE)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)。
上述全氟烷基乙烯(PFAE)并无特别限定,例如可例举:全氟丁基乙烯(PFBE)、全氟己基乙烯(PFHE)等。
作为改性PTFE中的改性单体,较佳为选自由HFP、CTFE、VDF、PAVE、PFAE及乙烯所组成的群中的至少一种。
特别是,就容易纤维化,且可获得纤维长度较长的原纤的观点而言,于使用下述B成分及C成分构成氟树脂多孔膜的情形时,较佳为含有超过可纤维化的PTFE的50重量%的均PTFE。
于氟树脂多孔膜不仅包含上述可纤维化的PTFE(A成分),亦包含不会纤维化的非热熔融加工性成分(B成分)及熔点未达320℃的不会纤维化且可热熔融加工的成分(C成分)的情形时,各B成分、C成分可使用以下成分。包含它们三种成分的氟树脂多孔膜与先前的可纤维化的PTFE(高分子量PTFE)多孔膜相比,具有空隙较多且膜厚较厚的膜结构,故而可于滤材的厚度方向的较大区域捕获气体中的微粒子,藉此,可提升容尘量。藉由以它们三种成分构成氟树脂多孔膜,可相较于固体粒子而言特别增大液体粒子的容尘量。
(2-2)B成分:不会纤维化的非热熔融加工性成分
不会纤维化的非热熔融加工性成分主要以非纤维状粒子的形式偏集存在于结节部,起到抑制可纤维化的PTFE被纤维化的作用。
作为不会纤维化的非热熔融加工性成分,例如可例举:低分子量PTFE等具有热塑性的成分、热固性树脂、无机填料及它们的混合物。
具有热塑性的成分较佳为熔点为320℃以上,熔融黏度较高。例如,低分子量PTFE由于熔融黏度较高,故而即便于熔点以上的温度下进行加工,亦可停留于结节部。于本说明书中,低分子量PTFE是指数量平均分子量为60万以下、熔点为320℃以上335℃以下、380℃下的熔融黏度为100Pa·s~7.0×105Pa·s的PTFE(参照日本专利特开平10-147617号公报)。
作为低分子量PTFE的制造方法,可例举:使藉由TFE的悬浮聚合所获得的高分子量PTFE粉末(模制粉)或藉由TFE的乳化聚合所获得的高分子量PTFE粉末(FP:细粉)与特定氟化物在高温下进行接触反应而进行热分解的方法(参照日本专利特开昭61-162503号公报);或对上述高分子量PTFE粉末或成形体照射游离辐射的方法(参照日本专利特开昭48-78252号公报);又,使TFE与链转移剂一同直接聚合的方法(参照国际公开第2004/050727号说明书、国际公开第2009/020187号说明书、国际公开第2010/114033号说明书等)等。低分子量PTFE与可纤维化的PTFE相同,可为均PTFE,亦可为含有上述改性单体的改性PTFE。
低分子量PTFE没有纤维化性。有无纤维化性可藉由上述方法来判断。低分子量PTFE是经糊状挤出而获得的未焙烧的成形体没有实质强度或伸长率,例如伸长率为0%,一拉即断。
低分子量PTFE并无特别限定,380℃下的熔融黏度较佳为1000Pa·s以上,更佳为5000Pa·s以上,进而较佳为10000Pa·s以上。如此,若熔融黏度较高,则制造多孔膜时,即便作为C成分的不会纤维化且可热熔融加工的成分熔融,不会纤维化的非热熔融加工性成分亦可停留于结节部,能够抑制纤维化。
作为热固性树脂,例如可例举:环氧树脂、聚硅氧树脂、聚酯树脂、聚胺基甲酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、酚系树脂及它们的混合物等各树脂。就共凝结的作业性的观点而言,热固性树脂宜使用于未硬化状态下经水分散而成的树脂。它们热固性树脂均亦可作为市售品而获得。
作为无机填料,可例举:滑石、云母、硅酸钙、玻璃纤维、碳酸钙、碳酸镁、碳纤维、硫酸钡、硫酸钙及它们的混合物等。其中,就与可纤维化的高分子量PTFE的亲和性及比重的方面而言,适宜使用滑石。就制造多孔膜时可形成稳定的分散体的观点而言,无机填料适宜使用粒径3μm以上20μm以下者。粒径是平均粒径,藉由雷射绕射、散射法进行测定。它们无机填料均亦可作为市售品而获得。
再者,不会纤维化的非熔融加工性成分亦可为组合复数种上述成分而成者。
不会纤维化的非热熔融加工性成分的含量较佳为多孔膜的1重量%以上50重量%以下。藉由使不会纤维化的非热熔融加工性成分的含量为50重量%以下,容易维持多孔膜的纤维结构。不会纤维化的非热熔融加工性成分较佳为含有20重量%以上40重量%以下,更佳为含有30重量%。藉由含有20重量%以上40重量%以下的不会纤维化的非热熔融加工性成分,可更有效地抑制可纤维化的PTFE的纤维化。
(2-3)C成分:熔点未达320℃的不会纤维化且可热熔融加工的成分
熔点未达320℃的不会纤维化且可热熔融加工的成分(以下,亦称为不会纤维化且可热熔融加工的成分)在熔融时具有流动性,故而可在制造多孔膜时(延伸时)熔融而于结节部硬化,提高了多孔膜整体的强度,即便于后续步骤被压缩等,亦可抑制过滤器性能劣化。
不会纤维化且可热熔融加工的成分较佳为于380℃下显示出未达10000Pa·s的熔融黏度。再者,关于不会纤维化且可热熔融加工的成分的熔点,设为藉由示差扫描热量计(DSC)以升温速度10℃/分钟升温至熔点以上,使其一次性完全熔融,以10℃/分钟冷却至熔点以下后,再次以10℃/分钟升温时所获得的熔解热曲线的峰顶。
作为不会纤维化且可热熔融加工的成分,可例举可热熔融的含氟聚合物、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酯、聚酰胺等各树脂或它们的混合物,其等可充分发挥于制造多孔膜时的延伸温度下的熔融性、流动性。其中,就制造多孔膜时的延伸温度下的耐热性优异且耐化学品性优异的方面而言,较佳为可热熔融的含氟聚合物。关于可热熔融的含氟聚合物,可例举包含由下述通式(2)所表示的至少一种氟化乙烯性不饱和单体、较佳为两种以上单体衍生的共聚单元的含氟聚合物。
RCF=CR2 (2)
(式中,R分别独立地自H、F、Cl、碳原子1~8个的烷基、碳原子6~8个的芳基、碳原子3~10个的环状烷基、碳原子1~8个的全氟烷基中选择。于该情形时,可所有R相同,又,亦可任2个R相同而剩余1个R与其等不同,还可所有R彼此不同)
通式(2)所表示的化合物的有用例并无限定,可例举:氟乙烯、VDF、三氟乙烯、TFE、HFP等全氟烯烃、CTFE、二氯二氟乙烯等氯氟烯烃、PFBE、PFHE等(全氟烷基)乙烯、全氟-1,3-二氧杂环戊烯及其混合物等。
又,含氟聚合物亦可包含由至少一种上述通式(2)所表示的单体与上述通式(1)及/或下述通式(3)所表示的至少一种共聚性共聚单体的共聚所衍生的共聚物。
R2C=CR2 (3)
(式中,R分别独立地自H、Cl、碳原子1~8个的烷基、碳原子6~8个的芳基、碳原子3~10个的环状烷基中选择。于该情形时,可所有R相同,又,亦可任2个以上的R相同而它们2个以上的R与剩余其他R不同,还可所有R彼此不同。上述其他R于存在复数个的情形时,可彼此不同)
作为通式(1)所表示的化合物的有用例,可例举全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)。作为该PAVE,较佳为全氟丙基乙烯基醚(PPVE)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)。
作为通式(3)所表示的化合物的有用例,可例举乙烯、丙烯等。
作为含氟聚合物的更具体的例,可例举:由氟乙烯的聚合所衍生的聚氟乙烯、由偏二氟乙烯(VDF)的聚合所衍生的聚偏二氟乙烯(PVDF)、由三氟氯乙烯(CTFE)的聚合所衍生的聚氯三氟乙烯(PCTFE)、由两种以上不同的上述通式(2)所表示的单体的共聚所衍生的含氟聚合物、由至少一种上述通式(2)的单体与至少一种上述通式(1)及/或至少一种上述通式(3)所表示的单体的共聚所衍生的含氟聚合物。
该聚合物的例子为具有由VDF及六氟丙烯(HFP)所衍生的共聚物单元的聚合物、由TFE及除TFE以外的至少一种共聚性共聚单体(至少3重量%)所衍生的聚合物。作为后一种含氟聚合物,可例举:TFE/PAVE共聚物(PFA)、TFE/PAVE/CTFE共聚物、TFE/HFP共聚物(FEP)、TFE/乙烯共聚物(ETFE)、TFE/HFP/乙烯共聚物(EFEP)、TFE/VDF共聚物、TFE/VDF/HFP共聚物、TFE/VDF/CTFE共聚物等或它们的混合物。
再者,不会纤维化且可热熔融加工的成分亦可为组合复数种上述成分而成者。
不会纤维化且可热熔融加工的成分在多孔膜中的含量较佳为0.1重量%以上且未达20重量%。藉由使上述含量未达20重量%,抑制不会纤维化且可热熔融加工的成分亦分散于多孔膜中除结节部以外的部分而使多孔膜的压力损失提高。又,藉由使上述含量未达20重量%,容易进行伸长面积倍率为40倍以上的高倍率下的延伸。藉由使不会纤维化且可热熔融加工的成分在多孔膜中的含量为0.1重量%以上,即便于后续步骤中施加压缩力等,亦容易充分抑制多孔膜的过滤器性能劣化。不会纤维化且可热熔融加工的成分在多孔膜中的含量较佳为15重量%以下,更佳为10重量%以下。又,就确保多孔膜的强度的观点而言,不会纤维化且可热熔融加工的成分在多孔膜中的含量较佳为0.5重量%以上。其中,特佳为5重量%左右。
为了良好地进行伸长面积倍率40倍以上800倍以下的延伸,不会纤维化且可热熔融加工的成分的含有率较佳为10重量%以下。
(2-4)氟树脂多孔膜的制造方法
继而,举例对空气过滤器用滤材的制造方法进行说明。
制作氟树脂多孔膜时,可使用氟树脂,例如,较佳为使用上述A成分或上文所说明的三种成分。
上文所说明的A~C三种成分的形态并无特别限定,例如,为下述组合物、混合粉末、成形用材料。组合物、混合粉末、成形用材料均包含上述A成分、B成分、C成分,例如含有整体的0.1重量%以上且未达20重量%的C成分。
多孔膜的原料形态可为下述混合粉末,亦可为非粉末的混合物,又,还可为下述成形用材料或组合物。作为混合粉末,例如可例举:下述实施例所使用的藉由共凝结所获得的细粉;或利用共凝结将三种原料中的两种加以混合,使用混合机混合另一种成分而成的粉体;使用混合机将三种原料加以混合而成的粉体等。作为非粉末的混合物,例如可例举:多孔体(例如多孔膜)等成形体、包含三种成分的水性分散体。
成形用材料是指为了使组合物成形而进行了用以加工的调整,例如添加有加工助剂(液体润滑剂等)等者、调整了粒度者、进行了预成形者。成形用材料例如除包含上述三种成分以外,还可包含公知的添加剂等。作为公知的添加剂,例如可例举:奈米碳管、碳黑等碳材料、颜料、光触媒、活性碳、抗菌剂、吸附剂、防臭剂等。
组合物可藉由各种方法制造,例如,于组合物为混合粉末的情形时,可藉由如下方法等制造:利用一般混合机等将A成分的粉末、B成分的粉末及C成分的粉末加以混合;藉由使分别包含A成分、B成分及C成分的三种水性分散液共凝结而获得共凝结粉末;利用一般混合机等将藉由预先使包含A成分、B成分、C成分的任两种成分的水性分散液共凝结而获得的混合粉末与剩余一种成分的粉末混合。其中,就三种不同成分容易均匀地分散的方面而言,组合物较佳为藉由使分别包含A成分、B成分及C成分的三种水性分散液共凝结而获得者。
藉由共凝结所获得的混合粉末的尺寸并无特别限定,例如,平均粒径为100μm以上1000μm以下,较佳为300μm以上800μm以下。于该情形时,平均粒径是依据JIS K6891进行测定。藉由共凝结所获得的混合粉末的视密度并无特别限定,例如为0.40g/ml以上0.60g/ml以下,较佳为0.45g/ml以上0.55g/ml以下。视密度是依据JIS K6892进行测定。
作为上述共凝结的方法,例如可例举如下方法:
(i)将A成分的水性分散液、B成分的水性分散液及C成分的水性分散液加以混合后使其凝结;
(ii)向A成分、B成分、C成分中的任一种成分的水性分散液中添加剩余两种成分的粉末后使其凝结;
(iii)将A成分、B成分、C成分中的任一种成分的粉末添加至混合有剩余两种成分的水性分散液的混合水性分散液中后使其凝结;
(iv)将预先将A成分、B成分、C成分中的任两种成分的各水性分散液加以混合后使其凝结而获得的两种成分的混合粉末添加至剩余一种成分的水性分散液中后使其凝结。
作为上述共凝结的方法,就三种成分容易均匀地分散的方面而言,较佳为上述方法(i)。
于利用上述方法(i)~(iv)所进行的共凝结中,例如较佳为添加下述成分的任一种而使其凝结:硝酸、盐酸、硫酸等酸;氯化镁、氯化钙、氯化钠、硫酸铝、硫酸镁、硫酸钡、碳酸氢钠、碳酸钠等金属盐;丙酮、甲醇等有机溶剂。
上述A成分混合前的形态并无特别限定,可为上述可纤维化的PTFE的水性分散液,亦可为粉体。作为粉末(特别是上述FP:细粉),例如可例举:三井·杜邦氟化学公司制造的「铁氟龙6-J」(以下,铁氟龙为注册商标)、「铁氟龙6C-J」、「铁氟龙62-J」等、大金工业公司制造的「Polyflon F106」、「Polyflon F104」、「Polyflon F201」、「Polyflon F302」等、旭硝子公司制造的「Fluon CD123」、「Fluon CD1」、「Fluon CD141」、「Fluon CD145」等、杜邦公司制造的「Teflon60」、「Teflon60X」、「Teflon601A」、「Teflon601X」、「Teflon613A」、「Teflon613AX」、「Teflon605XTX」、「Teflon669X」等。细粉可藉由如下方式获得:对藉由TFE的乳化聚合所获得的可纤维化的PTFE的水性分散液(完成聚合的水性分散液)进行凝结、干燥。
可纤维化的PTFE的水性分散液可为上述完成聚合的水性分散液,亦可为市售品的水性分散液。作为完成聚合的可纤维化的PTFE水性分散液的较佳制作方法,可例举作为揭示均PTFE者而例举的上述公报等中所揭示的制作方法。作为市售品的可纤维化的PTFE的水性分散液,可例举:大金工业公司制造的「Polyflon D-110」、「Polyflon D-210」、「PolyflonD-210C」、「Polyflon D-310」等、三井·杜邦氟化学公司制造的「铁氟龙31-JR」、「铁氟龙34-JR」等、旭硝子公司制造的「Fluon AD911L」、「Fluon AD912L」、「AD938L」等的水性分散液。市售品的可纤维化的PTFE的水性分散液均为了保持稳定性,而添加相对于水性分散液中的100重量份的PTFE为2~10重量份的非离子性界面活性剂等,故而有产生非离子性界面活性剂容易残留于藉由共凝结所获得的混合粉末中,多孔体着色等问题的可能性。因此,作为可纤维化的PTFE的水性分散液,较佳为完成聚合的水性分散液。
B成分混合前的形态并无特别限定,于B成分为低分子量PTFE的情形时,混合前的形态并无特别限定,可为水性分散体,亦可为粉体(一般而言,被称为PTFE微细粉或微细粉)。作为低分子量PTFE的粉体,例如可例举:三井·杜邦氟化学公司制造的「MP1300-J」等、大金工业公司制造的「Lubron L-5」、「Lubron L-5F」等、旭硝子公司制造的「FluonL169J」、「Fluon L170J」、「Fluon L172J」等、喜多村公司制造的「KTL-F」、「KTL-500F」等。
低分子量PTFE的水性分散液可为藉由上述TFE的乳化聚合所获得的完成聚合的水性分散液,亦可为市售品的水性分散液。又,亦可使用进行利用界面活性剂的操作等使微细粉分散于水中而成者。作为完成聚合的可纤维化的PTFE水性分散液的较佳制作方法,可例举日本专利特开平7-165828号公报、日本专利特开平10-147617号公报、日本专利特开2006-063140号公报、日本专利特开2009-1745号公报、国际公开第2009/020187号说明书等所揭示的制作方法。作为市售品的可纤维化的PTFE的水性分散液,可例举大金工业公司制造的「Lubron LDW-410」等水性分散液。市售品的低分子量PTFE的水性分散液为了保持稳定性,而添加相对于水性分散液中的100重量份的PTFE为2~10重量份的非离子性界面活性剂等,故而有产生非离子性界面活性剂容易残留于藉由共凝结所获得的混合粉末中,多孔体着色等问题的可能性。因此,作为低分子量PTFE的水性分散液,较佳为完成聚合的水性分散液。
又,于使用无机填料作为B成分的情形时,混合前的形态亦无特别限定,较佳为水性分散体。作为无机填料,可例举Nippon Talc股份有限公司制造的「Talc P2」、Fuji Talc工业公司制造的「LMR-100」等。它们是藉由适当的硅烷偶合剂等实施表面处理等而使粉体分散于水中来使用。其中,就于水中的分散性的理由而言,适宜使用利用喷射磨机所得的二次粉碎品(「Talc P2」等)。
作为C成分,例如,除FEP、PFA等氟树脂以外,还可例举丙烯酸树脂、胺基甲酸酯树脂、PET树脂等各树脂。混合前的形态并无特别限定,较佳为水性分散体。于藉由乳化聚合而获得的树脂的情形时,水性分散体除可直接使用该完成聚合的分散体以外,亦可使用利用界面活性剂等使树脂粉末分散于水分中而成者。将特定量的C成分分散于水中,以使其于多孔膜中含有0.1重量%以上且未达20重量%,从而制备水性分散体。
共凝结的方法并无特别限定,较佳为将三种水性分散体加以混合后施加机械搅拌力。
共凝结后,进行脱水、干燥,混合液体润滑剂(挤出助剂),进行挤出。液体润滑剂为可濡湿PTFE粉末的表面,且在将藉由共凝结所获得的混合物成形为膜状后可去除的物质即可,并无特别限定。例如可例举:液态石蜡、石脑油、白油、甲苯、二甲苯等烃油、醇类、酮类、酯类等。
藉由共凝结所获得的混合物在与液体润滑剂混合后,利用先前公知的方法进行挤出、压延,藉此成形为膜状物。此处,混合至氟树脂(例如藉由共凝结所获得的混合物)中的液体润滑剂的量可设为相对于氟树脂100重量份为10重量份以上40重量份以下,较佳为25重量份以上35重量份以下。藉由增多液体润滑剂的量,对于所获得的氟树脂多孔膜,将填充率抑制得较小,并且确保厚度较大,容易将压力损失抑制得较小。又,藉由减少液体润滑剂的量,容易提高所获得的氟树脂多孔膜的捕获效率,亦容易将压力损失的变异系数抑制得较小。
挤出可藉由糊状挤出、柱塞挤出等来进行,较佳为藉由糊状挤出来进行。藉由糊状挤出所挤出的片状挤出物于加热下、例如于40℃以上80℃以下的温度条件下使用砑光辊等进行压延。所获得的膜状压延物的厚度基于目标多孔膜的厚度来设定,通常为100μm以上1000μm以下,可为100μm以上400μm以下,较佳为150μm以上350μm以下。
继而,自作为压延物的未焙烧膜中去除液体润滑剂。液体润滑剂的去除藉由加热法或提取法或藉由它们的组合来进行。关于藉由加热法进行去除时的加热温度,于使用A~C三种成分的情形时,低于不会纤维化的热熔融加工性成分的熔点即可,并无特别限定,例如为100℃以上250℃以下,可为180℃以上200℃以下。
此处,就充分确保所获得的氟树脂多孔膜的厚度,降低压力损失的观点而言,去除了液体润滑剂的压延物较佳为在进行延伸之前,进行热处理,该热处理是于250℃以上325℃以下的温度氛围下加热1分钟以上。该热处理的温度例如可为320℃以下,较佳为未达制作氟树脂多孔膜所使用的氟树脂的熔点,于使用示差扫描热量计使上述压延物在升温速度10℃/分钟的条件下升温的情形时,可为结晶熔解曲线上出现复数个吸热曲线(一次熔点、二次熔点)时更低的最大峰温度(一次熔点)以下。又,就充分确保厚度并且充分减小压力损失的观点而言,该热处理的温度例如可为260℃以上,亦可为280℃以上,还可为藉由加热法自作为压延物的未焙烧膜中去除液体润滑剂时的温度以上,还可为延伸温度(于双轴延伸的情形时,为先进行的一次延伸的温度)以上。再者,热处理的持续时间并无特别限定,根据所需的热处理的效果,例如可设为1分钟以上2小时以下,亦可设为30分钟以上1小时以下。
再者,为了获得于厚度方向上填充率不同的氟树脂多孔膜,并无特别限定,较佳为在上述热处理时,以降低填充率时的温度高于提高填充率时的温度的方式进行热处理,且较佳为以风上侧部分的热处理时的温度高于风下侧部分的热处理时的温度的方式进行热处理。再者,可对风下侧部分进行冷却至低于常温的温度的冷却处理。再者,关于热处理时的温度,就产生充分的密度差的观点而言,风上侧部分与风下侧部分的温度差可为100℃以上,较佳为200℃以上,更佳为300℃以上。又,较佳为在上述热处理时,以延长降低填充率时的加热时间,且缩短提高填充率时的加热时间的方式进行热处理。藉此,藉由对所获得的压延物进行延伸,可降低风上侧的填充率,且提高风下侧的填充率。
对以如上方式去除了液体润滑剂的压延物或进而经热处理的压延物进行延伸。再者,于包含不会纤维化的热熔融加工性成分及不会纤维化的非热熔融加工性成分的情形时,在不会纤维化的热熔融加工性成分的熔点以上且不会纤维化的非热熔融加工性成分的分解温度以下的温度下进行延伸。
再者,于在制作氟树脂多孔膜时使用不会纤维化的热熔融加工性成分的情形时,于该延伸过程中,不会纤维化的热熔融加工性成分熔融,其后于结节部硬化,藉此可强化多孔膜的厚度方向的强度。此时的延伸温度可藉由进行延伸的炉的温度或搬送压延物的加热辊的温度来设定,或者亦可藉由组合它们设定来实现。
延伸包括向第1方向的延伸、及向较佳为与第1方向正交的第2方向的延伸。此处,可在向第1方向延伸之后向第2方向延伸。又,向第1方向的延伸及向第2方向的延伸亦可同时实现。进而,可在以第1延伸速度向第1方向延伸后,进而以第2延伸速度向第1方向延伸,其后,向第2方向延伸。于本实施方式中,第1方向为压延物的长度方向(纵向:MD方向),第2方向为压延物的宽度方向(横向:TD方向)。再者,延伸亦可在重迭复数片压延物的状态下同时进行延伸。
上述压延物较佳为所延伸的伸长面积倍率为40倍以上800倍以下。藉由充分提高延伸倍率,氟树脂多孔膜可具有更多纤维,容易提升捕获效率,可提高延伸的均匀性而将压力损失的变异系数抑制得较小,故而较佳。又,藉由充分降低延伸倍率,可抑制氟树脂多孔膜的厚度过小,且抑制容尘量变小,故而较佳。
就延伸时,增大所获得的氟树脂多孔膜的厚度并提升容尘量,容易降低压力损失,并且将压力损失的变异系数抑制得较小的观点而言,较佳为以产生以30%/秒以下的延伸速度向延伸方向延伸的部分的方式进行延伸,更佳为以产生以20%/秒以下的延伸速度向延伸方向延伸的部分的方式进行延伸。于双轴延伸的情形时,于纵向及横向的任一方向上实现30%/秒以下的延伸速度即可,就确保充分的厚度并且降低压力损失的观点而言,较佳为在先进行的纵向延伸时实现30%/秒以下的延伸速度。于根据不同延伸速度在2个阶段进行纵向延伸的情形时,较佳为于任一阶段在延伸方向上以30%/秒以下的延伸速度进行延伸。又,于使用台式试验装置等在平面上将纵向与横向同时延伸的情形时,较佳为于纵向或横向的任一延伸方向上实现30%/秒以下的延伸速度。再者,延伸速度不受纵向及横向限定,例如,延伸方向上的延伸速度可设为1%/秒以上。
再者,延伸速度是指将延伸倍率(%)除以该延伸所需的时间(秒)而获得的值,延伸倍率(%)是指延伸后的长度相对于延伸前的长度的比(延伸后的长度/延伸前的长度)。再者,于以此方式延缓延伸速度的情形时,可进一步降低所获得的多孔膜的压力损失,故而较佳。
再者,就增大所获得的氟树脂多孔膜的厚度,进一步降低压力损失的观点而言,较佳为在进行延伸之前,对压延物进行上述热处理,并且进而如上所述以低速进行延伸。
于双轴延伸的情形时,向第1方向延伸时的温度较佳为200℃以上300℃以下,更佳为230℃以上270℃以下。又,向第2方向延伸时的温度较佳为200℃以上300℃以下,更佳为250℃以上290℃以下。
再者,关于上述压延物(亦称为氟树脂未焙烧物)的延伸,已知延伸时的温度、延伸倍率、延伸速度会影响延伸物的物性。氟树脂未焙烧物的S-S曲线(表示拉伸张力与伸长率的关系的曲线图)显示出与其他树脂不同的特殊特性。通常,树脂材料的拉伸张力随着其伸长而亦上升。弹性区域的范围、断裂点等根据材料、评估条件而有所不同,另一方面,拉伸张力随伸长量而呈上升倾向极为普遍。相对于此,氟树脂未焙烧物的拉伸张力在某伸长量下显示出波峰后,显示出缓慢减少的倾向。这表明氟树脂未焙烧物中存在「未经延伸的部位比经延伸的部位更强的区域」。
若将其置换为延伸时的行为,则于一般树脂的情形时,延伸时,延伸面内最弱的部分开始伸长,由于经延伸的部分比未经延伸的部分强,故而次弱的未延伸部不断进行延伸,藉此经延伸的区域扩大,而整体进行延伸。另一方面,于氟树脂未焙烧物的情形时,若开始伸长的部分靠近上述「未经延伸的部位比经延伸的部位更强的区域」,则已伸长的部分进一步延伸,结果,未经延伸的部分作为节点(结节部、未延伸部)而残留。若延伸速度延缓,则该现象变得显著,而残留更大的节点(结节部、未延伸部)。藉由在延伸时利用此种现象,可根据各种用途来调整延伸体的物性。
关于本实施方式的氟树脂多孔膜,较佳为获得更低密度的延伸体,于双轴延伸的情形时,特别是于第1延伸中应用低延伸速度较为有效。此处,残留较大的节点(结节部、未延伸部),与先前的仅以PTFE作为原料的情形相比,使用不会纤维化的非热熔融加工性成分时,低延伸速度下的上述现象更加显著,即便于想要获得厚度较大的成形体的情形时,亦可相较于仅以PTFE作为原料的情形提高延伸速度。
为了获得机械强度、尺寸稳定性,以此方式获得的多孔膜较佳为进行热固定。热固定时的温度可为PTFE的熔点以上或未达PTFE的熔点,较佳为250℃以上400℃以下。
氟树脂多孔膜可为单层,亦可为积层有第1氟树脂多孔膜及第2氟树脂多孔膜的多层。制作时所使用的液体润滑剂的量较佳为分别相对于氟树脂100重量份为25重量份以上35重量份以下。藉由使用25重量份以上的液体润滑剂,可降低压力损失,容易将滤材整体的压力损失调整至80Pa以下。又,藉由使用35重量份以下的液体润滑剂,可确保未焙烧膜(生带)的成形性,可抑制第1氟树脂多孔膜的孔径过大,从而微粒子未被捕获而通过该膜并流入下游侧,下游侧的第2氟树脂多孔膜的负担过大。
特别是,相对于氟树脂100重量份,制作第1氟树脂多孔膜时所使用的液体润滑剂量例如较佳为30重量份以上35重量份以下。例如,于满足液体润滑剂量差为1~4重量份的范围内,制作第2氟树脂多孔膜时使用26重量份以上31重量份以下的液体润滑剂,而制作第1氟树脂多孔膜时使用30重量份以上35重量份以下的液体润滑剂,藉此可大幅度提高滤材的容尘量。
再者,产生第1氟树脂多孔膜与第2氟树脂多孔膜的平均孔径之差可藉由使上述三种成分的调配比于2片多孔膜之间不同来达成。
(3)透气性支持材
透气性支持材配置于氟树脂多孔膜的上游侧或下游侧、或者上游侧及下游侧的两者,且支持氟树脂多孔膜。因此,即便氟树脂多孔膜因膜厚较薄等而不易自支撑,亦可藉由透气性支持材的支持使氟树脂多孔膜竖立。又,确保作为空气过滤器滤材的强度,于折迭为特定形状的情形时,亦容易保持该形状。
透气性支持材的材质及结构并无特别限定,例如可例举不织布、织布、树脂网状物等。其中,就强度、捕获性、柔软性、作业性的方面而言,较佳为具有热熔接性的不织布。关于不织布的材质,就于进行使用药液的除菌处理的情形时,药剂的渗透性良好,透气性支持材不溶解而抑制形状变化或劣化的观点而言,较佳为使用聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)等聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等聚酯、或者它们的复合材料等作为主成分。
不织布较佳为构成纤维的一部分或全部具有芯/鞘结构的不织布、具有包含低熔点材料的纤维层及包含高熔点材料的纤维层的2层的双层不织布、表面涂布有热熔接性树脂的不织布。作为此种不织布,例如可例举纺黏不织布。又,芯/鞘结构的不织布较佳为芯成分的熔点高于鞘成分。例如,作为芯/鞘的各材料的组合,例如可例举PET/PE、高熔点聚酯/低熔点聚酯。作为双层不织布的低熔点材料/高熔点材料的组合,例如可例举PE/PET、PP/PET、低熔点PET/高熔点PET。作为表面涂布有热熔接性树脂的不织布,例如可例举于PET不织布涂布烯烃树脂而成者。
关于透气性支持材,可藉由利用加热使透气性支持材的一部分熔融,或者藉由热熔树脂的熔融,从而利用投锚效应或者利用反应性接着剂等的接着而接合于氟树脂多孔膜。
与上述氟树脂多孔膜相比较而言,透气性支持材的压力损失、捕获效率及容尘量均极低,实质上亦可视为0。透气性支持材的压力损失例如较佳为10Pa以下,更佳为5Pa以下,进而较佳为1Pa以下。又,透气性支持材的捕获效率例如实质上可视为0或大致为0。
透气性支持材的厚度例如较佳为500μm以下,更佳为300μm以下。再者,折迭氟树脂多孔膜使其成为褶裥状来使用时,就容易维持褶裥形状的观点而言,透气性支持材的厚度较佳为200μm以上。
(4)褶裥状滤材
关于本实施方式的褶裥状滤材,可例举:使用上述空气过滤器滤材,以滤材面彼此相对向的方式加工(褶裥加工)为山褶线及谷褶线交替地重复的锯齿状,藉此形成褶裥部分,山褶部构成上风面,且谷褶部构成下风面,整体为大致长方体形状者;或复数个山褶部于风上侧以成为同心圆的方式设置,且复数个谷褶部于风下侧以成为同心圆的方式设置,而成为同心圆型褶裥形状者等。
褶裥状滤材例如可为用于覆盖人类的鼻子或嘴巴的口罩用途的褶裥状口罩用滤材。
图4示出本实施方式的褶裥状滤材的例的外观立体图。又,图5示出安装于底座的状态的口罩用途的褶裥状滤材的前视图,图6示出安装于底座的状态的口罩用途的褶裥状滤材的侧视剖视图。
如图4-6所示,褶裥状滤材可为安装于包含不具有过滤功能的树脂等的底座2的开口2a来使用的褶裥状滤材20。褶裥状滤材20更佳为安装于具备滤材更换式安装开口2a的底座2来使用。再者,自底座2设置有用于挂于耳朵上而配戴的绳3。
褶裥状滤材的相邻的山褶部与谷褶部的距离即褶高较佳为设为10mm以上40mm以下。藉由将褶高设为10mm以上,可使形成空气过滤器滤材的山褶部或谷褶部时的弯曲加工变得容易。又,藉由将褶高设为40mm以下,可抑制因褶裥状滤材的褶裥形状的构造所导致的压力损失增大。
褶裥状滤材的相邻的山褶部与山褶部的距离或谷褶部与谷褶部的距离即褶裥间隔较佳为设为2.0mm以上4.5mm以下。藉由使褶裥间隔为2.0mm以上,可抑制因褶裥形状的构造所导致的压力损失增大。又,藉由使褶裥间隔为4.5mm以下,可确保可用于褶裥状滤材的空气过滤器滤材的总面积足够大。
再者,于褶裥状滤材中彼此相对向的滤材面彼此的间隔例如可使用作为间隔保持构件的热熔树脂等隔离膜来确保,亦可使用藉由对滤材面实施压纹加工而形成的突起来确保。又,褶裥状滤材可仅折迭而不实施隔离或压纹加工。于该情形时,气流亦可通过风上侧的山褶部彼此之间。
再者,安装于底座上所形成的开口的褶裥状滤材的上风面的面积例如可设为22cm2以上61cm2以下。再者,于使该上风面为矩形的情形时,例如可将对角线的长度设为4.5cm以上11cm以下。
就在一定程度上保持捕获对象后亦容易将压力损失维持得较低,捕获效率亦容易维持良好的状态的观点而言,褶裥状滤材的总面积较佳为设为200cm2以上,更佳为设为300cm2以上。又,就褶裥状滤材的上风面的面积及褶高为容易使用的大小及实现有效的褶裥间隔的观点而言,褶裥状滤材的总面积较佳为设为1300cm2以下。
关于褶裥状滤材,于藉由使包含粒数中数粒径为0.25μm的聚α-烯烃粒子的空气以流速85L/分钟连续通风而负载200mg的聚α-烯烃粒子的状态下,使空气以流速40L/分钟通风时的压力损失较佳为120Pa以下,更佳为100Pa以下,进而较佳为80Pa以下。藉此,于继续使用的情形时,使用时亦不易感到憋闷感。
(5)空气过滤器单元
继而,参照图7对空气过滤器单元1进行说明。
空气过滤器单元1具备上文所说明的褶裥状滤材20、及收容褶裥状滤材20的壳体25。
壳体25例如组合树脂或金属等板材来制作,褶裥状滤材20与壳体25之间较佳为藉由密封剂密封。密封剂用于防止褶裥状滤材20与壳体25之间的泄漏,例如可使用环氧、丙烯酸、胺基甲酸酯系等树脂制密封剂。
具备褶裥状滤材20及壳体25的空气过滤器单元1可为以将平板状地延伸的1个褶裥状滤材20收纳于壳体25的内侧的方式保持的迷你褶裥型空气过滤器单元,亦可为排列复数个平板状地延伸的褶裥状滤材而保持于壳体的V形障壁型空气过滤器单元或单集管型空气过滤器单元。
(6)空气过滤器滤材的用途
本实施方式的空气过滤器滤材于进行降低或去除所捕获的细菌或病毒数量的除菌处理的情形时,性能亦不易劣化,故而可用作藉由除菌处理以进行再利用的用途的空气过滤器滤材。
更具体而言,可为藉由暴露于醇中的除菌处理以进行再利用的空气过滤器滤材、藉由暴露于界面活性剂中的除菌处理以进行再利用的空气过滤器滤材、藉由暴露于氯系漂白剂中的除菌处理以进行再利用的空气过滤器滤材、藉由暴露于次氯酸水中的除菌处理以进行再利用的空气过滤器滤材、藉由暴露于过氧化氢水中的除菌处理以进行再利用的空气过滤器滤材、藉由暴露于75℃以上150℃以下的温度环境中的除菌处理以进行再利用的空气过滤器滤材、藉由照射紫外线的除菌处理以进行再利用的空气过滤器滤材、藉由暴露于臭氧中的除菌处理以进行再利用的空气过滤器滤材的至少任一者。
又,空气过滤器滤材由于压力损失较低,故而就可抑制使用时的憋闷感的观点而言,较佳为用于口罩。
口罩较佳为抑制灰尘、油烟、菌、病毒等经由人类的嘴巴、鼻子侵入体内。
关于口罩的种类,可为通用口罩,亦可为防尘用口罩,还可为医疗用口罩。又,口罩的形态可为平型、褶裥型、立体型的任一者。褶裥型口罩可于展开折迭的褶裥部分的状态下使用。立体型口罩可为越往前侧越细的形状的喙型。
(7)空气过滤器滤材的再生方法
于本实施方式的空气过滤器滤材的再生方法中,包括如下步骤:准备积层有氟树脂多孔膜及支持材的空气过滤器滤材;及对氟树脂多孔膜进行除菌处理。
于该再生方法中,除菌处理后的透过率相对于除菌处理前的透过率的比率即透过率比(除菌处理后的透过率/除菌处理前的透过率)为5.0以下,除菌处理前的透过率为针对于对氟树脂多孔膜进行除菌处理前的空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率,除菌处理后的透过率为针对于对氟树脂多孔膜进行除菌处理后的空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率。
于该再生方法中,除菌处理后的压力损失相对于除菌处理前的压力损失的比率即压力损失比(除菌处理后的压力损失/除菌处理前的压力损失)为0.83以上1.15以下,除菌处理前的压力损失为使空气以流速5.3cm/秒通过对氟树脂多孔膜进行除菌处理前的空气过滤器滤材时的压力损失,除菌处理后的压力损失为使空气以流速5.3cm/秒通过对氟树脂多孔膜进行除菌处理后的空气过滤器滤材时的压力损失。
根据该再生方法,于实施用于降低或去除所附着的病毒或细菌的除菌处理的情形时,亦可将性能下降抑制得较小以进行再利用。
(8)除菌处理
空气过滤器滤材的除菌处理为可减少附着于空气过滤器滤材的细菌及病毒的至少任一者的数量或去除它们的处理即可,并无特别限定。作为此种除菌处理,例如可例举:将醇、界面活性剂、氯系漂白剂、次氯酸水、过氧化氢水、高温环境、紫外线、臭氧的至少任一者作用于空气过滤器滤材的处理。
再者,空气过滤器滤材中主要保持细菌或病毒的部位为氟树脂多孔膜,故而除菌处理可不对整个空气过滤器滤材进行而对氟树脂多孔膜进行。
于如它们除菌处理中的醇、界面活性剂、氯系漂白剂、次氯酸水、过氧化氢水般使用流体对空气过滤器滤材进行处理的情形时,为了获得除菌至内部的效果,宜使流体进入空气过滤器滤材的内部。于该情形时,空气过滤器滤材较佳为具备良好的液体渗透性。例如,空气过滤器滤材较佳为于将异丙醇与水的体积比率为60:40的混合液的液滴静置并放置30秒的情形时,混合液渗透至空气过滤器滤材中。考虑到细菌或病毒主要保持于氟树脂多孔膜中,较佳为氟树脂多孔膜具备上述渗透性。再者,包含作为先前的滤材的玻璃纤维的玻璃滤材若被液体濡湿,则机械强度显著下降,但于包含氟树脂多孔膜及支持材的氟树脂滤材中,即便在除菌处理时被液体濡湿,亦容易维持机械强度。又,作为先前的滤材的驻极体滤材若进行使用液体的除菌处理,则静电湮灭,捕获效率大幅度下降,但于包含氟树脂多孔膜及支持材的氟树脂滤材中,即便在除菌处理时被液体濡湿,亦可抑制性能下降。
再者,于空气过滤器滤材中,使用包含耐化学品性较高的氟树脂的氟树脂多孔膜。因此,即便实施了它们除菌处理,亦可将性能下降抑制得较低。特别是,包含氟树脂多孔膜的空气过滤器滤材与先前的包含由驻极体熔喷所制成的膜的空气过滤器滤材相比较而言,关于除菌处理中使用醇及界面活性剂的除菌处理,处理后的性能维持特性优异。
(8-1)醇
作为使用醇的除菌处理,可例举:将空气过滤器滤材浸渍于醇中或对空气过滤器滤材喷雾醇。关于醇的种类,例如可例举乙醇。醇的浓度例如可为60重量%以上99重量%以下,较佳为70重量%以上95重量%以下。再者,关于使用醇的除菌处理,可以空气过滤器滤材的表面及内部被充分濡湿的状态例如持续20秒以上的方式进行处理。
(8-2)界面活性剂
作为使用界面活性剂的除菌处理,可例举:将空气过滤器滤材浸渍于调配有界面活性剂的液体中或对空气过滤器滤材喷雾调配有界面活性剂的液体。界面活性剂的种类并无特别限定,例如可例举:直链烷基苯磺酸钠(0.1重量%以上)、烷基糖苷(0.1重量%以上)、烷基胺氧化物(0.05重量%以上)、氯化苄烷铵(0.05重量%以上)、苄索氯铵(0.05重量%以上)、二烷基二甲基氯化铵(0.01重量%以上)、聚氧乙烯烷基醚(0.2重量%以上)、纯皂成分(脂肪酸钾)(0.24重量%以上)、纯皂成分(脂肪酸钠)(0.22重量%以上)等的任一者或它们的组合。此处,括号内的数值表示较佳的调配量的下限。再者,关于使用界面活性剂的除菌处理,可以空气过滤器滤材的表面及内部被充分濡湿的状态例如持续20秒以上的方式进行处理,处理可为1分钟以内。
(8-3)氯系漂白剂
作为使用氯系漂白剂的除菌处理,例如可例举:将空气过滤器滤材浸渍于调配有氯系漂白剂的液体中或对空气过滤器滤材喷雾调配有氯系漂白剂的液体。关于氯系漂白剂的种类,例如可例举次氯酸钠。氯系漂白剂的浓度例如可为0.01重量%以上7.0重量%以下,更佳为0.05重量%以上6.0重量%以下。再者,关于使用氯系漂白剂的除菌处理,可以空气过滤器滤材的表面及内部被充分濡湿的状态例如持续20秒以上的方式进行处理,处理可为1小时以内。
(8-4)次氯酸水
作为使用次氯酸水的除菌处理,例如可例举:将空气过滤器滤材浸渍于调配有次氯酸的液体中或对空气过滤器滤材喷雾调配有次氯酸的液体。次氯酸的浓度例如以有效氯重量浓度计可为30ppm以上,较佳为35ppm以上,更佳为50ppm以上,可为200ppm以上。再者,次氯酸浓度的上限例如以有效氯重量浓度计可为200ppm。再者,关于使用次氯酸水的除菌处理,可以空气过滤器滤材的表面及内部被充分濡湿的状态例如持续20秒以上的方式进行处理,处理可为1小时以内。
(8-5)过氧化氢水
作为使用过氧化氢水的除菌处理,例如可例举:将空气过滤器滤材浸渍于调配有过氧化氢水的液体中。过氧化氢水的浓度例如可为2.5w/v%以上3.5w/v%以下。此种过氧化氢水用于创伤、溃疡部位等的消毒,作为双氧水而公知。再者,w/v%为重量(weight)/体积(volume)%,表示100ml溶液中的过氧化氢的克数。再者,关于使用过氧化氢水的除菌处理,可以空气过滤器滤材的表面及内部被充分濡湿的状态例如持续1分钟以上的方式进行处理,较佳为以持续10分钟以上的方式进行处理,更佳为以持续30分钟以上的方式进行处理,处理可为5小时以内,较佳为3小时以内。
(8-6)高温环境
作为使用高温环境的除菌处理,可例举:将空气过滤器滤材浸渍于高温流体中或对空气过滤器滤材喷雾高温流体。作为流体,例如可例举空气、水、水蒸气。
高温流体的温度例如可为75℃以上150℃以下。再者,高温流体的温度例如较佳为80℃以上。又,高温流体的温度较佳为135℃以下,更佳为125℃以下,例如可为121℃。再者,关于使用高温环境的除菌处理,可以空气过滤器滤材的表面及内部的温度充分提高的方式、例如以持续1分钟以上的方式进行处理,较佳为以持续10分钟以上的方式进行处理,更佳为以持续60分钟以上的方式进行处理。再者,使用高温环境的除菌处理例如可为2小时以内。
再者,作为上述使用高温环境的除菌处理,例如可例举:高压釜处理;高温空气加热处理;以密封于铝袋内的空气过滤器滤材作为对象的高压釜处理。高压釜处理为使用高温高压的蒸气的除菌处理。高压釜处理中的蒸气的压力例如可为1.5个气压以上,较佳为2.0个气压以上。又,高温空气加热处理为将空气过滤器滤材暴露于高温的干燥空气环境下的除菌处理。又,于以密封于铝袋内的空气过滤器滤材作为对象的高压釜处理中,可不使蒸气与空气过滤器滤材直接接触而进行空气过滤器滤材的除菌。
(8-7)紫外线
使用紫外线的除菌处理可藉由对空气过滤器滤材照射具有紫外线区域的波长的光来进行。照射时间例如可为1分钟以上1小时以下,亦可为5分钟以上30分钟以下。
(8-8)臭氧
作为使用臭氧的除菌处理,可例举:将空气过滤器滤材暴露于臭氧中。臭氧浓度例如可为1ppm以上100ppm以下,较佳为5ppm以上50ppm以下,可为10ppm。暴露时间例如可为10分钟以上100小时以内,较佳为1小时以上70小时以下,可为2小时。
[实施例]
以下,示出实施例及比较例,对本发明的内容进行具体说明。
(实施例1)
实施例1的空气过滤器滤材所使用的氟树脂多孔膜的FP原料使用包含三种成分(可纤维化的PTFE(A成分)、不会纤维化的非热熔融加工性成分(B成分)及熔点未达320℃的不会纤维化且可热熔融加工的成分(C成分))的混合粉末。
更具体而言,首先,将按照国际公开第2005/061567号说明书的比较例3中所记载的方法所制作的SSG为2.160的PTFE水性分散体(A成分)66.5重量%(聚合物换算)、按照国际公开第2009/020187号说明书中所记载的方法所制作的使用流动测试法所测得的380℃下的熔融黏度为20000Pa·s的低分子量PTFE水性分散体(B成分)28.5重量%(聚合物换算)、及按照日本专利特开2010-235667号公报中所记载的方法所制作的熔点为215℃的FEP水性分散体(C成分)5重量%(聚合物换算)加以混合,添加500ml的作为凝结剂的1%硝酸铝水溶液,进行搅拌,藉此进行共凝结。然后,使用筛子将所生成的粉末沥干水后,进而藉由热风干燥炉于135℃下干燥18小时,获得上述三种成分的混合粉末。
继而,于20℃下向每100重量份混合物中添加27.0重量份(相对于混合粉末100重量份为27.0重量份)的作为挤出液状润滑剂的烃油(出光兴产股份有限公司制造的「IPSolvent 2028」)并加以混合。继而,使用糊状挤出装置挤出所获得的混合物,从而获得片状成形体。藉由加热至70℃的砑光辊将该片状成形体成形为膜状,获得PTFE膜。使该膜通过250℃的热风干燥炉而蒸发去除烃油,获得平均厚度200μm、平均宽度150mm的带状的未焙烧PTFE膜(生带)。继而,将未焙烧PTFE膜于特定温度环境下(250℃)在长度方向(MD方向)上以特定延伸倍率(7.5倍)、特定延伸速度(13.8%/秒)进行延伸。继而,使用可夹住经延伸的未焙烧膜的拉幅机,于特定温度环境下(288℃)在宽度方向(TD方向)上以特定延伸倍率(45倍)、特定延伸速度(330%/秒)进行延伸,于390℃的温度下进行热固定。藉此,获得氟树脂多孔膜。
藉由使透气性支持材热熔接于氟树脂多孔膜的上游侧及下游侧的两者,获得平板形状的实施例1的空气过滤器滤材。再者,透气性支持材使用纺黏不织布(平均纤维径24μm、单位面积重量30g/m2、厚度0.2mm)(再者,捕获效率实质上可视为0或大致为0),该纺黏不织布包含芯使用PET、鞘使用PE的芯/鞘结构的纤维。
以如上方式获得的实施例1的空气过滤器滤材的压力损失的变异系数为4.1。又,实施例1的空气过滤器滤材的聚α-烯烃粒子的容尘量为17g/m2。
再者,关于实施例1的空气过滤器滤材,自实施例1的同一滤材卷中切割出各样品,对各样品进行下述除菌处理。其中,关于压力损失的变异系数及聚α-烯烃粒子的容尘量,示出以该实施例1的同一滤材卷作为对象所测得的值作为各样品共通的值。
(实施例2)
实施例2的空气过滤器滤材所使用的氟树脂多孔膜的FP原料使用包含三种成分(可纤维化的PTFE(A成分)、不会纤维化的非热熔融加工性成分(B成分)及熔点未达320℃的不会纤维化且可热熔融加工的成分(C成分))的混合粉末。
更具体而言,首先,将按照国际公开第2005/061567号说明书的比较例3中所记载的方法所制作的SSG为2.160的PTFE水性分散体(A成分)66.5重量%(聚合物换算)、按照国际公开第2009/020187号说明书中所记载的方法所制作的使用流动测试法所测得的380℃下的熔融黏度为20000Pa·s的低分子量PTFE水性分散体(B成分)28.5重量%(聚合物换算)、及按照日本专利特开2010-235667号公报中所记载的方法所制作的熔点为215℃的FEP水性分散体(C成分)5重量%(聚合物换算)加以混合,添加500ml的作为凝结剂的1%硝酸铝水溶液,进行搅拌,藉此进行共凝结。然后,使用筛子将所生成的粉末沥干水后,进而藉由热风干燥炉于135℃下干燥18小时,获得上述三种成分的混合粉末。
继而,于20℃下向每100重量份混合物中添加29.0重量份(相对于混合粉末100重量份为29.0重量份)的作为挤出液状润滑剂的烃油(出光兴产股份有限公司制造的「IPSolvent 2028」)并加以混合。继而,使用糊状挤出装置挤出所获得的混合物,从而获得片状成形体。藉由加热至70℃的砑光辊将该片状成形体成形为膜状,获得PTFE膜。使该膜通过250℃的热风干燥炉而蒸发去除烃油,获得平均厚度300μm、平均宽度150mm的带状的未焙烧PTFE膜(第1生带)。
又,除将液状润滑剂的混合量设为33.0重量份以外,以与第1生带相同的方式,获得平均厚度300μm、平均宽度150mm的带状的未焙烧PTFE膜(第2生带)。
继而,将第1生带与第2生带重迭并于特定温度环境下(250℃)在长度方向(MD方向)上以特定延伸倍率(6.7倍)、特定延伸速度(13.8%/秒)进行延伸。继而,使用可夹住经延伸的未焙烧膜的拉幅机,于特定温度环境下(288℃)在宽度方向(TD方向)上以特定延伸倍率(11.5倍)、特定延伸速度(280%/秒)进行延伸,于390℃的温度下进行热固定。藉此,获得氟树脂多孔膜。
藉由使透气性支持材热熔接于该氟树脂多孔膜的上游侧及下游侧的两者,获得平板形状的实施例2的空气过滤器滤材。再者,透气性支持材使用纺黏不织布(平均纤维径24μm、单位面积重量40g/m2、厚度0.2mm)(再者,捕获效率实质上可视为0或大致为0),该纺黏不织布包含芯使用PET、鞘使用PE的芯/鞘结构的纤维。
以如上方式获得的实施例2的空气过滤器滤材的压力损失的变异系数为4.8。又,实施例2的空气过滤器滤材的聚α-烯烃粒子的容尘量为28g/m2。
再者,关于实施例2的空气过滤器滤材,亦与实施例1相同地,自实施例2的同一滤材卷中切割出各样品,对各样品进行下述除菌处理。关于压力损失的变异系数及聚α-烯烃粒子的容尘量,示出以该实施例2的同一滤材卷作为对象所测得的值作为各样品共通的值。
(实施例3)
于实施例3中,除将液状润滑剂的混合量设为31重量份以外,以与实施例2的第1生带相同的方式,获得平均厚度300μm、平均宽度150mm的带状的未焙烧氟树脂膜。然后,将该1片第1生带以与实施例2相同的方式进行延伸而获得氟树脂多孔膜。与实施例2相同地,使透气性支持材热熔接于该1片氟树脂多孔膜的上游侧及下游侧的两者,藉此获得实施例3的空气过滤器滤材。再者,透气性支持材使用纺黏不织布(平均纤维径24μm、单位面积重量40g/m2、厚度0.2mm)(再者,捕获效率实质上可视为0或大致为0),该纺黏不织布包含芯使用PET、鞘使用PE的芯/鞘结构的纤维。
以如上方式获得的实施例3的空气过滤器滤材的压力损失的变异系数为5.4。又,实施例3的空气过滤器滤材的聚α-烯烃粒子的容尘量为19g/m2。
再者,关于实施例3的空气过滤器滤材,亦与实施例1同样地,自实施例3的同一滤材卷中切割出各样品,对各样品进行下述除菌处理。关于压力损失的变异系数及聚α-烯烃粒子的容尘量,示出以该实施例3的同一滤材卷作为对象所测得的值作为各样品共通的值。
(除菌处理)
对以上的实施例1-3实施以下所述的各种除菌处理,对该除菌处理前后的各物性进行测定。
作为除菌处理,如下所述,分别进行使用界面活性剂的除菌处理、使用醇的除菌处理、使用次氯酸钠的除菌处理、使用次氯酸水的除菌处理、使用85℃的热水的除菌处理、基于高压釜处理的除菌处理、基于高温空气加热处理的除菌处理、基于密封于铝袋的状态下的高压釜处理的除菌处理、照射紫外线的除菌处理、使用过氧化氢水的除菌处理、使用臭氧的除菌处理。
于使用界面活性剂的除菌处理中,以有效成分聚氧乙烯烷基醚成为0.2重量%以上的方式,将由水稀释的液体向空气过滤器滤材的双面各喷雾6次,其后,进行风干。再者,液体的喷雾量相对于空气过滤器滤材的直径60mm为1.5g。
于使用醇的除菌处理中,将80重量%的乙醇向空气过滤器滤材的双面各喷雾6次,其后,进行风干。再者,液体的喷雾量相对于空气过滤器滤材的直径60mm为1.5g。
于使用次氯酸钠的除菌处理中,将次氯酸钠浓度为0.05重量%的液体向空气过滤器滤材的双面各喷雾6次,其后,进行风干。再者,液体的喷雾量相对于空气过滤器滤材的直径60mm为1.5g。
于使用次氯酸水的除菌处理中,将次氯酸水浓度为50ppm的液体向空气过滤器滤材的双面各喷雾6次,其后,进行风干。再者,液体的喷雾量相对于空气过滤器滤材的直径60mm为1.5g。
于使用85℃的热水的除菌处理中,分别进行将空气过滤器滤材于85℃的热水中浸渍10分钟的除菌处理及将空气过滤器滤材于85℃的热水中浸渍60分钟的除菌处理。
于基于高压釜处理的除菌处理中,分别进行按照「JIS Z2801抗菌加工制品-抗菌性试验方法、抗菌效果5.3杀菌方法b)高压蒸气杀菌」中所记载的条件,将空气过滤器滤材于温度121℃(以表压相当于压力103kPa)的高温水蒸气环境下暴露20分钟的除菌处理及暴露100分钟的除菌处理。再者,虽然基于高压釜处理的除菌处理仅对实施例1的空气过滤器滤材进行,但由于构成空气过滤器滤材的成分相同,故而认为实施例2、3的空气过滤器滤材亦呈相同倾向。
于基于高温空气加热处理的除菌处理中,进行将空气过滤器滤材于充满温度120℃的干燥空气的恒温槽内暴露100分钟的除菌处理。再者,虽然基于高温空气加热处理的除菌处理仅对实施例1的空气过滤器滤材进行,但由于构成空气过滤器滤材的成分相同,故而认为实施例2、3的空气过滤器滤材亦呈相同倾向。
于基于密封于铝袋的状态下的高压釜处理的除菌处理中,进行将使空气过滤器滤材密封于铝袋内而成者于温度121℃(以表压相当于压力103kPa)的高温水蒸气环境下暴露100分钟的除菌处理。再者,虽然基于密封于铝袋的状态下的高压釜处理的除菌处理仅对实施例1的空气过滤器滤材进行,但由于构成空气过滤器滤材的成分相同,故而认为实施例2、3的空气过滤器滤材亦呈相同倾向。
于照射紫外线的除菌处理中,分别进行将波长254nm的紫外线对空气过滤器滤材照射5分钟的除菌处理及照射30分钟的处理。
于使用过氧化氢水的除菌处理中,分别进行将空气过滤器滤材于过氧化氢水浓度为3w/v%的液体中浸渍10分钟的除菌处理及浸渍30分钟的除菌处理。
于使用臭氧的除菌处理中,进行将空气过滤器滤材于臭氧浓度6ppm的环境下暴露66小时的除菌处理。再者,虽然使用臭氧的除菌处理仅对实施例1的空气过滤器滤材进行,但由于构成空气过滤器滤材的成分相同,故而认为实施例2、3的空气过滤器滤材亦呈相同倾向。
再者,于实施例1-3中所测得的各物性如下所示。
(空气过滤器滤材中的压力损失)
将空气过滤器滤材的测定样品安放于直径100mm的过滤器支架。利用压缩机对入口侧进行加压,利用流速计将空气透过的流量调整至5.3cm/秒。然后,利用差压计测定此时的压力损失。
(空气过滤器滤材中的粒径为0.1μm的NaCl粒子的捕获效率及透过率)
按照JIS B9928附件5(规定)的NaCl气溶胶的产生方法(加压喷雾法)中所记载的方法,利用静电分级器(TSI公司制造)将由雾化器所产生的NaCl粒子分级为粒径为0.1μm,使用镅241中和粒子带电后,将透过的流量调整至5.3cm/秒,使用粒子计数器(TSI公司制造的CNC),求出作为测定试样的滤材前后的粒子数,藉由下式算出捕获效率。
透过率(%)=(CO/CI)×100
捕获效率(%)=100-透过率(%)
CO=测定试样的下游侧的NaCl 0.1μm的粒子数
CI=测定试样的上游侧的NaCl 0.1μm的粒子数
(空气过滤器滤材中的粒径为0.1μm的NaCl粒子的PF值)
使用粒径为0.1μm的NaCl粒子,根据空气过滤器滤材的压力损失及捕获效率(粒径为0.1μm的NaCl粒子的捕获效率),按照下式求出PF值。
PF值={-log((100-捕获效率(%))/100)}/(压力损失(Pa)/1000)
(空气过滤器滤材的压力损失的变异系数(CV值))
自卷绕为卷状的长条的空气过滤器滤材(宽度方向长度为650mm)中抽出包含前端部的5m左右的部分,在空气过滤器滤材的长度方向上每200mm分割为25个且在宽度方向上除两端部以外每130mm分割为4个,形成格子状的100个部位,对于该100个部位使用直径100mm的过滤器支架测定压力损失。此处的压力损失的测定藉由如下方式进行:使用于滤材的宽度方向上具备5个以上过滤器支架的测定装置,使上述滤材沿长度方向移动而对复数个格子状部位连续进行测定。继而,根据包含它们所测得的压力损失的压力损失分布求出标准偏差,将所求出的标准偏差除以所测得的所有部位的压力损失的平均值,藉此求出变异系数(CV值)(%)。
(空气过滤器滤材的聚α-烯烃粒子的容尘量:PHC)
藉由聚α-烯烃(PAO)粒子(液体粒子)透过时的压力损失上升试验进行评估。即,利用差压计随时间对使包含PAO粒子的空气以流速5.3cm/秒对有效过滤面积50cm2的样品滤材进行连续通风时的压力损失进行测定,压力损失上升250Pa时,求出保持于滤材的PAO粒子在滤材上的每单位面积的重量即容尘量(g/m2)。再者,PAO粒子使用由卢斯喷嘴所产生的PAO粒子(粒数中数粒径为0.25μm),PAO粒子的浓度设为约100万~600万个/cm3。
对于各实施例1-3的空气过滤器滤材,将各除菌处理前及后的各物性示于以下的表。
再者,表中,压力损失比为除菌处理后的压力损失(Pa)/初始压力损失(Pa),捕获效率比为除菌处理后的捕获效率(%)/初始捕获效率(%),透过率比为100-除菌处理后的捕获效率(%)/100-初始捕获效率(%),PF值比为除菌处理后的PF值/初始PF值。
[表1]
[表2]
[表3]
(比较例1)
再者,使用未使用氟树脂多孔膜的空气过滤器滤材作为比较例1,于进行利用界面活性剂的除菌处理的情形时及进行利用醇的除菌处理的情形时,对各除菌处理前后的物性变化进行测定。
于比较例1中,使用经驻极体处理的PP熔喷的市售口罩构件。该口罩构件的厚度为130μm,单位面积重量为23g/m2。将重迭3片该口罩构件而成者作为比较例1的空气过滤器滤材。
对于以上的比较例1的空气过滤器滤材,以与上述实施例1~3相同的方式,测定利用界面活性剂的除菌处理及利用醇的除菌处理前后的物性变化。
于对比较例1的空气过滤器滤材进行利用界面活性剂的除菌处理的情形时,初始压力损失为58Pa,除菌处理后的压力损失为54Pa,压力损失比为0.93。又,初始捕获效率为97.5161%,除菌处理后的捕获效率为59.0323%,捕获效率比为0.6,透过率比为16.5。又,初始PF值为27.7,除菌处理后的PF值为7.2,PF值比为0.3。
又,于对比较例1的空气过滤器滤材进行利用醇的除菌处理的情形时,初始压力损失为58Pa,除菌处理后的压力损失为54Pa,压力损失比为0.93。又,初始捕获效率为97.5161%,除菌处理后的捕获效率为86.4516%,捕获效率比为0.9,透过率比为5.5。又,初始PF值为27.7,除菌处理后的PF值为16.1,PF值比为0.6。
(比较例2)
使用作为奈米纤维复合滤材的N95口罩作为比较例2,以与上述实施例1相同的方式,进行基于高压釜处理的除菌处理(20分钟)。
于比较例2的口罩中,初始压力损失为57Pa,除菌处理后的压力损失为60Pa,压力损失比为1.0。又,关于比较例2的口罩,初始捕获效率为99.25%,除菌处理后的捕获效率为63.58%,捕获效率比为0.6,透过率比为48.8。进而,关于比较例2的口罩,初始PF值为36.4,除菌处理后的PF值为7.2,PF值比为0.2。认为比较例2的口罩因高压釜处理而减少静电效应,捕获效率大幅度下降。
(附记)
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但应当理解,在不脱离申请专利范围所记载的本发明的主旨及范围的情况下,可对形态或详细情况进行各种变更。
【符号说明】
1:空气过滤器单元
2:底座
2a:开口
3:绳
20:褶裥状口罩用滤材(褶裥状滤材)
25:壳体
30:空气过滤器滤材
31:氟树脂多孔膜
32:透气性支持材(支持材)
[先前技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际公开第2013/157647号
Claims (16)
1.一种空气过滤器滤材(30),积层有氟树脂多孔膜(31)及支持材(32),其特征在于,
除菌处理后的透过率相对于除菌处理前的透过率的比率即透过率比(除菌处理后的透过率/除菌处理前的透过率)为5.0以下,除菌处理前的透过率为针对于对所述氟树脂多孔膜进行除菌处理前的所述空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率,除菌处理后的透过率为针对于对所述氟树脂多孔膜进行除菌处理后的所述空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率,
除菌处理后的压力损失相对于除菌处理前的压力损失的比率即压力损失比(除菌处理后的压力损失/除菌处理前的压力损失)为0.83以上1.15以下,除菌处理前的压力损失为使空气以5.3cm/秒的流速通过对所述氟树脂多孔膜进行除菌处理前的所述空气过滤器滤材时的压力损失,除菌处理后的压力损失为使空气以5.3cm/秒的流速通过对所述氟树脂多孔膜进行除菌处理后的所述空气过滤器滤材时的压力损失。
2.根据权利要求1所述的空气过滤器滤材,其特征在于,
于将异丙醇与水的体积比率为60:40的混合液的液滴静置于所述氟树脂多孔膜的表面并放置30秒的情形时,所述混合液渗透至所述氟树脂多孔膜中。
3.根据权利要求1或2所述的空气过滤器滤材,其特征在于,
关于进行除菌处理前的所述空气过滤器滤材,利用所述压力损失及使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的捕获效率,并利用下式PF值={-log((100-捕获效率(%))/100)}/(压力损失(Pa)/1000)所确定的PF值为19以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气过滤器滤材,其特征在于,
进行除菌处理前的所述空气过滤器滤材的所述压力损失为200Pa以下。
5.根据权利要求4所述的空气过滤器滤材,其特征在于,
进行除菌处理前的所述空气过滤器滤材的所述压力损失为80Pa以下,
该空气过滤器滤材用作口罩。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的空气过滤器滤材,其特征在于,
关于进行除菌处理前的所述空气过滤器滤材,使包含粒数中数粒径为0.25μm的聚α-烯烃粒子的空气以5.3cm/秒的流速连续通风,压力损失上升250Pa时的所述聚α-烯烃粒子的容尘量为15.0g/m2以上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的空气过滤器滤材,其特征在于,
所述除菌处理为暴露于醇中、暴露于界面活性剂中、暴露于氯系漂白剂中、暴露于次氯酸水中、暴露于过氧化氢水中、暴露于75℃以上150℃以下的温度环境中、照射紫外线、暴露于臭氧中的至少任一种。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的空气过滤器滤材,其特征在于,
所述除菌处理为暴露于醇中、暴露于界面活性剂中的至少任一种。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的空气过滤器滤材,其特征在于,
所述支持材具有聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚丙烯及它们的复合材料中的任一者作为主成分。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的空气过滤器滤材,其特征在于,
所述氟树脂多孔膜包含可纤维化的聚四氟乙烯、不会纤维化的非热熔融加工性成分及熔点未达320℃的不会纤维化且可热熔融加工的成分。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的空气过滤器滤材,其特征在于,
所述氟树脂多孔膜包含改性聚四氟乙烯。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的空气过滤器滤材,其特征在于,
其用于在所述除菌处理后进行再利用的用途中。
13.一种褶裥状滤材(20),其特征在于,
使权利要求1至12中任一项所述的空气过滤器滤材为包括山褶部及谷褶部的形状。
14.一种空气过滤器单元(1),其特征在于,其具备权利要求1至12中任一项所述的空气过滤器滤材或权利要求13所述的褶裥状滤材、及保持所述空气过滤器滤材或所述褶裥状滤材的壳体(25)。
15.一种口罩用滤材,其特征在于,其具备权利要求1至12中任一项所述的空气过滤器滤材或权利要求13所述的褶裥状滤材。
16.一种空气过滤器滤材的再生方法,其特征在于,其包括如下步骤:
准备积层有氟树脂多孔膜(31)及支持材(32)的空气过滤器滤材(30);以及
对所述氟树脂多孔膜进行除菌处理,
除菌处理后的透过率相对于除菌处理前的透过率的比率即透过率比(除菌处理后的透过率/除菌处理前的透过率)为5.0以下,除菌处理前的透过率为针对于对所述氟树脂多孔膜进行除菌处理前的所述空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率,除菌处理后的透过率为针对于对所述氟树脂多孔膜进行除菌处理后的所述空气过滤器滤材,使用粒径为0.1μm的NaCl粒子所获得的透过率,
除菌处理后的压力损失相对于除菌处理前的压力损失的比率即压力损失比(除菌处理后的压力损失/除菌处理前的压力损失)为0.83以上1.15以下,除菌处理前的压力损失为使空气以5.3cm/秒的流速通过对所述氟树脂多孔膜进行除菌处理前的所述空气过滤器滤材时的压力损失,除菌处理后的压力损失为使空气以5.3cm/秒的流速通过对所述氟树脂多孔膜进行除菌处理后的所述空气过滤器滤材时的压力损失。
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