DE112021005099T5 - Luftfiltermedium, plisseefilterelement und luftfiltereinheit - Google Patents

Luftfiltermedium, plisseefilterelement und luftfiltereinheit Download PDF

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Shunsuke MASAKI
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Nitto Denko Corp
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Abstract

Ein bereitgestelltes Luftfiltermedium ist ein Luftfiltermedium, das eine poröse Fluorharzmembran umfasst, wobei das Luftfiltermedium ferner eine Glasfiltermediumschicht umfasst. Die Glasfiltermediumschicht und die poröse Fluorharzmembran sind in dieser Reihenfolge von stromaufwärts nach stromabwärts von dem Luftfiltermedium angeordnet und so ausgebildet, dass ein Hindurchtreten eines Luftstroms durch das Luftfiltermedium ermöglicht wird. An einer Oberfläche der Glasfiltermediumschicht auf einer stromaufwärtigen Seite in einer Richtung des Luftstroms beträgt ein Kohlenstoff-zu-Silizium-Verhältnis (C/Si), das durch eine Röntgenfluoreszenzanalyse bewertet wird, 0,020 oder mehr. Dieses Luftfiltermedium ist zum Vermindern einer Druckabfallzunahme selbst in einer Umgebung geeignet, die Flüssigkeitsteilchen, wie z.B. einen Ölnebel, umfasst.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftfiltermedium, das eine poröse Fluorharzmembran umfasst, ein Plisseefilterelement, welches das Filtermedium umfasst, und eine Luftfiltereinheit, die das Filtermedium umfasst.
  • STAND DER TECHNIK
  • Poröse Fluorharzmembranen werden in verschiedene Arten von Luftfiltermedien einbezogen, da sie eine große Anzahl von feinen Poren und ein sehr gutes Sammelvermögen zum Sammeln von Teilchen, wie z.B. Stäuben, aufweisen. Poröse Fluorharzmembranen wirken im Allgemeinen als Oberflächenfiltrationsmedien, die Sammelgegenstände, d.h., zu sammelnde Gegenstände, an ihren Oberflächenabschnitten sammeln. Daher ist es, wenn sie zum Sammeln von Teilchen in Luft verwendet werden, beispielsweise als Filter für eine Außenluftbehandlung oder als Luftansaugfilter für Turbinen, wahrscheinlich, dass ein Luftfiltermedium, das eine poröse Fluorharzmembran umfasst, einem Druckabfallanstieg aufgrund eines Verstopfens unterliegt. Unter Berücksichtigung dieses Umstands wird herkömmlich ein Vorfilter auf der stromaufwärtigen Seite in einer Richtung eines Luftstroms angeordnet, der durch eine poröse Fluorharzmembran hindurchtritt. Dadurch, dass der Vorfilter eine gewisse Menge eines Sammelgegenstands mit einer relativ großen Teilchengröße sammelt, kann ein Verstopfen einer porösen Fluorharzmembran, die sich auf der stromabwärtigen Seite in der Luftstromrichtung befindet, vermindert werden und die Gebrauchsdauer des Luftfiltermediums kann erhöht werden. Das Patentdokument 1 offenbart ein beispielhaftes Luftfiltermedium, das eine poröse Polytetrafluorethylen (nachstehend als „PTFE“ bezeichnet)-Membran, die eine Art von poröser Fluorharzmembran ist, sowie einen Vorfilter umfasst.
  • DOKUMENTENLISTE
  • Patentdokumente
  • Patentdokument 1: JP 2013-063424 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • Luft enthält nicht nur Feststoffteilchen, wie z.B. Staub- und Salzteilchen, sondern in manchen Fällen auch nicht-flüchtige Flüssigkeitsteilchen (nachstehend einfach als „Flüssigkeitsteilchen“ bezeichnet), wie z.B. einen Ölnebel. Untersuchungen durch die vorliegenden Erfinder haben gezeigt, dass in einer Umgebung, die Flüssigkeitsteilchen umfasst, sogar Luftfiltermedien, die Vorfilter umfassen, in einer kurzen Zeit einer Druckabfallzunahme unterliegen. Das Patentdokument 1 berücksichtigt diesen Punkt nicht.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Luftfiltermediums, das eine poröse Fluorharzmembran umfasst und für eine Verminderung einer Druckabfallzunahme selbst in einer Umgebung geeignet ist, die Flüssigkeitsteilchen, wie z.B. einen Ölnebel, umfasst.
  • Lösung des Problems
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Luftfiltermedium bereit, das eine poröse Fluorharzmembran umfasst, wobei das Luftfiltermedium ferner umfasst:
    • eine Glasfiltermediumschicht, wobei
    • die Glasfiltermediumschicht und die poröse Fluorharzmembran in dieser Reihenfolge von stromaufwärts nach stromabwärts von dem Luftfiltermedium angeordnet und so ausgebildet sind, dass ein Hindurchtreten eines Luftstroms durch das Luftfiltermedium ermöglicht wird, und
    • an einer Oberfläche der Glasfiltermediumschicht auf einer stromaufwärtigen Seite in einer Richtung des Luftstroms ein Kohlenstoff-zu-Silizium-Verhältnis (C/Si), das durch eine Röntgenfluoreszenzanalyse bewertet wird, 0,020 oder mehr beträgt.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Plisseefilterelement bereit, das ein Luftfiltermedium umfasst, das zu einem Plissee gefaltet ist, wobei
    das Luftfiltermedium das vorstehende Luftfiltermedium der vorliegenden Erfindung ist.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Luftfiltereinheit bereit, die ein Luftfiltermedium umfasst, wobei
    das Luftfiltermedium das vorstehende Luftfiltermedium der vorliegenden Erfindung ist.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Luftfiltereinheit bereit, die ein Plisseefilterelement umfasst, wobei
    das Plisseefilterelement das vorstehende Plisseefilterelement der vorliegenden Erfindung ist.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Luftfiltermedium bereitgestellt werden, das eine poröse Fluorharzmembran umfasst und für eine Verminderung einer Druckabfallzunahme selbst in einer Umgebung geeignet ist, die Flüssigkeitsteilchen, wie z.B. einen Ölnebel, umfasst.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Luftfiltermediums der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des Luftfiltermediums der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des Luftfiltermediums der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des Luftfiltermediums der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des Luftfiltermediums der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Beispiel des Plisseefilterelements der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Beispiel der Luftfiltereinheit der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die nachstehenden Ausführungsformen beschränkt.
  • [Luftfiltermedium]
  • Die 1 zeigt ein Beispiel des Luftfiltermediums der vorliegenden Ausführungsform. Ein Luftfiltermedium 1 von 1 ist ein Filtermedium, das eine poröse Fluorharzmembran 2 umfasst. Das Luftfiltermedium 1 umfasst ferner eine Glasfiltermediumschicht 3. Die Glasfiltermediumschicht 3 und die poröse Fluorharzmembran 2 sind in dieser Reihenfolge von stromaufwärts nach stromabwärts von dem Luftfiltermedium 1 angeordnet und so ausgebildet, dass sie das Hindurchtreten eines Luftstroms 11 durch das Luftfiltermedium 1 ermöglichen. Mit anderen Worten, die Glasfiltermediumschicht 3 ist auf einer stromaufwärtigen Seite in einer Richtung des Luftstroms 11 in Bezug auf die poröse Fluorharzmembran 2 angeordnet. Das Luftfiltermedium 1 von 1 umfasst eine Glasfiltermediumschicht 3 und eine poröse Fluorharzmembran 2.
  • An einer Oberfläche 12 der Glasfiltermediumschicht 3 auf der stromaufwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms 11 beträgt ein Verhältnis C/Si, das durch eine Röntgenfluoreszenzanalyse (nachstehend als XRF bezeichnet) bewertet wird, 0,020 oder mehr. Da C/Si an der Oberfläche 12 0,020 oder mehr beträgt, nimmt die Affinität der Oberfläche 12 für Flüssigkeitsteilchen (typischerweise eine organische Substanz), wie z.B. einen Ölnebel, zu. Es wird davon ausgegangen, dass es dies wahrscheinlich macht, dass Flüssigkeitsteilchen, die durch die Glasfiltermediumschicht 3 gesammelt werden, in der Nähe der Oberfläche der Glasfiltermediumschicht 3 verbleiben. Das Verhältnis C/Si kann 0,022 oder mehr, 0,023 oder mehr, 0,025 oder mehr oder sogar 0,027 oder mehr betragen. Die Obergrenze von C/Si beträgt beispielsweise 0,050 oder weniger und kann 0,040 oder weniger, 0,038 oder weniger, 0,035 oder weniger, 0,033 oder weniger oder sogar 0,030 oder weniger betragen. Das Verhältnis C/Si kann unter Verwendung eines Röntgenfluoreszenzanalysegeräts (beispielsweise eines Raster-Röntgenfluoreszenzanalysegeräts der ZSX Primus-Reihe, das von Rigaku Corporation hergestellt wird) bewertet werden.
  • Silizium (Si) an der Oberfläche 12 stammt vorwiegend von einem Glas, das in die Glasfiltermediumschicht 3 einbezogen ist. Kohlenstoff (C) an der Oberfläche 12 stammt beispielsweise von einem Bindemittel, das die Glasfiltermediumschicht 3 umfassen kann. Die Glasfiltermediumschicht 3, die aus einem faserförmigen Material ausgebildet ist, das Glasfasern umfasst, umfasst im Allgemeinen ein Bindemittel zum Binden der Fasern.
  • (Glasfiltermediumschicht)
  • Die Glasfiltermediumschicht 3 kann als Vorfilter zum Sammeln eines Teils eines Sammelgegenstands wirken, der in dem Luftstrom 11 enthalten ist. Der Sammelgegenstand umfasst Flüssigkeitsteilchen, wie z.B. einen Ölnebel. Die Glasfiltermediumschicht 3 wirkt im Allgemeinen als Tiefenfiltrationsmedium, das den Sammelgegenstand innerhalb der Schicht sammelt.
  • Die Glasfiltermediumschicht 3 ist typischerweise aus dem faserförmigen Material ausgebildet, das die Glasfasern umfasst. Die Glasfiltermediumschicht 3 kann aus den Glasfasern ausgebildet sein.
  • Der durchschnittliche Faserdurchmesser der Glasfasern kann 0,5 bis 2,0 µm betragen. Bei gleichem Flächengewicht ist das Sammelvermögen der Glasfiltermediumschicht 3 umso höher, je geringer der durchschnittliche Faserdurchmesser ist. Dabei ist der durchschnittliche Faserdurchmesser eines faserförmigen Materials als Durchschnitt von Durchmessern von mindestens 20 Fasern festgelegt, die statistisch in einem vergrößerten Bild einer Oberfläche und/oder eines Querschnitts einer Schicht, die aus dem faserförmigen Material ausgebildet ist, ausgewählt werden. Das vergrößerte Bild ist beispielsweise ein Mikroskopbild, das durch ein Rasterelektronenmikroskop (SEM), ein Lasermikroskop oder dergleichen erhalten wird. Das vergrößerte Bild ist beispielsweise etwa 100- bis 500-fach vergrößert. Der Durchmesser jeder ausgewählten Faser kann beispielsweise durch eine Bildanalyse als Faserbreite in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung bestimmt werden, in der sich die Faser erstreckt.
  • Der durchschnittliche Faserdurchmesser kann in einer Dickenrichtung der Glasfiltermediumschicht 3 im Wesentlichen einheitlich sein. Dabei wird der durchschnittliche Faserdurchmesser als im Wesentlichen einheitlich betrachtet, selbst wenn eine Differenz 20 % oder weniger, vorzugsweise 10 % oder weniger beträgt. Die Differenz wird durch den Ausdruck (Dmax - Dmin)/Dmin) ausgedrückt, wobei von einer Mehrzahl von miteinander verglichenen durchschnittlichen Faserdurchmessern D der kleinste durchschnittliche Faserdurchmesser Dmin ist und der größte durchschnittliche Faserdurchmesser Dmax ist.
  • Die Glasfiltermediumschicht 3 kann ein Material umfassen, das von dem vorstehend beschriebenen Material verschieden ist. Ein Beispiel für das Material ist ein Bindemittel zum Binden der Fasern in der Glasfiltermediumschicht 3, die aus dem faserförmigen Material ausgebildet ist. Das Bindemittel ist typischerweise aus einem Harz ausgebildet. Beispiele für das Harz umfassen ein Acrylharz, ein Polyvinylalkoholharz und ein Polyethylenoxidharz.
  • Die Dicke der Glasfiltermediumschicht 3 beträgt beispielsweise 100 bis 500 µm und kann 200 bis 450 µm oder sogar 250 bis 400 µm betragen.
  • Das Flächengewicht (Gewicht pro Einheitsfläche) der Glasfiltermediumschicht 3 beträgt beispielsweise 20 bis 100 g/m2 und kann 30 bis 90 g/m2 oder sogar 40 bis 80 g/m2 betragen.
  • Der anfängliche Druckabfall PDo der Glasfiltermediumschicht 3 bei einer Permeatflussrate von 5,3 cm/s beträgt beispielsweise 15 bis 175 Pa und kann 30 bis 110 Pa betragen.
  • Der Druckabfall PD von jedem des Luftfiltermediums 1 und der Schichten, die in das Luftfiltermedium 1 einbezogen sind, kann in der folgenden Weise bewertet werden. Das Filtermedium oder die Schicht, die als Bewertungsgegenstand dient, wird in einen kreisförmigen Halter mit einer effektiven Fläche von 100 cm2 eingesetzt. Der Druckabfall wird mit einem Druckmessgerät (Manometer) bei Bedingungen gemessen, bei denen ein Hindurchtreten von Luft durch den eingesetzten Bewertungsgegenstand ermöglicht wird und die Lineargeschwindigkeit der Luft, die durch den Bewertungsgegenstand hindurchtritt, mit Hilfe eines Durchflussmessgeräts auf 5,3 cm/s eingestellt wird. Es sollte beachtet werden, dass zur Bewertung des Druckabfalls PD des Luftfiltermediums 1 die Luft in einer Richtung von der Glasfiltermediumschicht 3 zu der porösen Fluorharzmembran 2 strömen gelassen wird. Der Druckabfall wird für einen Bewertungsgegenstand acht Mal gemessen und der Durchschnitt der acht Werte ist als der Druckabfall PD festgelegt.
  • Die Sammeleffizienz CE der Glasfiltermediumschicht 3 beträgt beispielsweise 60 bis 95 % und kann 40 bis 99 % betragen, wobei die Sammeleffizienz CE unter Verwendung von Polyalphaolefin (PAO)-Teilchen (nachstehend als „polydisperse PAO-Teilchen“ bezeichnet), die polydisperse Teilchen mit einem Anzahlpeak in einem Teilchengrößenbereich von 0,1 bis 0,2 µm sind, bei Bedingungen gemessen wird, bei denen eine Bewertungsziel-Teilchengröße 0,3 bis 0,5 µm beträgt und die Permeatflussrate 5,3 cm/s beträgt. Die Glasfiltermediumschicht 3 kann im Allgemeinen ein höheres Sammelvermögen aufweisen als ein Vorfilter, der aus einem Vlies ausgebildet ist, das aus einer Harzfaser ausgebildet ist.
  • Die Sammeleffizienz CE von jedem des Luftfiltermediums 1 und der Schichten, die in das Luftfiltermedium 1 einbezogen sind, kann in der folgenden Weise bewertet werden. Das Filtermedium oder die Schicht, das/die als Bewertungsgegenstand dient, wird in einen kreisförmigen Halter mit einer effektiven Fläche von 100 cm2 eingesetzt. Durch den eingesetzten Bewertungsgegenstand wird Luft hindurchtreten gelassen und die Lineargeschwindigkeit der Luft, die durch das Filtermedium 1 hindurchtritt, wird mit Hilfe eines Durchflussmessgeräts auf 5,3 cm/s eingestellt. Es sollte beachtet werden, dass zur Bewertung der Sammeleffizienz CE des Luftfiltermediums 1 die Luft in der Richtung von der Filtermediumschicht 3 zu der porösen Fluorharzmembran 2 strömen gelassen wird. Dann werden polydisperse PAO-Teilchen derart in die Luft eingebracht, die durch den Bewertungsgegenstand hindurchtritt, dass die Konzentration von Teilchen mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 0,2 µm 4 × 108 Teilchen/L oder mehr beträgt. Die polydispersen PAO-Teilchen können beispielsweise mit einem Aerosolzerstäuber mit konstanter Abgabe erzeugt werden. Danach wird die Konzentration von polydispersen PAO-Teilchen, die in der Luft enthalten sind, die durch den Bewertungsgegenstand hindurchgetreten ist, mit einem Teilchenzähler gemessen, der stromabwärts von dem Halter angeordnet ist, wobei die polydispersen PAO-Teilchen eine Teilchengröße in dem vorstehenden Bewertungszielbereich aufweisen. Die Sammeleffizienz CE des Bewertungsgegenstands wird durch die folgende Gleichung (1) berechnet. Sowohl die stromaufwärtige als auch die stromabwärtige Teilchenkonzentration in der Gleichung (1) beziehen sich auf die Konzentrationen von Teilchen mit einer Teilchengröße in dem Bewertungszielbereich. Die stromaufwärtige Teilchenkonzentration kann dadurch bestimmt werden, dass die vorstehend genannte Luft, in der die polydispersen PAO-Teilchen eingebracht sind, strömen gelassen wird, ohne dass der Bewertungsgegenstand in dem Halter eingesetzt ist, und die Luft mit dem vorstehend genannten Teilchenzähler analysiert wird. Sammeleffizienz CE = [ 1 − ( stromabw a ¨ rtige Teilchenkonzentration ) /stromaufw a ¨ tige   Teilchenkonzentration ) ] × 100 ( % )
    Figure DE112021005099T5_0001
  • Der PF (Leistungsfaktor)-Wert, der für die Glasfiltermediumschicht 3 durch die folgende Gleichung (2) bestimmt wird, beträgt beispielsweise 3 bis 15 und kann 5 bis 12 oder sogar 10 bis 12 betragen. Der PF-Wert der Glasfiltermediumschicht 3, die aus dem faserförmigen Material ausgebildet ist, das die Glasfasern umfasst, kann 10 oder mehr betragen. In der Gleichung (2) stellt PD den anfänglichen Druckabfall dar und CE stellt die Sammeleffizienz dar. Es sollte beachtet werden, dass die Einheit des Druckabfalls PD in der Gleichung (2) mm H2O ist. PF − Wert = { − log [ ( 100 − CE ) / 100 ] / PD } × 100
    Figure DE112021005099T5_0002
  • Die Glasfiltermediumschicht 3 von 1 kann eine Einzelschicht sein. Die Glasfiltermediumschicht 3 kann ein Laminat sein, das aus zwei oder mehr identischen oder verschiedenen Schichten zusammengesetzt ist.
  • In dem Luftfiltermedium 1 von 1 bildet die stromaufwärtige Oberfläche 12 der Glasfiltermediumschicht 3 eine von freiliegenden Oberflächen des Filtermediums 1. Die freiliegende Oberfläche ist eine Oberfläche, durch die der Luftstrom 11 in das Filtermedium 1 strömt. Eine zusätzliche Schicht kann auf der stromaufwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms 11 in Bezug auf die Glasfiltermediumschicht 3 angeordnet sein.
  • In dem Luftfiltermedium 1 von 1 sind die Glasfiltermediumschicht 3 und die poröse Fluorharzmembran 2 miteinander in Kontakt. Zwischen der Glasfiltermediumschicht 3 und der porösen Fluorharzmembran 2 kann eine zusätzliche Schicht angeordnet sein. Die Glasfiltermediumschicht 3 vermindert das Auftreten von statischer Elektrizität während der Herstellung und Verwendung des Luftfiltermediums 1 verglichen mit einem Vorfilter, der aus einem Vlies ausgebildet ist, das aus einer Harzfaser ausgebildet ist. Als Ergebnis kann eine Beschädigung der porösen Fluorharzmembran 2, die mit der Glasfiltermediumschicht 3 in Kontakt ist, durch statische Elektrizität vermindert werden.
  • (Poröse Fluorharzmembran)
  • Die poröse Fluorharzmembran 2 kann als Hauptfilter des Luftfiltermediums 1 wirken. Die poröse Fluorharzmembran 2 wirkt im Allgemeinen als ein Oberflächenfiltrationsmedium, das einen Sammelgegenstand an dessen Oberflächenabschnitt sammelt.
  • Die poröse Fluorharzmembran 2 ist typischerweise aus zahllosen Fluorharzfibrillen ausgebildet, die feine, faserförmige Strukturen sind. Die poröse Fluorharzmembran kann einen Fluorharzknoten umfassen, der mit der Fibrille verbunden ist.
  • Die poröse Fluorharzmembran 2 ist vorwiegend aus einem Fluorharz ausgebildet. Wenn angegeben ist, dass die poröse Fluorharzmembran 2 vorwiegend aus einem Fluorharz ausgebildet ist, bedeutet dies, dass der Fluorharzgehalt von den Gehalten aller Komponenten, die in die poröse Fluorharzmembran 2 einbezogen sind, am größten ist. Der Fluorharzgehalt in der porösen Fluorharzmembran 2 beträgt beispielsweise 50 Gew.-% oder mehr und kann 60 Gew.-% oder mehr, 70 Gew.-% oder mehr, 80 Gew.-% oder mehr, 90 Gew.-% oder mehr oder sogar 95 Gew.-% oder mehr betragen. Die poröse Fluorharzmembran 2 kann zusätzlich zu dem Fluorharz einen Füllstoff umfassen.
  • Beispiele für das Fluorharz umfassen PTFE, ein Ethylen-Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer (EFEP), ein Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-Copolymer (THV), ein Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP), ein Tetrafluorethylen-Perfluoralkoxyethylen-Copolymer (PFA) und ein Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE).
  • Die poröse Fluorharzmembran 2 kann zwei oder mehr Fluorharze umfassen.
  • Die poröse Fluorharzmembran 2 kann eine poröse PTFE-Membran sein.
  • Die poröse Fluorharzmembran 2 kann beispielsweise durch Formen eines Gemischs aus einem ungesinterten Fluorharzpulver und einem flüssigen Schmiermittel zu einem Film durch ein Verfahren wie z.B. Extrusion und/oder Walzen, Entfernen des flüssigen Schmiermittels von dem erhaltenen ungesinterten Film und dann Strecken des ungesinterten Films gebildet werden. Das Sintern kann zu jedwedem Zeitpunkt nach der Bildung des ungesinterten Films durchgeführt werden, bei dem der Film auf eine Temperatur erwärmt wird, die mit dem Schmelzpunkt des Fluorharzes identisch oder höher als dieser ist. Beispiele für das flüssige Schmiermittel umfassen Kohlenwasserstofföle, wie z.B. Rohbenzin, Weißöl und flüssiges Paraffin. Das flüssige Schmiermittel ist jedoch nicht beschränkt, solange das flüssige Schmiermittel die Oberflächen der Fluorharzteilchen benetzen kann und es später entfernt werden kann. Ein Beispiel des Streckens ist ein biaxiales Strecken, das eine Kombination aus einem Strecken bei einem Streckverhältnis von 2 bis 60 in der MD (Längsrichtung) des ungesinterten Films und einer Strecktemperatur von 150 bis 390 °C und einem Strecken bei einem Streckverhältnis von 10 bis 60 in der TD (Breitenrichtung) des Films und einer Strecktemperatur von 40 bis 150 °C ist. Das Verfahren zur Herstellung der porösen Fluorharzmembran 2 ist jedoch nicht beschränkt, solange ein Sammelvermögen erhalten wird, das für die vorgesehene Verwendung des Luftfiltermediums 1 geeignet ist.
  • Die Dicke der porösen Fluorharzmembran 2 beträgt beispielsweise 1 bis 100 µm und kann 2 bis 50 µm oder sogar 3 bis 20 µm betragen.
  • Die poröse Fluorharzmembran 2 weist eine Porosität von beispielsweise 70 bis 98 % auf. Die Porosität kann in der folgenden Weise gemessen werden. Die poröse Fluorharzmembran 2, die als Bewertungsgegenstand dient, wird zu gegebenen Abmessungen geschnitten (beispielsweise einem Kreis mit 6 cm Durchmesser) und dessen Volumen und Masse werden bestimmt. Die Porosität kann durch Einsetzen des Volumens und der Masse in die folgende Gleichung (3) berechnet werden. In der Gleichung (3) stellt die V (Einheit: cm3) das Volumen dar, W (Einheit: g) stellt die Masse dar und D (Einheit: g/cm3) stellt die Dichte des Fluorharzes dar. Porosit a ¨ t ( % ) = 100 × [ V − ( W/D ) ] / V
    Figure DE112021005099T5_0003
  • Das Flächengewicht der porösen Fluorharzmembran 2 beträgt beispielsweise 0,05 bis 10 g/m2 und kann 0,1 bis 5 g/m2 oder sogar 0,3 bis 3 g/m2 betragen.
  • Der durchschnittliche Faserdurchmesser (der durchschnittliche Faserdurchmesser der Fibrillen) der porösen Fluorharzmembran 2 beträgt beispielsweise 0,2 µm oder weniger und der durchschnittliche Faserdurchmesser kann 0,15 µm oder weniger oder sogar 0,1 µm oder weniger betragen. Die Untergrenze des durchschnittlichen Faserdurchmessers beträgt beispielsweise 0,05 µm oder mehr und kann 0,08 µm oder mehr betragen. Die poröse Fluorharzmembran 2 mit einem kleineren durchschnittlichen Faserdurchmesser weist im Allgemeinen ein höheres Sammelvermögen auf. Das Sammelvermögen kann durch den PF-Wert dargestellt werden und ein höherer PF-Wert steht für ein höheres Sammelvermögen.
  • Der anfängliche Druckabfall PDo der porösen Fluorharzmembran 2 bei einer Permeatflussrate von 5,3 cm/s beträgt beispielsweise 10 bis 200 Pa und kann 20 bis 150 Pa oder sogar 30 bis 100 Pa betragen.
  • Die Sammeleffizienz CE, die für die poröse Fluorharzmembran 2 unter Verwendung von polydispersen PAO-Teilchen bei Bedingungen, bei denen die Bewertungsziel-Teilchengröße 0,1 bis 0,2 µm beträgt und die Permeatflussrate 5,3 cm/s ist, gemessen wird, beträgt beispielsweise 50 bis 99,9 % und kann 60 bis 99 % oder sogar 70 bis 98 % betragen.
  • Der PF-Wert, der für die poröse Fluorharzmembran 2 durch die vorstehende Gleichung (2) bestimmt wird, beträgt beispielsweise 20 oder mehr und kann 22 oder mehr, 23 oder mehr, 25 oder mehr, 27 oder mehr, 28 oder mehr oder sogar 30 oder mehr betragen. Die Obergrenze des PF-Werts beträgt beispielsweise 40 oder weniger und kann 38 oder weniger, 36 oder weniger oder sogar 35 oder weniger betragen. Die poröse Fluorharzmembran 2 mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,05 µm oder mehr und 0,1 µm oder weniger kann einen PF-Wert von 25 bis 40 aufweisen. Die poröse Fluorharzmembran 2 mit einem durchschnittliche Faserdurchmesser von mehr als 0,1 µm und 0,2 µm oder weniger kann einen PF-Wert von 20 bis 25 aufweisen.
  • Die poröse Fluorharzmembran 2 von 1 ist eine Einzelschicht. Die poröse Fluorharzmembran 2 kann ein Laminat sein, das aus zwei oder mehr identischen oder verschiedenen Schichten zusammengesetzt ist.
  • Das Luftfiltermedium 1 von 1 umfasst eine poröse Fluorharzmembran 2. Das Luftfiltermedium 1 kann jedoch eine zusätzliche poröse Fluorharzmembran umfassen, die von der porösen Fluorharzmembran 2 verschieden ist.
  • In dem Luftfiltermedium 1 von 1 ist eine äußerste Schicht die Glasfiltermediumschicht 3 und die andere äußerste Schicht ist die poröse Fluorharzmembran 2.
  • Das Luftfiltermedium der vorliegenden Erfindung kann ein(e) zusätzliche(s) Schicht und/oder Element umfassen, solange die Effekte der vorliegenden Erfindung erreicht werden können.
  • Die 2 zeigt ein Beispiel des Luftfiltermediums 1, das die zusätzliche Schicht umfasst. Das Luftfiltermedium 1 von 2 umfasst ferner eine erste luftdurchlässige Trägerschicht 5. Die luftdurchlässige Trägerschicht 5 ist zwischen der Glasfiltermediumschicht 3 und der porösen Fluorharzmembran 2 angeordnet. In dem Luftfiltermedium 1 von 2 sind die Glasfiltermediumschicht 3, die luftdurchlässige Trägerschicht 5 und die poröse Fluorharzmembran 2 in dieser Reihenfolge von stromaufwärts nach stromabwärts von dem Luftfiltermedium 1 angeordnet und so ausgebildet, dass dem Luftstrom 11 ein Hindurchtreten durch das Luftfiltermedium 1 ermöglicht wird. Mit anderen Worten, die Glasfiltermediumschicht 3 und die luftdurchlässige Trägerschicht 5 sind in dieser Reihenfolge von stromaufwärts auf der stromaufwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms 11 bezogen auf die poröse Fluorharzmembran 2 angeordnet. Das Luftfiltermedium 1 von 2 umfasst eine Glasfiltermediumschicht 3, eine luftdurchlässige Trägerschicht 5 und eine poröse Fluorharzmembran 2.
  • (Erste luftdurchlässige Trägerschicht)
  • Die erste luftdurchlässige Trägerschicht 5 kann als Schicht wirken, welche die poröse Fluorharzmembran 2 von der stromaufwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms 11 stützt. Die erste luftdurchlässige Trägerschicht 5 kann als Schicht wirken, die eine Bewegung von Flüssigkeitsteilchen behindert, sobald sie durch die Glasfiltermediumschicht 3 auf der porösen Fluorharzmembran 2 gesammelt worden sind.
  • Die luftdurchlässige Trägerschicht 5 ist beispielsweise aus einem faserförmigen Material ausgebildet. Der durchschnittliche Faserdurchmesser des faserförmigen Materials, das die luftdurchlässige Trägerschicht 5 bilden kann, kann größer sein als der durchschnittliche Faserdurchmesser des faserförmigen Materials, das die Glasfiltermediumschicht 3 bilden kann. Mit anderen Worten, die Funktion der luftdurchlässigen Trägerschicht 5 als Vorfilter zum Sammeln eines Teils des Sammelgegenstands, der in dem Luftstrom 11 enthalten ist, kann schlechter sein als diejenige der Glasfiltermediumschicht 3.
  • Der durchschnittliche Faserdurchmesser des faserförmigen Materials, das die luftdurchlässige Trägerschicht 5 bilden kann, kann mehr als 5 µm, 8 µm oder mehr, 12 µm oder mehr, 16 µm oder mehr oder sogar 18 µm oder mehr betragen. Die Obergrenze des durchschnittlichen Faserdurchmessers beträgt beispielsweise 50 µm oder weniger und kann 40 µm oder weniger, 30 µm oder weniger oder sogar 27 µm oder weniger betragen.
  • Das faserförmige Material, das die luftdurchlässige Trägerschicht 5 bilden kann, umfasst beispielsweise mindestens eine Faser, ausgewählt aus einer Glasfaser, einer Harzfaser und einer Metallfaser. Beispiele der Harzfasern umfassen Polyolefinfasern, wie z.B. eine Polyethylen (PE)-Faser und eine Polypropylen (PP)-Faser, Polyesterfasern, wie z.B. eine Polyethylenterephthalat (PET)-Faser und eine Polyethylennaphthalatfaser, Acrylfasern, wie z.B. eine Acrylnitrilfaser, und Polyamidfasern, einschließlich eine aromatische Polyamidfaser. Die Harzfaser kann eine Verbundfaser aus zwei oder mehr Harzen sein. Ein Beispiel der Verbundfaser ist eine Faser mit einer Kern-Hülle-Struktur, die aus einem Kern und einer Hülle, die den Kern bedeckt, zusammengesetzt ist. Der Schmelzpunkt der Hülle kann niedriger sein als der Schmelzpunkt des Kerns. Ein spezifisches Beispiel für die Verbundfaser ist eine Faser, die aus einem PET-Kern und einer PE-Hülle zusammengesetzt ist. In diesem Fall werden, da sich PE fest mit der porösen Fluorharzmembran 2 verbindet, die luftdurchlässige Trägerschicht 5 und die poröse Fluorharzmembran 2 zuverlässiger miteinander verbunden. Die luftdurchlässige Trägerschicht 5 kann ein Vlies sein, das aus einer Harzfaser ausgebildet ist. Ein Beispiel des Vlieses ist ein Spinnvlies.
  • Die luftdurchlässige Trägerschicht 5 kann ein Material umfassen, das von dem vorstehend beschriebenen Material verschieden ist. Ein Beispiel des Materials ist ein Bindemittel zum Binden der Fasern in der luftdurchlässigen Trägerschicht 5, die aus dem faserförmigen Material ausgebildet ist. Beispiele des Bindemittels sind mit den Beispielen des Bindemittels identisch, das in der Glasfiltermediumschicht 3 enthalten sein kann.
  • Die Dicke der luftdurchlässigen Trägerschicht 5 beträgt beispielsweise 100 bis 550 µm und kann 150 bis 450 µm oder sogar 200 bis 350 µm betragen.
  • Das Flächengewicht der luftdurchlässigen Trägerschicht 5 beträgt beispielsweise 10 g/m2 oder mehr und kann 15 g/m2 oder mehr, 20 g/m2 oder mehr oder sogar 30 g/m2 oder mehr betragen. Die Obergrenze des Flächengewichts beträgt beispielsweise 100 g/m2 oder weniger und kann 70 g/m2 oder weniger betragen.
  • Die luftdurchlässige Trägerschicht 5 ist verglichen mit der porösen Fluorharzmembran 2 und der Glasfiltermediumschicht 3 im Allgemeinen eine Schicht mit einer hohen Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung. Der anfängliche Druckabfall PDo der luftdurchlässigen Trägerschicht 5 bei einer Permeatflussrate von 5,3 cm/s beträgt beispielsweise 1 bis 60 Pa und kann 2 bis 20 Pa, 2 bis 10 Pa oder sogar 2 bis 4 Pa betragen.
  • Die Sammeleffizienz CE, die für die luftdurchlässige Trägerschicht 5 unter Verwendung von polydispersen PAO-Teilchen bei Bedingungen gemessen wird, bei denen die Bewertungsziel-Teilchengröße 0,3 bis 0,5 µm beträgt und die Permeatflussrate 5,3 cm/s beträgt, beträgt beispielsweise 20 % oder weniger und kann 10 % oder weniger betragen. Die Untergrenze der Sammeleffizienz CE beträgt beispielsweise 1 % oder mehr und kann 5 % oder mehr betragen.
  • Die luftdurchlässige Trägerschicht 5 von 2 kann eine Einzelschicht sein. Die luftdurchlässige Trägerschicht 5 kann ein Laminat sein, das aus zwei oder mehr identischen oder verschiedenen Schichten zusammengesetzt ist.
  • Die luftdurchlässige Trägerschicht 5 von 2 ist mit der Glasfiltermediumschicht 3 und der porösen Fluorharzmembran 2 in Kontakt. Eine zusätzliche Schicht kann zwischen der luftdurchlässigen Trägerschicht 5 und der Glasfiltermediumschicht 3 angeordnet sein. Eine zusätzliche Schicht kann zwischen der luftdurchlässigen Trägerschicht 5 und der porösen Fluorharzmembran 2 angeordnet sein.
  • In dem Luftfiltermedium 1 von 2 ist eine äußerste Schicht die Glasfiltermediumschicht 3 und die andere äußerste Schicht ist die poröse Fluorharzmembran 2.
  • Die 3 zeigt ein weiteres Beispiel des Luftfiltermediums 1, das die zusätzliche Schicht umfasst. Das Luftfiltermedium 1 von 3 weist den gleichen Aufbau auf wie das Luftfiltermedium 1 von 2, mit der Ausnahme, dass das Luftfiltermedium 1 von 3 ferner eine zweite luftdurchlässige Trägerschicht 6 umfasst. Die luftdurchlässige Trägerschicht 6 ist auf der stromabwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms 11 bezogen auf die poröse Fluorharzmembran 2 angeordnet. Die luftdurchlässige Trägerschicht 6 und die luftdurchlässige Trägerschicht 5 umgeben die poröse Fluorharzmembran 2 bzw. schließen diese ein. Das Luftfiltermedium 1 von 3 umfasst eine Glasfiltermediumschicht 3, eine luftdurchlässige Trägerschicht 5, eine poröse Fluorharzmembran 2 und eine luftdurchlässige Trägerschicht 6.
  • (Zweite luftdurchlässige Trägerschicht)
  • Die zweite luftdurchlässige Trägerschicht 6 kann als Schicht wirken, welche die poröse Fluorharzmembran 2 von der stromabwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms 11 stützt. Die luftdurchlässige Trägerschicht 6 ist verglichen mit der porösen Fluorharzmembran 2 und der Glasfiltermediumschicht 3 im Allgemeinen eine Schicht mit einer hohen Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung.
  • Die luftdurchlässige Trägerschicht 6 ist beispielsweise aus einem faserförmigen Material ausgebildet. Die luftdurchlässige Trägerschicht 6 ist jedoch nicht auf eine Schicht beschränkt, die aus einem faserförmigen Material ausgebildet ist, so lange die luftdurchlässige Trägerschicht 6 die poröse Fluorharzmembran 2 stützen kann.
  • Die luftdurchlässige Trägerschicht 6 kann jedwede Kombination der Konfigurationen und/oder der Eigenschaften aufweisen, die vorstehend für die luftdurchlässige Trägerschicht 5 beschrieben worden sind. Die luftdurchlässige Trägerschicht 6 kann mit der luftdurchlässigen Trägerschicht 5 identisch sein.
  • Die luftdurchlässige Trägerschicht 6 von 3 ist mit der porösen Fluorharzmembran 2 in Kontakt. Eine zusätzliche Schicht kann zwischen der luftdurchlässigen Trägerschicht 6 und der porösen Fluorharzmembran 2 angeordnet sein. Der anfängliche Druckabfall PDo des Luftfiltermediums 1 kann jedoch stärker vermindert werden, wenn die luftdurchlässige Trägerschicht 6 und die poröse Fluorharzmembran 2 ohne zusätzliche Schicht dazwischen miteinander in Kontakt sind.
  • In dem Luftfiltermedium 1 von 3 ist eine äußerste Schicht die Glasfiltermediumschicht 3 und die andere äußerste Schicht ist die luftdurchlässige Trägerschicht 6.
  • Die 4 zeigt ein weiteres Beispiel des Luftfiltermediums 1, das die zusätzliche Schicht umfasst. Das Luftfiltermedium 1 von 4 weist den gleichen Aufbau wie das Luftfiltermedium 1 von 3 auf, mit der Ausnahme, dass das Luftfiltermedium 1 von 4 ferner eine zweite poröse Fluorharzmembran 7 und eine dritte luftdurchlässige Trägerschicht 8 umfasst. Die poröse Fluorharzmembran 7 ist bezogen auf die poröse Fluorharzmembran 2 und die luftdurchlässige Trägerschicht 6 auf der stromabwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms 11 angeordnet. Die luftdurchlässige Trägerschicht 8 ist auf der stromabwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms 11 bezogen auf die poröse Fluorharzmembran 7 angeordnet. Die luftdurchlässige Trägerschicht 6 und die luftdurchlässige Trägerschicht 8 umgeben die poröse Fluorharzmembran 7 bzw. schließen diese ein. Das Luftfiltermedium 1 von 4 umfasst eine Glasfiltermediumschicht 3, eine luftdurchlässige Trägerschicht 5, eine poröse Fluorharzmembran 2, eine luftdurchlässige Trägerschicht 6, eine poröse Fluorharzmembran 7 und eine luftdurchlässige Trägerschicht 8.
  • (Zweite poröse Fluorharzmembran)
  • Die zweite poröse Fluorharzmembran 7 sowie die poröse Fluorharzmembran 2 können als Hauptfilter des Luftfiltermediums 1 wirken.
  • Die poröse Fluorharzmembran 7 kann jedwede Kombination der Konfigurationen und/oder der Eigenschaften aufweisen, die vorstehend für die poröse Fluorharzmembran 2 beschrieben worden sind. Die poröse Fluorharzmembran 7 kann mit der porösen Fluorharzmembran 2 identisch sein. Die poröse Fluorharzmembran 7 kann eine Membran mit einer geringeren Luftdurchlässigkeit (einem größeren Druckabfall PD) und/oder einer höheren Sammeleffizienz CE als diejenige(n) der porösen Fluorharzmembran 2 sein.
  • Die poröse Fluorharzmembran 7 von 4 ist mit der luftdurchlässigen Trägerschicht 6 in Kontakt. Eine zusätzliche Schicht kann zwischen der porösen Fluorharzmembran 7 und der luftdurchlässigen Trägerschicht 6 angeordnet sein. Der anfängliche Druckabfall PDo des Luftfiltermediums 1 kann jedoch stärker vermindert werden, wenn die poröse Fluorharzmembran 7 und die luftdurchlässige Trägerschicht 6 ohne zusätzliche Schicht dazwischen miteinander in Kontakt sind.
  • (Dritte luftdurchlässige Trägerschicht)
  • Die dritte luftdurchlässige Trägerschicht 8 kann als eine Schicht wirken, welche die poröse Fluorharzmembran 7 von der stromabwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms 11 stützt. Die luftdurchlässige Trägerschicht 8 kann jedwede Kombination der Konfigurationen und/oder der Eigenschaften aufweisen, die vorstehend für die luftdurchlässige Trägerschicht 5 beschrieben worden ist. Die luftdurchlässige Trägerschicht 8 kann mit der luftdurchlässigen Trägerschicht 5 und/oder der luftdurchlässigen Trägerschicht 6 identisch sein.
  • Die luftdurchlässige Trägerschicht 8 von 4 ist mit der porösen Fluorharzmembran 7 in Kontakt. Eine zusätzliche Schicht kann zwischen der luftdurchlässigen Trägerschicht 8 und der porösen Fluorharzmembran 7 angeordnet sein. Der anfängliche Druckabfall PDo des Luftfiltermediums 1 kann jedoch stärker vermindert werden, wenn die luftdurchlässige Trägerschicht 8 und die poröse Fluorharzmembran 7 ohne zusätzliche Schicht dazwischen miteinander in Kontakt sind.
  • In dem Luftfiltermedium 1 von 4 ist eine äußerste Schicht die Glasfiltermediumschicht 3 und die andere äußerste Schicht ist die luftdurchlässige Trägerschicht 8.
  • Die Schichten in dem Luftfiltermedium 1 sind miteinander verbunden. Die Glasfiltermediumschicht 3, die poröse(n) Fluorharzmembran(en) und die luftdurchlässige(n) Trägerschicht(en) können beispielsweise durch Wärmelaminieren oder Laminieren unter Verwendung eines Haftmittels verbunden werden. Ein Verbinden durch Wärmelaminieren ist bevorzugt, da in diesem Fall eine Druckabfallzunahme an einer Verbindungsgrenzfläche vermindert werden kann. Das Luftfiltermedium 1 kann beispielsweise durch Verbinden der Schichten, die in das Filtermedium 1 einbezogen sind, hergestellt werden.
  • Wie es in der 5 gezeigt ist, kann die poröse Fluorharzmembran 2 oder ein Laminat, das die poröse Fluorharzmembran 2 und die Glasfiltermediumschicht 3 umfasst, durch die luftdurchlässige Haftschicht 4 verbunden werden. In diesem Fall kann das Luftfiltermedium 1 durch Verbinden der porösen Fluorharzmembran 2 oder eines Laminats, das die poröse Fluorharzmembran 2 und die Glasfiltermediumschicht 3 umfasst, durch die luftdurchlässige Haftschicht 4 hergestellt werden. Das Verfahren zur Herstellung des Luftfiltermediums 1 ist jedoch nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt.
  • (Ausführungsform, welche die luftdurchlässige Haftschicht umfasst)
  • Das Luftfiltermedium 1 von 5 weist den gleichen Aufbau auf wie das Luftfiltermedium 1 von 3, mit der Ausnahme, dass das Luftfiltermedium 1 von 5 ferner die luftdurchlässige Haftschicht 4 zwischen der Glasfiltermediumschicht 3 und der porösen Fluorharzmembran 2 umfasst, insbesondere zwischen der Glasfiltermediumschicht 3 und der luftdurchlässigen Trägerschicht 5. In dem Luftfiltermedium 1 von 5 sind die Glasfiltermediumschicht 3, die luftdurchlässige Haftschicht 4, die luftdurchlässige Trägerschicht 5, die poröse Fluorharzmembran 2 und die luftdurchlässige Trägerschicht 6 in dieser Reihenfolge von stromaufwärts nach stromabwärts von dem Luftfiltermedium 1 angeordnet und so ausgebildet, dass ein Hindurchtreten des Luftstroms 11 durch das Luftfiltermedium 1 ermöglicht wird. Mit anderen Worten, die Glasfiltermediumschicht 3 und die luftdurchlässige Haftschicht 4 sind in dieser Reihenfolge von stromaufwärts auf der stromaufwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms 11 bezogen auf die poröse Fluorharzmembran 2 angeordnet.
  • Die luftdurchlässige Haftschicht 4 ist eine Schicht, die aus einem Haftmittel ausgebildet ist. Die luftdurchlässige Haftschicht 4 kann als Schicht wirken, welche die Glasfiltermediumschicht 3 und ein Laminat, das die poröse Fluorharzmembran 2 umfasst, verbindet. Die luftdurchlässige Haftschicht 4 kann als Schicht wirken, die eine Bewegung von Flüssigkeitsteilchen behindert, sobald diese durch die Glasfiltermediumschicht 3 auf der porösen Fluorharzmembran 2 gesammelt worden sind.
  • Das Flächengewicht der luftdurchlässigen Haftschicht 4 beträgt beispielsweise 2 bis 30 g/m2. Die Untergrenze des Flächengewichts kann 4 g/m2 oder mehr, 5,5 g/m2 oder mehr, 6 g/m2 oder mehr, 7 g/m2 oder mehr oder sogar 8 g/m2 oder mehr betragen. Die Obergrenze des Flächengewichts kann 25 g/m2 oder weniger, 24 g/m2 oder weniger, 20 g/m2 oder weniger, 18 g/m2 oder weniger oder sogar 16 g/m2 oder weniger betragen.
  • Beispiele für das Haftmittel, das die luftdurchlässige Haftschicht 4 bildet, umfassen verschiedene Haftmittel, wie z.B. Kautschuk-, Acryl-, Silikon- und Urethan-Haftmittel. Das Haftmittel kann ein Heißschmelzhaftmittel sein. Spezifischere Beispiele des Haftmittels umfassen ein Styrol-Butadien-Styrol-Elastomer (SBS), ein Styrol-Isopren-Styrol-Elastomer (SIS), ein Ethylen-Vinylacetat (EVA), ein Polyolefin und ein Polyamid. Das Haftmittel ist nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt.
  • Die luftdurchlässige Haftschicht 4 kann eine Schicht sein, die aus einem faserförmigen Haftmittel ausgebildet ist. Fasern des faserförmigen Haftmittels können in einer Ebenenrichtung und einer Dickenrichtung der Schicht statistisch verteilt sein. Der durchschnittliche Faserdurchmesser der Fasern des faserförmigen Haftmittels beträgt beispielsweise 10 bis 30 µm und kann 15 bis 28 µm oder sogar 20 bis 25 µm betragen. Die luftdurchlässige Haftschicht 4, die aus dem faserförmigen Haftmittel ausgebildet ist, kann beispielsweise durch Sprühen des Haftmittels auf eine Schicht, die mit der luftdurchlässigen Haftschicht 4 in dem Luftfiltermedium 1 in Kontakt sein soll, gebildet werden. Die luftdurchlässige Haftschicht 4, die aus dem faserförmigen Haftmittel ausgebildet ist, kann durch Überführen der luftdurchlässigen Haftschicht 4, die auf einem Übertragungsfilm ausgebildet ist, durch Sprühen oder dergleichen auf eine Schicht, die mit der luftdurchlässigen Haftschicht 4 in dem Luftfiltermedium 1 in Kontakt sein soll, gebildet werden.
  • Die Dicke der luftdurchlässigen Haftschicht 4 beträgt beispielsweise 5,5 bis 16 µm und kann 6 bis 14 µm oder sogar 7 bis 12 µm betragen.
  • Die luftdurchlässige Haftschicht 4 von 5 kann eine Einzelschicht sein. Die luftdurchlässige Haftschicht 4 kann ein Laminat sein, das aus zwei oder mehr identischen oder verschiedenen Schichten zusammengesetzt ist.
  • Die luftdurchlässige Haftschicht 4 von 5 ist mit der Glasfiltermediumschicht 3 und der luftdurchlässigen Trägerschicht 5 in Kontakt. Eine zusätzliche Schicht kann zwischen der luftdurchlässigen Haftschicht 4 und der Glasfiltermediumschicht 3 angeordnet sein. Zwischen der luftdurchlässigen Haftschicht 4 und der luftdurchlässigen Trägerschicht 5 kann eine zusätzliche Schicht angeordnet sein.
  • Die Dicke des Luftfiltermediums 1 beträgt beispielsweise 200 bis 1000 µm und kann 300 bis 900 µm oder sogar 400 bis 800 µm betragen.
  • Das Flächengewicht des Luftfiltermediums 1 beträgt beispielsweise 60 bis 200 g/m2 und kann 80 bis 180 g/m2 oder sogar 100 bis 160 g/m2 betragen.
  • Der anfängliche Druckabfall PDo des Luftfiltermediums 1 bei einer Permeatflussrate von 5,3 cm/s beträgt beispielsweise 50 bis 300 Pa und kann 70 bis 250 Pa oder sogar 100 bis 200 Pa betragen. Dabei ist der anfängliche Druckabfall PDo des Luftfiltermediums 1 im Allgemeinen geringer als bei einem Glasfaser-Filtermedium mit der gleichen Sammeleffizienz CE.
  • Die Sammeleffizienz CE, die für das Luftfiltermedium 1 unter Verwendung von polydispersen PAO-Teilchen bei Bedingungen gemessen wird, bei denen die Bewertungsziel-Teilchengröße 0,1 bis 0,2 µm beträgt und die Permeatflussrate 5,3 cm/s beträgt, beträgt beispielsweise 85 % oder mehr und kann 90 % oder mehr, 95 % oder mehr, 97 % oder mehr, 98 % oder mehr, 99 % oder mehr oder sogar 99,5 % oder mehr betragen. Die Obergrenze der Sammeleffizienz CE beträgt beispielsweise 99,99 % oder weniger und kann 99,9 % oder weniger betragen.
  • Der PF-Wert, der für das Luftfiltermedium 1 durch die vorstehende Gleichung (2) bestimmt wird, beträgt beispielsweise 20 oder mehr und kann 22 oder mehr, 23 oder mehr, 25 oder mehr, 27 oder mehr, 28 oder mehr oder sogar 30 oder mehr betragen. Die Obergrenze des PF-Werts beträgt beispielsweise 40 oder weniger und kann 38 oder weniger, 36 oder weniger oder sogar 35 oder weniger betragen.
  • Wenn ein Hindurchtreten von polydispersen PAO-Teilchen durch das Luftfiltermedium 1 bei einer Konzentration von 0,2 bis 0,5 g/m3 und einer Lineargeschwindigkeit von 5,3 cm/s ermöglicht wird und eine Variation des Druckabfalls des Luftfiltermediums 1 gemessen wird, beträgt die Menge (nachstehend als „PAO-Haltemenge“ bezeichnet) der PAO-Teilchen, die durch das Luftfiltermedium 1 gesammelt worden sind, beispielsweise 50 g/m2 oder mehr in dem Moment, bei dem der Druckabfall 500 Pa erreicht, und kann 60 g/m2 oder mehr, 70 g/m2 oder mehr, 80 g/m2 oder mehr, 90 g/m2 oder mehr oder sogar 100 g/m2 oder mehr bei dem vorstehend genannten Moment erreichen. Die Obergrenze der PAO-Haltemenge bei dem vorstehend genannten Moment beträgt beispielsweise 200 g/m2 oder weniger. Je größer die PAO-Haltemenge ist, desto stärker wird die vorstehend genannte Druckabfallzunahme vermindert und desto länger kann beispielsweise die Gebrauchsdauer des Luftfiltermediums 1 sein, das in einer Umgebung verwendet wird, die Flüssigkeitsteilchen umfasst. Es sollte beachtet werden, dass 500 Pa einem Druckabfall entsprechen, bei dem im Allgemeinen ein Ersetzen eines Luftfiltermediums in Betracht gezogen wird.
  • Die PAO-Haltemenge des Luftfiltermediums 1 kann in der folgenden Weise bewertet werden. Das Luftfiltermedium 1, das als Bewertungsgegenstand dient, wird in einen vorstehend beschriebenen Halter eingesetzt und zur Bewertung des Druckabfalls PD und der Sammeleffizienz CE verwendet. Das Filtermedium 1 wird bezüglich dessen Gewicht (Anfangsgewicht Wo) vor dem Einsetzen gemessen. Als nächstes wird Luft durch das eingesetzte Filtermedium 1 hindurchtreten gelassen und die Lineargeschwindigkeit der Luft, die durch das Filtermedium 1 hindurchtritt, wird mittels eines Durchflussmessgeräts auf 5,3 cm/s eingestellt. Es sollte beachtet werden, dass die Richtung, in der die Luft strömt, die Richtung von der Glasfiltermediumschicht 3 des Filtermediums 1 zu der porösen Fluorharzmembran 2 davon ist. Dann werden polydisperse PAO-Teilchen in die Luft, die durch das Filtermedium 1 hindurchtritt, bei einer Konzentration von 0,2 bis 0,5 g/m3 eingebracht, so dass sie durch das Filtermedium 1 gesammelt werden. Dann wird mit der Messung des Druckabfalls des Filtermediums 1 mit einem Druckmessgerät (Manometer) begonnen. Die Lineargeschwindigkeit der Luft, die durch das Filtermedium 1 hindurchtritt, wird bei 5,3 cm/s gehalten. In dem Moment, wenn der gemessene Druckabfall 500 Pa erreicht, wird der Luftstrom, der durch das Filtermedium 1 hindurchtritt, gestoppt. Anschließend wird das Filtermedium 1 von dem Halter gelöst und das Gewicht (das erreichte Gewicht) W1 (g) des Filtermediums 1 wird gemessen. Die PAO-Haltemenge des Luftfiltermediums 1 kann durch Einsetzen des Anfangsgewichts W0 (g) und des gemessenen erreichten Gewichts W1 (g) des Filtermediums 1 in die folgende Gleichung (4) bestimmt werden. PAO-Haltemenge ( g/m 2 ) = [ Erreichtes Gewicht W 1 ( g ) − Anfangsgewicht W 0 ( g ) ] / ( 100  cm 2 ×   10 − 4 )
    Figure DE112021005099T5_0004
  • Die Verminderung der Masse des Luftfiltermediums 1 kann 70 mg oder weniger betragen, wobei die Verminderung für eine Bewertungsoberfläche nach 10 Reibvorgängen gemäß dem Verfahren C (Taber-Verfahren) einer Abriebbeständigkeitsprüfung gemäß „Japanese Industrial Standards“ (JIS) L1096 bewertet wird, wobei die Bewertungsoberfläche die Oberfläche 12 der Glasfiltermediumschicht 3 auf der stromaufwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms 11 ist. Die Verminderung der Masse kann 60,0 mg oder weniger, 50,0 mg oder weniger, 40,0 mg oder weniger, 30,0 mg oder weniger, 25,0 mg oder weniger, 20,0 mg oder weniger oder sogar 15,0 mg oder weniger betragen. Die Untergrenze der Verminderung der Masse beträgt beispielsweise 2,0 mg oder mehr und kann 5,0 mg oder mehr, 7,0 mg oder mehr oder sogar 10,0 mg oder mehr betragen. Je kleiner die Verminderung der Masse ist, desto höher ist die Abriebbeständigkeit der Oberfläche 12. Je höher die Abriebbeständigkeit der Oberfläche 12 ist, desto mehr kann die Dauerbeständigkeit des Luftfiltermediums gegen die nachstehend beschriebene Plisseebildung verbessert werden. Es sollte beachtet werden, dass Nr. CS-10 (Belastung: 2,45 N) als Abriebrad in dem Verfahren C der Abriebbeständigkeitsprüfung verwendet wird. Ein Bereich, der ein Abschnitt der Bewertungsoberfläche ist und mit dem das Abriebrad in Kontakt ist, weist die Form eines Rings mit einer Fläche von 30 cm2 auf. Die Drehzahl des Abriebrads beträgt 60 Umdrehungen/min.
  • Da das Luftfiltermedium 1 eine Zunahme des Druckabfalls PD selbst in einer Umgebung vermindert, die Flüssigkeitsteilchen umfasst, ist das Luftfiltermedium 1 für Anwendungen wie z.B. eine Verwendung als Filter für eine Außenluftfiltration, wie z.B. Luftansaugfilter für Turbinen und Filter zum Einführen von Außenluft, geeignet. Die Anwendung des Luftfiltermediums 1 ist nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt. Das Luftfiltermedium 1 kann in der gleichen Anwendung wie herkömmliche Luftfiltermedien verwendet werden.
  • Das Luftfiltermedium 1 kann beispielsweise in einer Lagenform oder einer Streifenform vertrieben werden. Das streifenförmige Luftfiltermedium 1 kann in der Form eines gewickelten Körpers vertrieben werden, der um einen Wickelkern gewickelt ist.
  • Das Luftfiltermedium 1 kann als gefaltetes Plisseefilterelement verwendet werden.
  • [Plisseefilterelement]
  • Die 6 zeigt ein Beispiel des Plisseefilterelements der vorliegenden Ausführungsform. Ein Plisseefilterelement 21, das in der 6 gezeigt ist, umfasst das Luftfiltermedium 1, das zu Plissees gefaltet ist. Das Plisseefilterelement 21 wird durch Falten des Luftfiltermediums 1 gebildet. Das Luftfiltermedium 1 wird so gefaltet, dass es in einer Seitenansicht eine kontinuierliche W-Form aufweist. Durch Ausbilden des Luftfiltermediums 1 als das Plisseeelement 21 und Einbeziehen des Plisseeelements 21 in eine Luftfiltereinheit kann die Filtrationsfläche der Luftfiltereinheit bezogen auf die Belüftungsfläche (die Fläche der Öffnung eines Rahmens) erhöht werden. Da es das Luftfiltermedium 1 umfasst, ist das Plisseefilterelement 21 zur Verwendung in einer Umgebung geeignet, die Flüssigkeitsteilchen, wie z.B. einen Ölnebel, umfasst.
  • Das Plisseefilterelement der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu dem Luftfiltermedium 1 ein zusätzliches Element umfassen. Das Plisseefilterelement 21, das in der 6 gezeigt ist, umfasst ferner ein schnurartiges Harz, das als Wulst 22 bezeichnet wird. Der Wulst 22 ist eine Art von Abstandshalter zum Beibehalten der Form des gefalteten Luftfiltermediums 1. Der Wulst 22 von 6 ist so auf einer Oberfläche des gefalteten Luftfiltermediums 1 angeordnet, dass er sich entlang einer Richtung erstreckt, die sich mit (einer) Faltlinie(n) 23 (einer Erhebungsfalte und/oder einer Vertiefungsfalte) des Luftfiltermediums 1 schneidet. Die Form und die Anordnung des Wulsts 22 sind jedoch nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt. Der Wulst 22 von 6 ist auf jeder von zwei Oberflächen des Luftfiltermediums 1 angeordnet, jedoch kann der Wulst 22 auf einer der Oberflächen des Luftfiltermediums 1 angeordnet sein. Es ist bevorzugt, dass der Wulst 22 nicht auf der porösen Fluorharzmembran 2, sondern auf der Glasfiltermediumschicht 3 und/oder der luftdurchlässigen Trägerschicht 6 oder 8 angeordnet ist. Wenn eine Anordnungsoberfläche, bei welcher der Wulst 22 angeordnet ist, in der Draufsicht betrachtet wird, kann das Plisseefilterelement 21 eine Mehrzahl von Wülsten 22 umfassen, die in einem gegebenen Intervall in einer Richtung angeordnet sind, in der sich die Faltlinie 23 erstreckt. In dem Beispiel von 6 sind mindestens drei Wülste 22 auf jeder Anordnungsoberfläche angeordnet. Der Wulst 22 kann durch Aufbringen eines geschmolzenen Harzes in einer Schnurform gebildet werden. Beispiele für das Harz umfassen Polyamide und Polyolefine.
  • Das Falten des Luftfiltermediums 1 kann mit einer bekannten Technik, wie z.B. einer Pendelverarbeitungsmaschine oder einer Rotationsverarbeitungsmaschine, durchgeführt werden.
  • [Luftfiltereinheit]
  • Die 7 zeigt ein Beispiel der Luftfiltereinheit der vorliegenden Ausführungsform. Eine Luftfiltereinheit 31, die in der 7 gezeigt ist, umfasst das Plisseefilterelement 21 und einen Rahmen 32, der das Plisseefilterelement 21 stützt. In der Luftfiltereinheit 31 ist ein Randabschnitt des Plisseefilterelements 21 durch den Rahmen (Stützrahmen) 32 gestützt. Der Rahmen 32 ist beispielsweise aus einem Metall, einem Harz oder einem Verbundmaterial davon ausgebildet. Wenn der Rahmen 32 aus einem Harz ausgebildet ist, kann das Plisseefilterelement 21 bei der Bildung des Rahmens 32 an dem Rahmen 32 angebracht werden. Der Aufbau des Rahmens 32 kann mit dem Aufbau eines Rahmens identisch sein, der in eine herkömmliche Luftfiltereinheit einbezogen ist. Da das Luftfiltermedium 1 einbezogen ist, ist die Luftfiltereinheit 31 zum Vermindern einer Druckabfallzunahme selbst in einer Umgebung geeignet, die Flüssigkeitsteilchen, wie z.B. einen Ölnebel, umfasst.
  • Die Luftfiltereinheit 31 von 7 umfasst das Luftfiltermedium 1 als das Plisseefilterelement 21. Der Aufbau der Luftfiltereinheit der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt, solange die Luftfiltereinheit das Luftfiltermedium 1 umfasst.
  • Die Luftfiltereinheit 31 kann eine Einheit sein, die einen Schwebstoff (HEPA)-Filter oder einen Hochleistungs-Schwebstoff (ULPA)-Filter gemäß JIS Z 8122: 2000 umfasst.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird mittels Beispielen spezifischer beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Ausführungsformen beschränkt, die in den folgenden Beispielen gezeigt sind.
  • Es werden Verfahren zur Bewertung von Luftfiltermedien, die in den Beispielen hergestellt werden, und Schichten, die in die Filtermedien einbezogen sind, beschrieben.
  • [C/Si]
  • Das Verhältnis C/Si einer Oberfläche von jeder Glasfiltermediumschicht wurde mit dem Raster-Röntgenfluoreszenzanalysegerät ZSX Primus IV, das ein wellenlängendispersives Bewertungsgerät ist, das von Rigaku Corporation hergestellt wird, bewertet. Das Verhältnis C/Si wurde als Verhältnis der Peakintensität von C zur Peakintensität von Si bewertet, die in einem Röntgenfluoreszenzprofil der vorstehenden Oberfläche auftreten, das durch die Bewertung erhalten worden ist. Der Aufbau der Vorrichtung und die Bewertungsbedingungen waren wie folgt.
  • Röntgenquelle: Röntgenröhre mit einem Rhodiumtarget
  • Röntgenausgangsleistung: 3 kW (Beschleunigungsspannung: 30 kV; angewandter Strom: 100 mA)
  • Dispersiver Kristall: Für C ein synthetisch aufgebauter Mehrschichtfilm RX61, hergestellt von Rigaku Corporation; für Si ein Pentaerythritkristall PETH
  • Prüfkörpergröße: Scheibenform mit einem Durchmesser von 50 mm
  • Messbereich: Auf einen Kreis mit 30 mm Durchmesser eingestellt, dessen Mitte in der Mitte des Prüfkörpers vorliegt
  • [Anfänglicher Druckabfall PDo]
  • Der anfängliche Druckabfall PD0 jedes Luftfiltermediums wurde mit dem vorstehenden Verfahren bewertet.
  • [PAO-Haltemenge]
  • Die PAO-Haltemenge jedes Luftfiltermediums wurde mit dem vorstehenden Verfahren bewertet. Die in der Bewertung verwendeten polydispersen PAO-Teilchen waren PAO (Durasyn 164), hergestellt von INEOS, und wurden mit einem Aerosol-Zerstäuber mit konstanter Abgabe hergestellt (TSI Nr. 3076, hergestellt von TOKYO DYLEC CORP.). Es sollte beachtet werden, dass die polydispersen PAO-Teilchen, die in die Luft eingebracht werden, die durch die Bewertungsgegenstände hindurchtritt, Einzelpeak-Teilchen waren, die einen Anzahlpeak nur in dem Teilchengrößenbereich von 0,1 bis 0,2 µm aufweisen.
  • [Abriebbeständigkeit der Oberfläche]
  • Die Verminderung der Masse wurde mit dem vorstehenden Verfahren für eine freiliegende Oberfläche (die aus einer Oberfläche der Glasfiltermediumschicht ausgebildet ist) von jedem erzeugten Luftfiltermedium nach 10 Reibvorgängen bewertet. Insbesondere wurde für die Bewertung ein Taber-Abriebprüfgerät (Rotationsabriebprüfgerät Nr. 5130, hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) verwendet. Nr. CS-10 wurde als Abriebrad verwendet. Die Prüfung wurde durch Ausüben einer Belastung von 2,45 N auf das Abriebrad durchgeführt. Die Drehzahl des Abriebrads betrug 60 Umdrehungen/min.
  • [Herstellung einer porösen PTFE-Membran A]
  • Eine Menge von 100 Gewichtsteilen eines feinen PTFE-Pulvers (POLYFLON PTFE F-104, hergestellt von DAIKIN INDUSTRIES, LTD.) und 20 Gewichtsteilen Dodecan, das als flüssiges Schmiermittel dient, wurde einheitlich gemischt, wobei ein Gemisch erhalten wurde. Als nächstes wurde das Gemisch mit einem Extruder zu einer Lagenform extrudiert, so dass eine streifenförmige PTFE-Lage erhalten wurde (Dicke: 1,5 mm; Breite: 20 cm). Dann wurde die erhaltene PTFE-Lage mit einem Paar von Metalldruckwalzen gewalzt. Während des Walzens wurde die PTFE-Lage durch eine weitere Walze, die stromabwärts von den Druckwalzen angeordnet war, in der Längsrichtung gezogen, so dass die Breite der PTFE-Lage vor und nach dem Walzen identisch war. Die gewalzte PTFE-Lage wies eine Dicke von 200 µm auf.
  • Als nächstes wurde die PTFE-Lage in einer Atmosphäre bei 150 °C gehalten, um das flüssige Schmiermittel zu entfernen. Danach wurde die PTFE-Lage durch Walzenstrecken in der Längsrichtung bei einer Strecktemperatur von 300 °C und einem Streckverhältnis von 25 gestreckt und wurde dann durch Spannrahmenstrecken in der Breitenrichtung bei einer Strecktemperatur von 100 °C und einem Streckverhältnis von 30 gestreckt, so dass eine ungesinterte poröse PTFE-Membran erhalten wurde. Dann wurde die erhaltene poröse Membran bei 400 °C in einem Heißluftofen gesintert, so dass eine streifenförmige poröse PTFE-Membran A erhalten wurde.
  • [Herstellung einer Glasfiltermediumschicht B1]
  • Ein Glasfaser-Filtermedium mit einer Dicke von 380 µm, einem Flächengewicht von 63 g/m2 und einem Verhältnis C/Si von 0,028 an einer Oberfläche wurde als Glasfiltermediumschicht B1 hergestellt. Die Glasfiltermediumschicht B1 umfasste ein Acrylharz als Bindemittel zum Binden der Glasfasern, welche die Glasfiltermediumschicht B1 bilden.
  • [Herstellung einer Glasfiltermediumschicht B2]
  • Ein Glasfaser-Filtermedium mit einer Dicke von 400 µm, einem Flächengewicht von 68 g/m2 und einem Verhältnis C/Si von 0,029 an einer Oberfläche wurde als Glasfiltermediumschicht B2 hergestellt. Die Glasfiltermediumschicht B2 umfasste ein Acrylharz als Bindemittel zum Binden der Glasfasern, welche die Glasfiltermediumschicht B2 bilden.
  • [Herstellung einer Glasfiltermediumschicht B3]
  • Ein Glasfaser-Filtermedium mit einer Dicke von 280 µm, einem Flächengewicht von 65 g/m2 und einem Verhältnis C/Si von 0,036 an einer Oberfläche wurde als Glasfiltermediumschicht B3 hergestellt. Die Glasfiltermediumschicht B3 umfasste ein Polyvinylacetatharz, wobei es sich um eines von Polyvinylalkoholharzen handelt, als Bindemittel zum Binden der Glasfasern, welche die Glasfiltermediumschicht B3 bilden.
  • [Herstellung einer Glasfiltermediumschicht B4]
  • Ein Glasfaser-Filtermedium mit einer Dicke von 280 µm, einem Flächengewicht von 65 g/m2 und einem Verhältnis C/Si von 0,021 an einer Oberfläche wurde als Glasfiltermediumschicht B4 hergestellt. Die Glasfiltermediumschicht B4 umfasste ein Polyvinylacetatharz, wobei es sich um eines von Polyvinylalkoholharzen handelt, als Bindemittel zum Binden der Glasfasern, welche die Glasfiltermediumschicht B4 bilden.
  • [Herstellung einer Glasfiltermediumschicht B5]
  • Ein Glasfaser-Filtermedium mit einer Dicke von 400 µm, einem Flächengewicht von 68 g/m2 und einem Verhältnis C/Si von 0,019 an einer Oberfläche wurde als Glasfiltermediumschicht B5 hergestellt. Die Glasfiltermediumschicht B5 umfasste ein Acrylharz als Bindemittel zum Binden der Glasfasern, welche die Glasfiltermediumschicht B5 bilden.
  • [Herstellung einer luftdurchlässigen Trägerschicht C]
  • Ein Spinnvlies (ELEVES S0303WDO, hergestellt von UNITIKA LTD.), das aus einer PET-PE-Verbundfaser ausgebildet ist, wurde als luftdurchlässige Trägerschicht C hergestellt. Diese PET-PE-Verbundfaser weist eine Kern-Hülle-Struktur auf, die aus einem PET-Kern und einer PE-Hülle ausgebildet ist. Die luftdurchlässige Trägerschicht C weist eine Dicke von 220 µm und ein Flächengewicht von 30 g/m2 auf.
  • (Beispiel 1)
  • Die poröse PTFE-Membran A und ein Paar der luftdurchlässigen Trägerschichten C wurden derart gestapelt, dass die luftdurchlässigen Trägerschichten C die poröse PTFE-Membran A umgaben bzw. einschlossen. Der resultierende Körper wurde als Ganzes einer Wärmelaminierung bei 160 °C unterzogen, so dass ein Laminat mit einer Drei-Schichtstruktur erhalten wurde, die aus „luftdurchlässige Trägerschicht C/poröse PTFE-Membran A/luftdurchlässige Trägerschicht C“ zusammengesetzt war. Als nächstes wurden das erhaltene Laminat und die Glasfiltermediumschicht B1 durch eine luftdurchlässige Haftschicht miteinander verbunden, so dass ein Luftfiltermedium von Beispiel 1 erhalten wurde. Das Verbinden wurde durch Presslaminieren der Glasfiltermediumschicht B1 an eine Oberfläche durchgeführt, die durch Sprühen eines synthetischen Heißschmelzkautschukhaftmittels (MORESCO-MELT TN-286Z, hergestellt von MORESCO Corporation) auf eine der freiliegenden Oberflächen erhalten wurde, die aus den luftdurchlässigen Trägerschichten C des Laminats ausgebildet waren, so dass das Flächengewicht 8 g/m2 beträgt. Beim Wärmelaminieren und beim Presslaminieren wurde ein Paar von Walzen verwendet (das Gleiche gilt für die nachstehenden Beispiele und das Vergleichsbeispiel).
  • (Beispiel 2)
  • Ein Luftfiltermedium von Beispiel 2 wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Glasfiltermediumschicht B2 anstelle der Glasfiltermediumschicht B1 verwendet wurde.
  • (Beispiel 3)
  • Ein Luftfiltermedium von Beispiel 3 wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Glasfiltermediumschicht B3 anstelle der Glasfiltermediumschicht B1 verwendet wurde.
  • (Beispiel 4)
  • Ein Luftfiltermedium von Beispiel 4 wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Glasfiltermediumschicht B4 anstelle der Glasfiltermediumschicht B1 verwendet wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Ein Luftfiltermedium von Vergleichsbeispiel 1 wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Glasfiltermediumschicht B5 anstelle der Glasfiltermediumschicht B1 verwendet wurde.
  • Die Tabelle 1 zeigt Bewertungsergebnisse der Luftfiltermedien der Beispiele und des Vergleichsbeispiels. Das Zeichen „-“ in der Tabelle 1 bedeutet „nicht gemessen“. [Tabelle 1]
    Glasfiltermediumschicht Luftfiltermedium
    C/Si Anfänglicher Druckabfall (Pa) PAO-Haltemenge (g/m2) Abriebbeständigkeitsprüfung Verminderung der Masse (mg)
    Beispiel 1 0,028 111 106 10,7
    Beispiel 2 0,029 185 73 22,3
    Beispiel 3 0,036 121 93 40,0
    Beispiel 4 0,021 129 70 60,0
    Vergleichsbeispiel 1 0,019 185 40 26,7
  • Wie es in der Tabelle 1 gezeigt ist, waren die PAO-Haltemengen der Beispiele größer als diejenigen des Vergleichsbeispiels.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Das Luftfiltermedium der vorliegenden Erfindung kann in den gleichen Anwendungen wie herkömmliche Luftfiltermedien eingesetzt werden. Beispiele für die Anwendungen umfassen Luftfiltermedien, Plisseefilterelemente und Luftfiltereinheiten, die als Luftansaugfilter für eine Außenluftbehandlung und Luftansaugfilter von Turbinen verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013063424 A [0003]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • JIS Z 8122: 2000 [0100]

Claims (12)

  1. Luftfiltermedium, das eine poröse Fluorharzmembran umfasst, wobei das Luftfiltermedium ferner umfasst: eine Glasfiltermediumschicht, wobei die Glasfiltermediumschicht und die poröse Fluorharzmembran in dieser Reihenfolge von stromaufwärts nach stromabwärts von dem Luftfiltermedium angeordnet und so ausgebildet sind, dass ein Hindurchtreten eines Luftstroms durch das Luftfiltermedium ermöglicht wird, und an einer Oberfläche der Glasfiltermediumschicht auf einer stromaufwärtigen Seite in einer Richtung des Luftstroms ein Kohlenstoff-zu-Silizium-Verhältnis (C/Si), das durch eine Röntgenfluoreszenzanalyse bewertet wird, 0,020 oder mehr beträgt.
  2. Luftfiltermedium nach Anspruch 1, wobei das Kohlenstoff-zu-Silizium-Verhältnis an der Oberfläche auf der stromaufwärtigen Seite 0,025 oder mehr beträgt.
  3. Luftfiltermedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kohlenstoff-zu-Silizium-Verhältnis an der Oberfläche auf der stromaufwärtigen Seite 0,030 oder weniger beträgt.
  4. Luftfiltermedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Verminderung der Masse des Luftfiltermediums 70 mg oder weniger beträgt, wobei die Verminderung für eine Bewertungsoberfläche nach 10 Reibvorgängen gemäß dem Verfahren C (Taber-Verfahren) einer Abriebbeständigkeitsprüfung gemäß JIS L 1096 bewertet wird, wobei die Bewertungsoberfläche die Oberfläche auf der stromaufwärtigen Seite ist.
  5. Luftfiltermedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Oberfläche auf der stromaufwärtigen Seite eine von freiliegenden Oberflächen des Luftfiltermediums bildet.
  6. Luftfiltermedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner eine erste luftdurchlässige Trägerschicht umfasst, die zwischen der Glasfiltermediumschicht und der porösen Fluorharzmembran angeordnet ist.
  7. Luftfiltermedium nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner eine zweite luftdurchlässige Trägerschicht umfasst, die auf einer stromabwärtigen Seite in der Richtung des Luftstroms in Bezug auf die poröse Fluorharzmembran angeordnet ist.
  8. Luftfiltermedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die poröse Fluorharzmembran eine poröse Polytetrafluorethylen-Membran ist.
  9. Luftfiltermedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das die eine poröse Fluorharzmembran umfasst.
  10. Plisseefilterelement, das ein Luftfiltermedium umfasst, das zu einem Plissee gefaltet ist, wobei das Luftfiltermedium das Luftfiltermedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ist.
  11. Luftfiltereinheit, die ein Luftfiltermedium umfasst, wobei das Luftfiltermedium das Luftfiltermedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ist.
  12. Luftfiltereinheit, die ein Plisseefilterelement umfasst, wobei das Plisseefilterelement das Plisseefilterelement nach Anspruch 10 ist.
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