JP2000140587A - フィルタユニット及びそれを用いた防じんマスク - Google Patents
フィルタユニット及びそれを用いた防じんマスクInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧力損失が小さく、粉じん捕集効率に優れた
エアーフィルタ、防じんマスク、防毒マスク用フィルタ
ユニットを提供。 【解決手段】 延伸面積倍率が４５倍以上に延伸され、
繊維径が０．０５〜０．２μｍ、平均孔径が０．１〜
０．５μｍ、厚さが０．１〜２０μｍ、気孔率が４０〜
９７％であるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を用
いることを特徴とする折りたたみ式フィルタユニットで
あり、該折りたたみ式フィルタユニットの折りたたみ方
向が延伸倍率の大きい方向のフィルタユニットであり、
該折りたたみ式フィルタユニットが芯鞘構造のポリオレ
フィンスパンボンド不織布とラミネート構造をとるもの
であり及びこれらの折りたたみ式フィルタユニットを用
いた防じんマスク又は防毒マスク。
エアーフィルタ、防じんマスク、防毒マスク用フィルタ
ユニットを提供。 【解決手段】 延伸面積倍率が４５倍以上に延伸され、
繊維径が０．０５〜０．２μｍ、平均孔径が０．１〜
０．５μｍ、厚さが０．１〜２０μｍ、気孔率が４０〜
９７％であるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を用
いることを特徴とする折りたたみ式フィルタユニットで
あり、該折りたたみ式フィルタユニットの折りたたみ方
向が延伸倍率の大きい方向のフィルタユニットであり、
該折りたたみ式フィルタユニットが芯鞘構造のポリオレ
フィンスパンボンド不織布とラミネート構造をとるもの
であり及びこれらの折りたたみ式フィルタユニットを用
いた防じんマスク又は防毒マスク。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉じん捕集効率の
優れたポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと
いう。）多孔質膜を用いた折りたたみ式フィルタユニッ
トに関する。
優れたポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと
いう。）多孔質膜を用いた折りたたみ式フィルタユニッ
トに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、防じんマスク、防毒マスク、
エアーフィルタに用いられるろ材であるフィルタユニッ
トとしては、ポリプロピレン等の合成繊維の不織布を用
い、経時劣化を抑えた静電式空気ろ過フィルタ並びにガ
ラス繊維を基材としたメカニカルフィルタ等が提案され
ている。しかしながら、これらのろ材にはいくつかの問
題がある。例えば、静電式フィルタの場合は、ろ材中の
付着小繊維の存在、または加工による折り曲げ時の自己
発じんの発生、またはオイルミストによる静電性能の劣
化による粉じん捕集効率の低下、ガラス繊維を基材とし
たメカニカルフィルタの場合は、高い粉じん捕集効率を
得るために、どうしても避けて通れない高い圧力損失
（マスクにおいては、吸気抵抗という。）の問題があっ
た。また、防じんマスク、防毒マスクにおいては、高い
吸気抵抗は、着用者の健康に直接かかわる問題であり、
その解決が望まれていた。
エアーフィルタに用いられるろ材であるフィルタユニッ
トとしては、ポリプロピレン等の合成繊維の不織布を用
い、経時劣化を抑えた静電式空気ろ過フィルタ並びにガ
ラス繊維を基材としたメカニカルフィルタ等が提案され
ている。しかしながら、これらのろ材にはいくつかの問
題がある。例えば、静電式フィルタの場合は、ろ材中の
付着小繊維の存在、または加工による折り曲げ時の自己
発じんの発生、またはオイルミストによる静電性能の劣
化による粉じん捕集効率の低下、ガラス繊維を基材とし
たメカニカルフィルタの場合は、高い粉じん捕集効率を
得るために、どうしても避けて通れない高い圧力損失
（マスクにおいては、吸気抵抗という。）の問題があっ
た。また、防じんマスク、防毒マスクにおいては、高い
吸気抵抗は、着用者の健康に直接かかわる問題であり、
その解決が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、圧力
損失が小さく、粉じん捕集効率に優れたエアーフィル
タ、防じんマスク、防毒マスク用フィルタユニットを提
供することにある。
損失が小さく、粉じん捕集効率に優れたエアーフィル
タ、防じんマスク、防毒マスク用フィルタユニットを提
供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、高延伸され特定の
繊維径、孔径、膜厚、空孔率を有するＰＴＦＥ多孔質膜
を用いることにより、フィルタの粉じん捕集効率が向上
し、特にその折りたたみ方向を延伸倍率の高い方向にす
ることにより、フィルタの粉じん捕集効率が更に向上す
ることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明
は、延伸面積倍率が４５倍以上に延伸され、繊維径が
０．０５〜０．２μｍ、平均孔径が０．１〜０．５μ
ｍ、厚さが０．１〜２０μｍ、気孔率が４０〜９７％で
あるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を用いること
を特徴とする折りたたみ式フィルタユニットであり、該
折りたたみ式フィルタユニットの折りたたみ方向が延伸
倍率の大きい方向のフィルタユニットであり、該折りた
たみ式フィルタユニットが芯鞘構造のポリオレフィンス
パンボンド不織布とラミネート構造をとるものであり及
びこれらの折りたたみ式フィルタユニットを用いた防じ
んマスク又は防毒マスクである。
を解決するために鋭意検討した結果、高延伸され特定の
繊維径、孔径、膜厚、空孔率を有するＰＴＦＥ多孔質膜
を用いることにより、フィルタの粉じん捕集効率が向上
し、特にその折りたたみ方向を延伸倍率の高い方向にす
ることにより、フィルタの粉じん捕集効率が更に向上す
ることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明
は、延伸面積倍率が４５倍以上に延伸され、繊維径が
０．０５〜０．２μｍ、平均孔径が０．１〜０．５μ
ｍ、厚さが０．１〜２０μｍ、気孔率が４０〜９７％で
あるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を用いること
を特徴とする折りたたみ式フィルタユニットであり、該
折りたたみ式フィルタユニットの折りたたみ方向が延伸
倍率の大きい方向のフィルタユニットであり、該折りた
たみ式フィルタユニットが芯鞘構造のポリオレフィンス
パンボンド不織布とラミネート構造をとるものであり及
びこれらの折りたたみ式フィルタユニットを用いた防じ
んマスク又は防毒マスクである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明について具体的に説
明する。 １．ＰＴＦＥ多孔質膜 本発明で用いるＰＴＦＥ多孔質膜は、半焼成体状態のＰ
ＴＦＥを高延伸して得られる、微小孔径で、しかも圧力
損失（吸気抵抗）の小さい多孔質膜である。ＰＴＦＥか
らの多孔質膜は、ＰＴＦＥファインパウダーと潤滑剤の
混合物からなる押出し成形体を、（１）未焼成体として
延伸する方法、（２）焼成体として延伸する方法、
（３）半焼成体として延伸する方法の３種類の方法があ
るが、成形体を延伸前に熱処理した半焼成状態にした
後、二軸方向に延伸すると、延伸倍率が大きくなるにし
たがって、孔径が小さくなり、実質的に大寸法の結節部
のない繊維のみからなる構造を有するきわめて薄い多孔
質膜が得られることが知られている（特開昭５９−１５
２８２５号公報、特開平５−２０２２１７号公報）。こ
の方法で製造されるＰＴＦＥ多孔質膜は、実質的に大寸
法の結節部のない繊維のみからなる構造を有する膜であ
って、その平均孔径は小さく、さらに膜厚も延伸前の成
形体の厚みの１／２０〜１／１００程度に減少するのが
特徴である。
明する。 １．ＰＴＦＥ多孔質膜 本発明で用いるＰＴＦＥ多孔質膜は、半焼成体状態のＰ
ＴＦＥを高延伸して得られる、微小孔径で、しかも圧力
損失（吸気抵抗）の小さい多孔質膜である。ＰＴＦＥか
らの多孔質膜は、ＰＴＦＥファインパウダーと潤滑剤の
混合物からなる押出し成形体を、（１）未焼成体として
延伸する方法、（２）焼成体として延伸する方法、
（３）半焼成体として延伸する方法の３種類の方法があ
るが、成形体を延伸前に熱処理した半焼成状態にした
後、二軸方向に延伸すると、延伸倍率が大きくなるにし
たがって、孔径が小さくなり、実質的に大寸法の結節部
のない繊維のみからなる構造を有するきわめて薄い多孔
質膜が得られることが知られている（特開昭５９−１５
２８２５号公報、特開平５−２０２２１７号公報）。こ
の方法で製造されるＰＴＦＥ多孔質膜は、実質的に大寸
法の結節部のない繊維のみからなる構造を有する膜であ
って、その平均孔径は小さく、さらに膜厚も延伸前の成
形体の厚みの１／２０〜１／１００程度に減少するのが
特徴である。
【０００６】本発明で用いる高延伸ＰＴＦＥ多孔質膜
は、ＰＴＦＥ半焼成体を長さ方向と幅方向の延伸倍率が
面積倍率で４５倍以上、好ましくは１００倍以上に延伸
し、焼成して得られる。各方向のそれぞれの延伸倍率
は、長さ方向に５倍以上、幅方向に５倍以上である。長
さ方向の延伸倍率と幅方向の延伸倍率の積が４５倍未満
では、繊維間に大寸法の結節部が存在し、粉じん捕集効
率の低下の原因となる。
は、ＰＴＦＥ半焼成体を長さ方向と幅方向の延伸倍率が
面積倍率で４５倍以上、好ましくは１００倍以上に延伸
し、焼成して得られる。各方向のそれぞれの延伸倍率
は、長さ方向に５倍以上、幅方向に５倍以上である。長
さ方向の延伸倍率と幅方向の延伸倍率の積が４５倍未満
では、繊維間に大寸法の結節部が存在し、粉じん捕集効
率の低下の原因となる。
【０００７】本発明で用いるＰＴＦＥ多孔質膜の繊維径
は、０．０５〜０．２μｍ、好ましくは０．０８〜０．
１５μｍである。平均孔径は０．１〜０．５μｍ、好ま
しくは０．２〜０．５μｍである。また膜の厚さは０．
１〜２０μｍ、気孔率は４０〜９７％である。それぞれ
の範囲が上記範囲外では粉じん捕集効率が低く好ましく
ない。
は、０．０５〜０．２μｍ、好ましくは０．０８〜０．
１５μｍである。平均孔径は０．１〜０．５μｍ、好ま
しくは０．２〜０．５μｍである。また膜の厚さは０．
１〜２０μｍ、気孔率は４０〜９７％である。それぞれ
の範囲が上記範囲外では粉じん捕集効率が低く好ましく
ない。
【０００８】本発明で用いるＰＴＦＥ多孔質膜は、極め
て小さい繊維により相互に連結されて３次元構造を有し
ているが、繊維と繊維の交差点や合流点、繊維の折れ曲
がり点である１μｍより大きな大寸法の結節部の数は、
走査型電子顕微鏡写真の視野上極めて少ないのが特徴で
ある。
て小さい繊維により相互に連結されて３次元構造を有し
ているが、繊維と繊維の交差点や合流点、繊維の折れ曲
がり点である１μｍより大きな大寸法の結節部の数は、
走査型電子顕微鏡写真の視野上極めて少ないのが特徴で
ある。
【０００９】２．フィルタユニット 本発明で用いるＰＴＦＥ多孔質膜は、ろ過面積を大きく
するために、プリーツ状等に折りたたみ、超微粒子捕集
用フィルターユニットとして用いる。折りたたみ方向
は、延伸倍率の大きい方向に折りたたむのが好ましい。
例えば、長さ方向の延伸倍率が５倍で、幅方向の延伸倍
率が１０倍の面積倍率が５０倍のＰＴＦＥ多孔質膜は、
幅方向に折りたたんでフィルターユニットとする。延伸
倍率が大きい方向に折りたたむことにより、微粒子の捕
集効果を上げることができる。
するために、プリーツ状等に折りたたみ、超微粒子捕集
用フィルターユニットとして用いる。折りたたみ方向
は、延伸倍率の大きい方向に折りたたむのが好ましい。
例えば、長さ方向の延伸倍率が５倍で、幅方向の延伸倍
率が１０倍の面積倍率が５０倍のＰＴＦＥ多孔質膜は、
幅方向に折りたたんでフィルターユニットとする。延伸
倍率が大きい方向に折りたたむことにより、微粒子の捕
集効果を上げることができる。
【００１０】本発明で用いるＰＴＦＥ多孔質膜は、その
ままでも使用できるが、ＰＴＦＥ多孔質膜だけでは、折
りたたみ加工性や強度に劣るため、補強材をＰＴＦＥ多
孔質膜の片面もしくは両面に積層して用いるのが好まし
い。補強材の積層は、ＰＴＦＥ多孔質膜をプリーツ状等
に折りたたむ前に、他の低圧損失多孔質材料である補強
材をラミネートして用いるのが好ましい。
ままでも使用できるが、ＰＴＦＥ多孔質膜だけでは、折
りたたみ加工性や強度に劣るため、補強材をＰＴＦＥ多
孔質膜の片面もしくは両面に積層して用いるのが好まし
い。補強材の積層は、ＰＴＦＥ多孔質膜をプリーツ状等
に折りたたむ前に、他の低圧損失多孔質材料である補強
材をラミネートして用いるのが好ましい。
【００１１】補強材としては、不織布、織布、メッシ
ュ、その他の多孔膜が使用できる。補強材の材質として
は、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなど）、ナイロン、ポリエステル、アラミド（芳
香族系ポリアミド）又はこれらを複合したもの、（例え
ば、芯／鞘構造の繊維からなる不織布、低融点材料と高
融点材料の２層不織布など、）更にフッ素系多孔膜（例
えばＰＦＡ（テトラフルオロアルキルビニルエーテル共
重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン／ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体）が例示できる。とりわけ、
鞘成分の方が低融点樹脂である芯鞘構造の複合繊維から
なる不織布、低融点材料と高融点材料の２層不織布など
が好ましい。例えば、芯成分にポリプロピレンを用い鞘
成分にポリエチレンを用いる芯鞘構造の複合繊維からな
るポリオレフィンスパンボンド不織布、あるいはポリエ
ステルスパンボンド不織布やポリプロピレンスパンボン
ド不織布に低融点のホットメルトパウダーを散布したも
のやホットメルトスプレーにより低融点ホットメルト樹
脂を散布したものが用いられる。このような補強材は、
ラミネート時に収縮し難いものが好ましい。また、この
ような補強材とのラミネート膜は、ＨＥＰＡフィルター
やＵＬＰＡフィルターとして加工しやすく、フィルター
エレメントにする際に折り込みピッチを増やすことがで
きる。
ュ、その他の多孔膜が使用できる。補強材の材質として
は、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなど）、ナイロン、ポリエステル、アラミド（芳
香族系ポリアミド）又はこれらを複合したもの、（例え
ば、芯／鞘構造の繊維からなる不織布、低融点材料と高
融点材料の２層不織布など、）更にフッ素系多孔膜（例
えばＰＦＡ（テトラフルオロアルキルビニルエーテル共
重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン／ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体）が例示できる。とりわけ、
鞘成分の方が低融点樹脂である芯鞘構造の複合繊維から
なる不織布、低融点材料と高融点材料の２層不織布など
が好ましい。例えば、芯成分にポリプロピレンを用い鞘
成分にポリエチレンを用いる芯鞘構造の複合繊維からな
るポリオレフィンスパンボンド不織布、あるいはポリエ
ステルスパンボンド不織布やポリプロピレンスパンボン
ド不織布に低融点のホットメルトパウダーを散布したも
のやホットメルトスプレーにより低融点ホットメルト樹
脂を散布したものが用いられる。このような補強材は、
ラミネート時に収縮し難いものが好ましい。また、この
ような補強材とのラミネート膜は、ＨＥＰＡフィルター
やＵＬＰＡフィルターとして加工しやすく、フィルター
エレメントにする際に折り込みピッチを増やすことがで
きる。
【００１２】ラミネートの態様は、補強材の片面または
両面に本発明で用いるＰＴＦＥ多孔質膜をラミネートし
てもよい。ラミネートの方法は、既知の方法から適宜選
択すればよく、補強材の一部を溶融して行う熱圧着、ホ
ットメルト樹脂を用いる熱圧着などが好ましい。
両面に本発明で用いるＰＴＦＥ多孔質膜をラミネートし
てもよい。ラミネートの方法は、既知の方法から適宜選
択すればよく、補強材の一部を溶融して行う熱圧着、ホ
ットメルト樹脂を用いる熱圧着などが好ましい。
【００１３】３．用途 本発明の高延伸ＰＴＦＥ折りたたみ式フィルタユニット
は、不織布補強材等と貼り合わせ一体化して複合膜と
し、延伸倍率が大きい方向を折りたたみ方向として折り
たたんでフィルタユニット化し、ＵＬＰＡフィルタ、Ｈ
ＥＰＡフィルタ等のエアフィルタとして用いることがで
きる。さらに、防じんマスク、防毒マスクのフィルタユ
ニットとして用いることができる。本発明のを用いた防
じんマスク又は防毒マスクは、例えば次の様な構成から
なっている。着用者の口許や鼻孔の周辺を覆う面体と面
体に着脱可能なフィルターユニットとから構成され、面
体は、面体ボデー、しめひも、吸気弁、カバー部材で覆
われた排気弁などとからなり、左右両側にフィルタユニ
ット用ホルダ（以下、フィルタホルダという。）を有す
る。フィルタホルダは、面体内部に通気可能につながる
中央部開口を備え、円筒状周壁の内側に螺条を有する。
フィルタユニットは、円盤状であって、螺条を有する端
部外周壁がフィルタホルダの周壁に内側から着脱可能に
螺合する。
は、不織布補強材等と貼り合わせ一体化して複合膜と
し、延伸倍率が大きい方向を折りたたみ方向として折り
たたんでフィルタユニット化し、ＵＬＰＡフィルタ、Ｈ
ＥＰＡフィルタ等のエアフィルタとして用いることがで
きる。さらに、防じんマスク、防毒マスクのフィルタユ
ニットとして用いることができる。本発明のを用いた防
じんマスク又は防毒マスクは、例えば次の様な構成から
なっている。着用者の口許や鼻孔の周辺を覆う面体と面
体に着脱可能なフィルターユニットとから構成され、面
体は、面体ボデー、しめひも、吸気弁、カバー部材で覆
われた排気弁などとからなり、左右両側にフィルタユニ
ット用ホルダ（以下、フィルタホルダという。）を有す
る。フィルタホルダは、面体内部に通気可能につながる
中央部開口を備え、円筒状周壁の内側に螺条を有する。
フィルタユニットは、円盤状であって、螺条を有する端
部外周壁がフィルタホルダの周壁に内側から着脱可能に
螺合する。
【００１４】フィルタユニットの内部には、多数のプリ
ーツを有する本発明のＰＴＦＥ多孔質膜からなるフィル
タがとりつけられる。かかるマスクは、その使用環境に
応じて定められた使用時間等の基準条件に達すると、フ
ィルタユニットが取り替えられる。
ーツを有する本発明のＰＴＦＥ多孔質膜からなるフィル
タがとりつけられる。かかるマスクは、その使用環境に
応じて定められた使用時間等の基準条件に達すると、フ
ィルタユニットが取り替えられる。
【００１５】実用上、防じんマスク又は防毒マスクとし
ては、限られた容積のケース内にフィルタをはめ込んで
使用するため、その粉じん捕集性能は、吸気抵抗とフィ
ルター面積に関係する。そして、一つのフィルターで可
能な限り多量の粉じんを捕集できることが要請される。
そこで、ろ材をプリーツ状に折り込んでフィルター表面
積を大きくし、吸気抵抗を低く、粉じん捕集量を多くす
る必要があり、さらに折り方向に粉じん捕集効率の向上
が必要になるため、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜を用いる
ことが必須である。
ては、限られた容積のケース内にフィルタをはめ込んで
使用するため、その粉じん捕集性能は、吸気抵抗とフィ
ルター面積に関係する。そして、一つのフィルターで可
能な限り多量の粉じんを捕集できることが要請される。
そこで、ろ材をプリーツ状に折り込んでフィルター表面
積を大きくし、吸気抵抗を低く、粉じん捕集量を多くす
る必要があり、さらに折り方向に粉じん捕集効率の向上
が必要になるため、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜を用いる
ことが必須である。
【００１６】粉じんは、粒子の大きい１ミクロンオーダ
ーの粒子をろ過するには、吸気抵抗が１ミクロンオーダ
ーの繊維で構成したフィルターを必要とする。そこで、
１ミクロンオーダーの繊維フィルターをプリーツ状に折
りたたんだろ材を入れ使用する場合は、吸気抵抗による
風圧と機械的振動その他に耐えるフィルター補強強度が
必要となる。折りたたみ式フィルタに用いるろ材の強度
については、一般的に機械強度が弱く、これを解決する
ために補強材の追加、ろ材の厚さ増加等を行うのが好ま
しく、前記補強材とＰＴＦＥ多孔質膜の積層体フィルタ
が多く用いられる。
ーの粒子をろ過するには、吸気抵抗が１ミクロンオーダ
ーの繊維で構成したフィルターを必要とする。そこで、
１ミクロンオーダーの繊維フィルターをプリーツ状に折
りたたんだろ材を入れ使用する場合は、吸気抵抗による
風圧と機械的振動その他に耐えるフィルター補強強度が
必要となる。折りたたみ式フィルタに用いるろ材の強度
については、一般的に機械強度が弱く、これを解決する
ために補強材の追加、ろ材の厚さ増加等を行うのが好ま
しく、前記補強材とＰＴＦＥ多孔質膜の積層体フィルタ
が多く用いられる。
【００１７】本発明のフィルタユニットを用いた防じん
マスク又は防毒マスクは、ろ材に高延伸ＰＴＦＥ多孔質
膜を用い、特にその折りたたみ方向が延伸倍率の高い方
向にすると、９９．９９％以上の高い粉じん捕集効率を
達成するとともに、吸気抵抗を著しく下げることが可能
になる。
マスク又は防毒マスクは、ろ材に高延伸ＰＴＦＥ多孔質
膜を用い、特にその折りたたみ方向が延伸倍率の高い方
向にすると、９９．９９％以上の高い粉じん捕集効率を
達成するとともに、吸気抵抗を著しく下げることが可能
になる。
【００１８】
【実施例】以下、実施例、及び比較例によって本発明を
更に詳しく説明するが、本発明は、以下の実施例によっ
て特に限定を受けるものではない。なお、本発明の詳細
な説明及び実施例中の各項目の測定値は、下記の方法で
測定した。 （１）圧力損失：ろ材をプリーツ加工し、６５ｍｍφの
折り込み式フィルターユニットとした後、フィルターユ
ニットとハウジングを固着し、通風量２０ｌ／分に調整
したときの圧力損失を圧力計（マノメーター）で測定し
た。測定は、１サンプルにつき５０箇所行った。５０箇
所測定した各測定値の平均をろ材の圧力損失とした。
更に詳しく説明するが、本発明は、以下の実施例によっ
て特に限定を受けるものではない。なお、本発明の詳細
な説明及び実施例中の各項目の測定値は、下記の方法で
測定した。 （１）圧力損失：ろ材をプリーツ加工し、６５ｍｍφの
折り込み式フィルターユニットとした後、フィルターユ
ニットとハウジングを固着し、通風量２０ｌ／分に調整
したときの圧力損失を圧力計（マノメーター）で測定し
た。測定は、１サンプルにつき５０箇所行った。５０箇
所測定した各測定値の平均をろ材の圧力損失とした。
【００１９】（２）粉じん捕集効率：圧力損失測定と同
様の装置を用い、通風量２０ｌ／分で上流側に多分散ジ
オクチルフタレート（ＤＯＰ）を０．３μｍ〜０．４μ
ｍの粒子が約１０７個／リットルになるように流し、こ
れを下流側の濃度をパーティクルカウンターで測定し、
以下の式で粉じん捕集効率を求めた。 捕集効率（％）＝〔１−（下流濃度／上流濃度）〕×１
００ （ただし、対象粒子は０．３μｍ〜０．４μｍの範囲の
ものである。）
様の装置を用い、通風量２０ｌ／分で上流側に多分散ジ
オクチルフタレート（ＤＯＰ）を０．３μｍ〜０．４μ
ｍの粒子が約１０７個／リットルになるように流し、こ
れを下流側の濃度をパーティクルカウンターで測定し、
以下の式で粉じん捕集効率を求めた。 捕集効率（％）＝〔１−（下流濃度／上流濃度）〕×１
００ （ただし、対象粒子は０．３μｍ〜０．４μｍの範囲の
ものである。）
【００２０】（３）リークテスト：粉じん捕集効率の測
定において、０．４μｍ以上の粒子が下流側でカウント
されたサンプル数を示した。
定において、０．４μｍ以上の粒子が下流側でカウント
されたサンプル数を示した。
【００２１】（４）平均孔径：コールターポロメーター
（コールターエレクトロニクス社製）で測定されるミー
ンフローポアサイズである。
（コールターエレクトロニクス社製）で測定されるミー
ンフローポアサイズである。
【００２２】（５）膜厚：（株）テクロック製ＳＭ−１
２０１型ダイヤルゲージ（１０００分の１ｍｍの膜厚
計）を使用し、多孔質膜１２枚を重ねて全体の膜厚を測
定し、その全体の膜厚を１２で除して求めた。
２０１型ダイヤルゲージ（１０００分の１ｍｍの膜厚
計）を使用し、多孔質膜１２枚を重ねて全体の膜厚を測
定し、その全体の膜厚を１２で除して求めた。
【００２３】実施例１ ＰＴＦＥ半焼成体を長さ方向の延伸倍率が２０倍、幅方
向の延伸倍率が３４倍でその積が６８０倍に延伸し、焼
成して厚さ１μｍ、孔径０．３μｍ、繊維径０．１４μ
ｍ、気孔率５２％のＰＴＦＥ延伸多孔質膜を用いて３０
ｇ／ｍ２のポリプロピレンとポリエチレンの芯鞘構造の
スパンボンド不織布（エルベスＴ０３０３ＷＤＯ、ユニ
チカ（株）製）とサンドイッチ構造としたＰＴＦＥ多孔
質膜複合体を得た。得られたＰＴＦＥ多孔質膜複合体を
幅方向に折りたたみ、折り幅３０ｍｍ、折り高さ１９ｍ
ｍ、折りたたみ山数２１の折りたたみ式カートリッジフ
ィルターユニットを２０個作製した。このフィルタユニ
ットを用いて、通風量２０ｌ／分で測定した圧力損失
は、２．５ｍｍＨ２Ｏであり、風量２０ｌ／分で、粒径
０．３〜０．４μｍのＤＯＰ粒子を用いて、粉じん捕集
効率を測定したところ９９．９９％以上であり、リーク
テストは４個であった。なお、この時のＰＴＦＥ多孔質
膜は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察による表面形態
において１μｍを超える大寸法の結節部はほとんど認め
られなかった。
向の延伸倍率が３４倍でその積が６８０倍に延伸し、焼
成して厚さ１μｍ、孔径０．３μｍ、繊維径０．１４μ
ｍ、気孔率５２％のＰＴＦＥ延伸多孔質膜を用いて３０
ｇ／ｍ２のポリプロピレンとポリエチレンの芯鞘構造の
スパンボンド不織布（エルベスＴ０３０３ＷＤＯ、ユニ
チカ（株）製）とサンドイッチ構造としたＰＴＦＥ多孔
質膜複合体を得た。得られたＰＴＦＥ多孔質膜複合体を
幅方向に折りたたみ、折り幅３０ｍｍ、折り高さ１９ｍ
ｍ、折りたたみ山数２１の折りたたみ式カートリッジフ
ィルターユニットを２０個作製した。このフィルタユニ
ットを用いて、通風量２０ｌ／分で測定した圧力損失
は、２．５ｍｍＨ２Ｏであり、風量２０ｌ／分で、粒径
０．３〜０．４μｍのＤＯＰ粒子を用いて、粉じん捕集
効率を測定したところ９９．９９％以上であり、リーク
テストは４個であった。なお、この時のＰＴＦＥ多孔質
膜は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察による表面形態
において１μｍを超える大寸法の結節部はほとんど認め
られなかった。
【００２４】実施例２ ＰＴＦＥ未焼成体を長さ方向の延伸倍率が５倍、幅方向
の延伸倍率が２０倍でその積が１００倍に延伸し、焼成
して厚さが５μｍ、孔径０．２８μｍ、繊維径０．１５
μｍ、気孔率７１％のＰＴＦＥ延伸多孔質膜を用いて３
０ｇ／ｍ２のポリプロピレンとポリエチレンの芯鞘構造
のスパンボンド不織布（エルベスＴ０３０３ＷＤＯ、ユ
ニチカ（株）製）とサンドイッチ構造としたＰＴＦＥ多
孔質膜複合体を得た。得られたＰＴＦＥ多孔質膜複合体
を幅方向に折りたたみ、折り幅３０ｍｍ、折り高さ１９
ｍｍ、折りたたみ山数２１の折りたたみ式カートリッジ
フィルターユニットを２０個作製した。このフィルタユ
ニットを用いて、実施例１と同様にして、フィルタユニ
ットの性能を評価したところ、圧力損失は３．０ｍｍＨ
２Ｏであり、粉じん捕集効率は９９．９９％以上であ
り、リークテストは３個であった。なお、この時のＰＴ
ＦＥ多孔質膜は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察によ
る表面形態において１μｍを超える大寸法の結節部はほ
とんど認められなかった。
の延伸倍率が２０倍でその積が１００倍に延伸し、焼成
して厚さが５μｍ、孔径０．２８μｍ、繊維径０．１５
μｍ、気孔率７１％のＰＴＦＥ延伸多孔質膜を用いて３
０ｇ／ｍ２のポリプロピレンとポリエチレンの芯鞘構造
のスパンボンド不織布（エルベスＴ０３０３ＷＤＯ、ユ
ニチカ（株）製）とサンドイッチ構造としたＰＴＦＥ多
孔質膜複合体を得た。得られたＰＴＦＥ多孔質膜複合体
を幅方向に折りたたみ、折り幅３０ｍｍ、折り高さ１９
ｍｍ、折りたたみ山数２１の折りたたみ式カートリッジ
フィルターユニットを２０個作製した。このフィルタユ
ニットを用いて、実施例１と同様にして、フィルタユニ
ットの性能を評価したところ、圧力損失は３．０ｍｍＨ
２Ｏであり、粉じん捕集効率は９９．９９％以上であ
り、リークテストは３個であった。なお、この時のＰＴ
ＦＥ多孔質膜は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察によ
る表面形態において１μｍを超える大寸法の結節部はほ
とんど認められなかった。
【００２５】実施例３ 実施例２と同様のＰＴＦＥ多孔質膜複合体を用い、長さ
方向におりたたみ、折り幅３０ｍｍ、折り高さ１９ｍ
ｍ、折りたたみ山数２１の折りたたみ式カートリッジフ
ィルターユニットを２０個作製した。このフィルタユニ
ットを用いて、実施例２と同様してその性能を評価した
ところ、圧力損失は３．１ｍｍＨ２Ｏであり、粉じん捕
集効率は９９．９９％以上であり、リークテストは５個
であった。
方向におりたたみ、折り幅３０ｍｍ、折り高さ１９ｍ
ｍ、折りたたみ山数２１の折りたたみ式カートリッジフ
ィルターユニットを２０個作製した。このフィルタユニ
ットを用いて、実施例２と同様してその性能を評価した
ところ、圧力損失は３．１ｍｍＨ２Ｏであり、粉じん捕
集効率は９９．９９％以上であり、リークテストは５個
であった。
【００２６】比較例１ 長さ方向に延伸されているミリポア社製フロロガードＴ
Ｐカートリッジフィルター０．１μｍに使用されている
ＰＴＦＥ多孔質膜をロール表面温度３００℃でさらに長
さ方向に６倍に延伸を行い、３０ｇ／ｍ２のポリプロピ
レンとポリエチレンの芯鞘構造のスパンボンド不織布
（エルベスＴ０３０３ＷＤＯ、ユニチカ（株）製）とサ
ンドイッチ構造としたＰＴＦＥ多孔質膜複合体を得た。
得られたＰＴＦＥ多孔質膜複合体を長さ方向に折りたた
み、実施例１と同様にフィルタユニットを２０個作成し
た。このフィルタユニットを用いて、実施例１と同様に
その性能を評価したところ、圧力損失は１２．３ｍｍＨ
２Ｏであり、粉じん捕集効率は９９．９９％以上であ
り、リークテストは６個であった。なお、この時のＰＴ
ＦＥ多孔質膜は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察によ
る表面形態において１μｍを超える大寸法の結節部が認
められた。
Ｐカートリッジフィルター０．１μｍに使用されている
ＰＴＦＥ多孔質膜をロール表面温度３００℃でさらに長
さ方向に６倍に延伸を行い、３０ｇ／ｍ２のポリプロピ
レンとポリエチレンの芯鞘構造のスパンボンド不織布
（エルベスＴ０３０３ＷＤＯ、ユニチカ（株）製）とサ
ンドイッチ構造としたＰＴＦＥ多孔質膜複合体を得た。
得られたＰＴＦＥ多孔質膜複合体を長さ方向に折りたた
み、実施例１と同様にフィルタユニットを２０個作成し
た。このフィルタユニットを用いて、実施例１と同様に
その性能を評価したところ、圧力損失は１２．３ｍｍＨ
２Ｏであり、粉じん捕集効率は９９．９９％以上であ
り、リークテストは６個であった。なお、この時のＰＴ
ＦＥ多孔質膜は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察によ
る表面形態において１μｍを超える大寸法の結節部が認
められた。
【００２７】比較例２ ライドール社製のガラス繊維濾材ハイアルファフィルタ
メディアＨＥＰＡグレード４３５０（目付７５ｇ／
ｍ２、厚み０．３８ｍｍ）を用いて、実施例１と同様な
フィルタユニットを２０個作製した。実施例１と同様
に、実施例１と同様にその性能を評価したところ、圧力
損失は８．０ｍｍＨ２Ｏであり、粉じん捕集効率は９
９．９９％以上であり、リークテストは１個であった。
メディアＨＥＰＡグレード４３５０（目付７５ｇ／
ｍ２、厚み０．３８ｍｍ）を用いて、実施例１と同様な
フィルタユニットを２０個作製した。実施例１と同様
に、実施例１と同様にその性能を評価したところ、圧力
損失は８．０ｍｍＨ２Ｏであり、粉じん捕集効率は９
９．９９％以上であり、リークテストは１個であった。
【００２８】
【発明の効果】本発明のフィルタユニットを用いたエア
フィルタ、防じんマスク又は防毒マスクは、ろ材に特定
の高延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を用いているから、粉じん捕
集効率が高く、特にその折りたたみ方向を延伸倍率の高
い方向にした折りたたみフィルタユニットは、９９．９
９％以上の高い粉じん捕集効率を達成するとともに、吸
気抵抗を著しく下げることが可能であり、ユニットにし
た時の不良品が少ない。
フィルタ、防じんマスク又は防毒マスクは、ろ材に特定
の高延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を用いているから、粉じん捕
集効率が高く、特にその折りたたみ方向を延伸倍率の高
い方向にした折りたたみフィルタユニットは、９９．９
９％以上の高い粉じん捕集効率を達成するとともに、吸
気抵抗を著しく下げることが可能であり、ユニットにし
た時の不良品が少ない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 46/54 Ｂ０１Ｄ 46/54 ４Ｆ０７２ Ｂ３２Ｂ 5/26 Ｂ３２Ｂ 5/26 ４Ｆ０７４ 27/30 27/30 Ｄ ４Ｆ１００ 27/32 27/32 Ｃ ４Ｌ０４７ Ｃ０８Ｊ 5/04 ＣＥＷ Ｃ０８Ｊ 5/04 ＣＥＷ 5/12 ＣＥＳ 5/12 ＣＥＳ ＣＥＷ ＣＥＷ 5/22 ＣＥＷ 5/22 ＣＥＷ 9/24 ＣＥＷ 9/24 ＣＥＷ Ｄ０４Ｈ 3/00 Ｄ０４Ｈ 3/00 Ｃ // Ｃ０８Ｌ 23:00 27:18 Ｆターム(参考） 2E185 CB16 CB18 4D006 GA44 MA03 MA06 MA22 MA24 MA31 MA40 MB20 MC22X MC23X MC28 MC30X MC48 MC54 MC55 NA36 NA45 PA01 PB17 PC80 4D019 AA01 BA13 BB03 BB08 BB10 BD01 CA02 CB10 DA03 DA06 4D058 JA13 JB14 JB28 JB39 KA06 4F071 AA14B AA27B AH19 BC07 CA03 CA05 4F072 AB04 AB29 AD07 4F074 AA39 CA06 CE02 CE23 DA20 DA23 DA53 4F100 AK03B AK18A BA01 BA02 BA03 BA06 BA13 DG01A DG15B DG20B DJ10A EJ37A GB56 JA20A JK20 JL00 YY00A 4L047 AA14 AA27 AB03 BA08 CA06 CB10 CC12
Claims (4)
- 【請求項１】 延伸面積倍率が４５倍以上に延伸され、
繊維径が０．０５〜０．２μｍ、平均孔径が０．１〜
０．５μｍ、厚さが０．１〜２０μｍ、気孔率が４０〜
９７％であるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を用
いることを特徴とする折りたたみ式フィルタユニット。 - 【請求項２】 延伸倍率の大きい方向を折りたたみ方向
としたポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を用いる請
求項１記載の折りたたみ式フィルタユニット。 - 【請求項３】 芯鞘構造のポリオレフィンスパンボンド
不織布をポリテトラフルオロエチレン多孔質膜にラミネ
ートして用いる請求項１又は２記載の折りたたみ式フィ
ルタユニット。 - 【請求項４】 請求項１乃至３記載の折りたたみ式フィ
ルタユニットを用いた防じんマスク又は防毒マスク。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10324929A JP2000140587A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | フィルタユニット及びそれを用いた防じんマスク |
| US09/439,437 US6309438B1 (en) | 1998-11-16 | 1999-11-15 | Filter unit and dust-proof mask therewith |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10324929A JP2000140587A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | フィルタユニット及びそれを用いた防じんマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000140587A true JP2000140587A (ja) | 2000-05-23 |
Family
ID=18171197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10324929A Pending JP2000140587A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | フィルタユニット及びそれを用いた防じんマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000140587A (ja) |
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| JP2005279503A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルタユニット及びそのフィルタユニットを用いた電気掃除機 |
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-
1998
- 1998-11-16 JP JP10324929A patent/JP2000140587A/ja active Pending
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