JP2003010613A - Filter medium for air filter - Google Patents
Filter medium for air filterInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、捕捉対象ガス
を、アンモニアガスなどのアルカリ性イオンガスとする
エアフィルタを構成するろ材の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a filter medium which constitutes an air filter in which a gas to be captured is an alkaline ion gas such as ammonia gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】住宅や工場などに送り込まれるエア内か
らアルカリ性イオンガスを除去することがしばしば求め
られている。2. Description of the Related Art It is often required to remove alkaline ion gas from the air sent to houses and factories.
【０００３】特に、半導体の製造にあたっての不良品発
生を防止するなどの観点から、アンモニアガスなどのア
ルカリ性イオンガスを当該半導体製造設備内に送り込ま
れるエアあるいは半導体製造装置内に送り込まれるエア
から取り除くことが強く求められている。こうした設備
内のいわゆるクリーンルームにあっては、アンモニアガ
スの濃度を１ｐｐｂ以下に抑えることが要求されてい
る。Particularly, from the viewpoint of preventing defective products from being produced in the production of semiconductors, alkaline ion gas such as ammonia gas is removed from the air fed into the semiconductor manufacturing facility or the air fed into the semiconductor manufacturing apparatus. Is strongly demanded. In a so-called clean room in such equipment, it is required to control the concentration of ammonia gas to 1 ppb or less.
【０００４】こうしたことから、かかるエアの送風路内
に設置される、アルカリ性イオンガスを捕捉する機能を
持ったエアフィルタ（いわゆるケミカルフィルタ）が利
用されている。For this reason, an air filter (so-called chemical filter) installed in such an air blowing passage and having a function of capturing alkaline ion gas is used.
【０００５】また、かかるアルカリ性イオンガスは、リ
ン酸による中和反応によって効果的に捕捉できることが
知られている。It is also known that such an alkaline ion gas can be effectively captured by a neutralization reaction with phosphoric acid.
【０００６】すなわち、アンモニアガスを例にとれば、
ＮＨ４ ++Ｈ３ＰＯ４→ＮＨ４・Ｈ２ＰＯ４+Ｈ+
となり、当該アンモニアガスをリン酸による中和反応に
よって除去することができる。That is, taking ammonia gas as an example, NH 4 + + H 3 PO 4 → NH 4 .H 2 PO 4 + H + , and the ammonia gas can be removed by a neutralization reaction with phosphoric acid. .
【０００７】こうしたことから、従来はこの種のエアフ
ルタを構成するろ材として、ろ材を構成する基材に、粉
状又は粒状をなす活性炭やゼオライトなどのセラミック
を含んでいると共に、これらの活性炭などにリン酸を担
持させたものが用いられている。For this reason, conventionally, as a filter medium which constitutes this type of air filter, the base material constituting the filter medium contains powdery or granular activated carbon or ceramics such as zeolite and the like. The one carrying phosphoric acid is used.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、この種のエ
アフィルタを構成するろ材のアルカリ性イオンガスの吸
着容量は、基本的には当該ろ材に含まれる当該ろ材の単
位体積あたりの前記リン酸の量に比例する。However, the adsorption capacity of the alkaline ion gas of the filter medium constituting this type of air filter is basically the amount of the phosphoric acid per unit volume of the filter medium contained in the filter medium. Proportional to.
【０００９】したがって、かかるろ材により多くのリン
酸を含ませることができれば、すなわち、当該ろ材を構
成する基材に含まれる前記活性炭などのリン酸の担持体
により多くのリン酸を担持させることができれば、ろ材
の単位体積あたりのアルカリ性イオンガスの吸着容量を
より増加させることができ、ろ材の余命（破過までの時
間）の長期化、ろ材のコンパクト化が可能となる。Therefore, if more phosphoric acid can be contained in the filter medium, that is, more phosphoric acid can be supported on the phosphoric acid carrier such as the activated carbon contained in the base material constituting the filter medium. If possible, the adsorption capacity of the alkaline ion gas per unit volume of the filter medium can be further increased, and the life expectancy (time until breakthrough) of the filter medium can be prolonged and the filter medium can be made compact.
【００１０】そこでこの発明は、この種のエアフィルタ
を構成するろ材に含まれるリン酸の量を、効果的に増大
させることを主たる目的とし、より具体的には、かかる
リン酸を前記活性炭やセラミックに比しより多く担持可
能な担持体を備えたエアフィルタ用ろ材の提供を目的と
している。Therefore, the main object of the present invention is to effectively increase the amount of phosphoric acid contained in the filter material constituting this type of air filter. More specifically, such phosphoric acid is added to the activated carbon or An object of the present invention is to provide a filter medium for an air filter, which has a carrier capable of supporting more than ceramic.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明にあっては、エアフィルタ用ろ
材を、捕捉対象ガスをアルカリ性イオンガスとするエア
フィルタを構成するろ材であって、このろ材における基
材が親水性ポリマーよりなる粉状体若しくは粒状体又は
繊維を含んでいると共に、当該粉状体若しくは粒状体又
は繊維が、前記基材に含まされる前になされるリン酸水
溶液への浸漬処理又はリン酸水溶液の噴き付け処理によ
り、又は、当該基材に含まされた後の当該基材のリン酸
水溶液への浸漬処理又は当該基材へのリン酸水溶液の噴
き付け処理によって、リン酸を担持した担持体となって
いるものとした。In order to achieve the above object, in the invention of claim 1, the filter medium for an air filter is a filter medium constituting an air filter in which a gas to be captured is an alkaline ion gas. The base material in this filter medium includes a powder or granular material or fiber made of a hydrophilic polymer, and the powder or granular material or fiber is included before being included in the base material. By immersion treatment in a phosphoric acid aqueous solution or spraying treatment with a phosphoric acid aqueous solution, or by immersion in the phosphoric acid aqueous solution of the base material after being contained in the base material or spraying of the phosphoric acid aqueous solution in the base material. By the attachment treatment, a supporting body carrying phosphoric acid was prepared.
【００１２】かかる構成によれば、前記リン酸水溶液へ
の漬け込み又は当該リン酸水溶液の噴き付けにより、前
記基材に含まれている親水性ポリマーよりなる粉状体若
しくは粒状体又は繊維は当該リン酸水溶液によって膨潤
し当該リン酸を取り込むことから、この基材に含まされ
た親水性ポリマーよりなる粉状体などに効果的にリン酸
を担持させることができる。According to this structure, the powdery or granular material or fiber made of the hydrophilic polymer contained in the substrate is dipped in the phosphoric acid aqueous solution or sprayed with the phosphoric acid aqueous solution. Since the phosphoric acid is swollen by the aqueous acid solution and takes in the phosphoric acid, the phosphoric acid can be effectively supported on the powdery material or the like made of the hydrophilic polymer contained in the base material.
【００１３】かかる粉状体若しくは粒状体としては、一
般に、粒径１μｍ〜１ｍｍのものが用いられる。As the powdery or granular material, those having a particle diameter of 1 μm to 1 mm are generally used.
【００１４】また、かかる繊維としては、一般に、直径
１μｍ〜１ｍｍのものが用いられる。As the fibers, those having a diameter of 1 μm to 1 mm are generally used.
【００１５】なお、本明細書において、親水性ポリマー
とは、狭義の親水性ポリマーであって、水に溶解せず、
単に水で膨潤するポリマーを意味する。In the present specification, the hydrophilic polymer is a hydrophilic polymer in a narrow sense and does not dissolve in water.
It simply means a polymer that swells with water.
【００１６】また、請求項２記載の発明にあっては、エ
アフィルタ用ろ材を、捕捉対象ガスをアルカリ性イオン
ガスとするエアフィルタを構成するろ材であって、この
ろ材における基材が親水性ポリマーから構成されている
と共に、この基材が、当該基材のリン酸水溶液への浸漬
処理又は当該基材へのリン酸水溶液の噴き付け処理によ
り、リン酸を担持した担持体となっているものとした。According to the second aspect of the invention, the filter medium for an air filter is a filter medium constituting an air filter in which the gas to be captured is an alkaline ion gas, and the base material of the filter medium is a hydrophilic polymer. In addition to the above, the base material becomes a carrier carrying phosphoric acid by a dipping treatment of the base material in a phosphoric acid aqueous solution or a spraying treatment of the phosphoric acid aqueous solution onto the base material. And
【００１７】かかる構成によれば、前記リン酸水溶液へ
の漬け込み又は当該リン酸水溶液の噴き付けにより、親
水性ポリマーよりなる前記基材は当該リン酸水溶液によ
って膨潤し当該リン酸を取り込むことから、この親水性
ポリマーよりなる基材に効果的にリン酸を担持させるこ
とができる。According to this structure, the base material made of the hydrophilic polymer swells with the phosphoric acid aqueous solution and takes in the phosphoric acid by immersion in the phosphoric acid aqueous solution or spraying of the phosphoric acid aqueous solution. Phosphoric acid can be effectively supported on the substrate made of this hydrophilic polymer.
【００１８】また、請求項３記載の発明にあっては、請
求項１又は請求項２記載のエアフィルタ用ろ材における
親水性ポリマーが、陽イオン交換樹脂であることを特徴
としている。Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the hydrophilic polymer in the air filter medium according to claim 1 or 2 is a cation exchange resin.
【００１９】このようにした場合、かかる陽イオン交換
樹脂の本来有するアルカリ性イオンガスの捕捉能力と、
当該陽イオン交換樹脂に担持されたリン酸のアルカリ性
イオンガスの捕捉能力とを相乗的に発揮させることがで
き、前記ろ材の持つアルカリ性イオンガスの捕捉能力、
すなわち、アルカリ性イオンガスの吸着容量をより増大
させることができる。In this case, the cation exchange resin originally has the ability to capture the alkaline ion gas,
The ability to capture the alkaline ion gas of phosphoric acid carried on the cation exchange resin can be synergistically exerted, and the ability to capture the alkaline ion gas of the filter medium,
That is, the adsorption capacity of the alkaline ion gas can be further increased.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、この発明の典型的な実施の
形態について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Typical embodiments of the present invention will be described below.
【００２１】この実施の形態にかかるエアフィルタ用ろ
材Ｆは、エアフィルタユニットに組み込まれて、主とし
て空気中に存在するアンモニアガスなどのアルカリ性イ
オンガスを除去させるために用いられるものである。The filter medium F for an air filter according to this embodiment is incorporated in an air filter unit and is mainly used for removing alkaline ion gas such as ammonia gas existing in the air.
【００２２】かかるろ材Ｆは、典型的には、半導体製造
工場におけるクリーンルームの換気設備を構成するエア
フィルタユニットや、半導体製造装置の換気装置を構成
するエアフィルタユニットに組み込まれて、かかるクリ
ーンルームなどに送り込まれるエアからアンモニアガス
などのアルカリ性イオンガスを除去させるために用いら
れる。The filter material F is typically incorporated in an air filter unit that constitutes a ventilation facility of a clean room in a semiconductor manufacturing plant or an air filter unit that constitutes a ventilation device of a semiconductor manufacturing apparatus, and is used in such a clean room. It is used to remove alkaline ion gas such as ammonia gas from the air sent in.
【００２３】図１は、ろ材Ｆにおける基材Ｂが親水性ポ
リマーよりなる粉状体（粒径１０μｍ程度）を含んでい
ると共に、当該粉状体が、当該基材Ｂに含まされた後の
当該基材Ｂのリン酸水溶液への浸漬処理又は当該基材Ｂ
へのリン酸水溶液の噴き付け処理によって、リン酸を担
持した担持体となっているろ材Ｆの一例を示したもので
ある。（図１に示される例は、いわゆるコルゲートハニ
カム構造のろ材と称される。）FIG. 1 shows that the base material B in the filter medium F contains a powdery material (particle size of about 10 μm) made of a hydrophilic polymer, and the powdery material after the powdery material is contained in the base material B. Immersion treatment of the base material B in a phosphoric acid aqueous solution or the base material B
It shows an example of a filter medium F which is a carrier carrying phosphoric acid by spraying an aqueous phosphoric acid solution onto the. (The example shown in FIG. 1 is a so-called corrugated honeycomb structure filter medium.)
【００２４】この図１に示す例にあっては、親水性ポリ
マーよりなる粉状体を混合させて構成されたシート体１
を前記基材Ｂとし、この基材Ｂを積層させて前記ろ材Ｆ
を構成させている。In the example shown in FIG. 1, a sheet body 1 formed by mixing powdery substances made of a hydrophilic polymer.
Is used as the base material B, and the base material B is laminated to form the filter medium F.
Is configured.
【００２５】具体的には、この図１に示される例にあっ
ては、平坦なシート体１ａと、断面が波形をなすように
成形させたシート体１ｂとを、交互に積層させた状態
で、複数のシート体１を接着させ合わせて前記ろ材Ｆを
構成させている。隣り合う平坦なシート体１ａ、１ａの
間に挟まれた波形に成形された各シート体１ｂは、いず
れも、構成されるろ材Ｆにおけるエアの流れ方向（つま
り、ろ材Ｆの厚さ方向ｘ）に沿った向きに波形に成形さ
れて形成された溝１ｃを向けるように積層されている。
そして、このように積層された波形に形成された各シー
ト体１の溝１ｃによって構成されるろ材Ｆにエアの流路
となる隙間１ｄ（セル）が形成されるようにしてある。Specifically, in the example shown in FIG. 1, a flat sheet body 1a and a sheet body 1b formed so as to have a corrugated cross section are alternately laminated. The plurality of sheet bodies 1 are adhered to each other to form the filter medium F. Each of the sheet bodies 1b formed in a corrugated shape and sandwiched between the adjacent flat sheet bodies 1a, 1a has a flow direction of air in the filter medium F (that is, a thickness direction x of the filter medium F). Are laminated so as to face the groove 1c formed by being formed into a corrugated shape in a direction along.
Then, a gap 1d (cell) serving as an air flow path is formed in the filter medium F constituted by the groove 1c of each sheet body 1 formed in such a laminated corrugation.
【００２６】かかるシート体１は、典型的には、パル
プ、木綿、化学繊維などの繊維材料と、前記親水性ポリ
マーよりなる粉状体とを含んだ混合液からの抄紙により
得ることができ、これにより前記基材Ｂとなる当該シー
ト体１に親水性ポリマーよりなる粉状体を含ませること
ができる。The sheet body 1 can be typically obtained by papermaking from a mixed liquid containing fibrous materials such as pulp, cotton and chemical fibers, and a powdery body made of the hydrophilic polymer, As a result, the sheet body 1 serving as the base material B can contain a powdery body made of a hydrophilic polymer.
【００２７】また、かかる基材Ｂとなるシート体１に含
まされた親水性ポリマーよりなる粉状体への前記リン酸
の担持は、前記抄紙後に一旦乾燥された前記シート体１
をリン酸水溶液に漬け込んだ後、当該シート体１を乾燥
させることによりなすことができる。あるいはまた、前
記抄紙後に一旦乾燥された前記シート体１に噴霧器によ
りリン酸水溶液を吹き付けた後、当該シート体１を乾燥
させることによりなすことができる。Further, the phosphoric acid is supported on the powdery body made of the hydrophilic polymer contained in the sheet body 1 as the base material B. The sheet body 1 once dried after the papermaking is carried out.
Can be made by dipping the sheet body 1 in a phosphoric acid aqueous solution and then drying the sheet body 1. Alternatively, it can be made by spraying an aqueous phosphoric acid solution on the sheet body 1 that has been once dried after the papermaking process with a sprayer, and then drying the sheet body 1.
【００２８】かかる基材Ｂとなるシート体１のリン酸水
溶液への漬け込みなどにより、当該シート体１に含まさ
れた親水性ポリマーよりなる粉状体は当該リン酸水溶液
によって膨潤し当該リン酸を取り込む。この結果、この
漬け込みなどの後の前記基材Ｂとなるシート体１の乾燥
によって、このシート体１に含まされた親水性ポリマー
よりなる粉状体に効果的にリン酸を担持させることがで
きる。By immersing the sheet body 1 serving as the base material B in an aqueous solution of phosphoric acid, the powdery substance made of the hydrophilic polymer contained in the sheet body 1 swells with the aqueous solution of phosphoric acid to remove the phosphoric acid. take in. As a result, by drying the sheet body 1 serving as the base material B after the dipping or the like, phosphoric acid can be effectively supported on the powdery body made of the hydrophilic polymer contained in the sheet body 1. .
【００２９】かかる粉状体を構成する親水性ポリマー
を、陽イオン交換樹脂としておくことが最適とされる。It is optimal that the hydrophilic polymer forming such a powder is used as a cation exchange resin.
【００３０】このようにした場合、かかる陽イオン交換
樹脂の本来有するアルカリ性イオンガスの捕捉能力と、
当該陽イオン交換樹脂よりなる粉状体に担持されたリン
酸のアルカリ性イオンガスの捕捉能力とを相乗的に発揮
させることができ、前記ろ材Ｆの持つアルカリ性イオン
ガスの捕捉能力、すなわち、アルカリ性イオンガスの吸
着容量をより増大させることができる。In this case, the cation exchange resin originally has the ability to trap alkaline ion gas, and
The ability of the phosphoric acid carried by the powder made of the cation exchange resin to capture the alkaline ion gas can be synergistically exerted, and the ability of the filter medium F to capture the alkaline ion gas, that is, the alkaline ion It is possible to further increase the gas adsorption capacity.
【００３１】かかる陽イオン交換樹脂としては、例え
ば、スチレン−ジビニルベンゼン系の陽イオン交換樹脂
を用いることができる。As the cation exchange resin, for example, a styrene-divinylbenzene cation exchange resin can be used.
【００３２】図２は、ろ材Ｆにおける基材Ｂが親水性ポ
リマーより構成されていると共に、当該基材Ｂが、当該
基材Ｂのリン酸水溶液への浸漬処理又は当該基材Ｂへの
リン酸水溶液の噴き付け処理によって、リン酸を担持し
た担持体となっているろ材Ｆの一例を示したものであ
る。（図２に示される例は、いわゆるコルゲートハニカ
ム構造のろ材と称される。）In FIG. 2, the base material B in the filter medium F is composed of a hydrophilic polymer, and the base material B is immersed in a phosphoric acid aqueous solution or phosphorized on the base material B. It shows an example of the filter medium F which is a carrier carrying phosphoric acid by the spraying treatment of the acid aqueous solution. (The example shown in FIG. 2 is a so-called corrugated honeycomb structure filter medium.)
【００３３】この図２に示す例にあっては、親水性ポリ
マーよりなる繊維から形成される不織布状をなすシート
体２を前記基材Ｂとし、この基材Ｂを積層させて前記ろ
材Ｆを構成させている。In the example shown in FIG. 2, the non-woven sheet body 2 made of fibers made of a hydrophilic polymer is used as the base material B, and the base material B is laminated to form the filter medium F. It is composed.
【００３４】具体的には、この図２に示される例にあっ
ては、平坦なシート体２ａと、断面が波形をなすように
成形させたシート体２ｂとを、交互に積層させた状態
で、複数のシート体２を接着させ合わせて前記ろ材Ｆを
構成させている。隣り合う平坦なシート体２ａ、２ａの
間に挟まれた波形に成形された各シート体２ｂは、いず
れも、構成されるろ材Ｆにおけるエアの流れ方向（つま
り、ろ材Ｆの厚さ方向ｘ）に沿った向きに波形に成形さ
れて形成された溝２ｃを向けるように積層されている。
そして、このように積層された波形に形成された各シー
ト体２の溝２ｃによって構成されるろ材Ｆにエアの流路
となる隙間２ｄ（セル）が形成されるようにしてある。Specifically, in the example shown in FIG. 2, a flat sheet body 2a and a sheet body 2b formed to have a corrugated cross section are alternately laminated. , The plurality of sheet bodies 2 are adhered together to form the filter medium F. Each of the corrugated sheet bodies 2b sandwiched between the adjacent flat sheet bodies 2a, 2a has a flow direction of air in the constructed filter medium F (that is, a thickness direction x of the filter medium F). Are laminated so that the groove 2c formed by being formed into a corrugated shape is directed in the direction along the.
Then, a gap 2d (cell) serving as a flow path of air is formed in the filter medium F constituted by the grooves 2c of each sheet body 2 formed in such a laminated corrugation.
【００３５】また、かかる基材Ｂへの前記リン酸の担持
は、親水性ポリマーよりなる繊維から前記不織布状の当
該シート体２を形成させた後、このシート体２をリン酸
水溶液に漬け込み、乾燥させることによりなすことがで
きる。あるいはまた、このように形成されたシート体２
に噴霧器によりリン酸水溶液を吹き付けた後、当該シー
ト体２を乾燥させることによりなすことができる。In order to support the phosphoric acid on the base material B, the non-woven fabric sheet body 2 is formed from fibers made of a hydrophilic polymer, and the sheet body 2 is dipped in an aqueous phosphoric acid solution. It can be made by drying. Alternatively, the sheet body 2 formed in this way
After spraying the phosphoric acid aqueous solution with a sprayer, the sheet body 2 can be dried.
【００３６】かかる基材Ｂとなるシート体２のリン酸水
溶液への漬け込みなどにより、親水性ポリマーから構成
される当該シート体２は当該リン酸水溶液によって膨潤
し当該リン酸を取り込む。この結果、この漬け込みなど
の後の前記基材Ｂとなるシート体２の乾燥によって、こ
のシート体２に効果的にリン酸を担持させることができ
る。By immersing the sheet body 2 serving as the base material B in a phosphoric acid aqueous solution, the sheet body 2 made of a hydrophilic polymer swells with the phosphoric acid aqueous solution and takes in the phosphoric acid. As a result, by drying the sheet body 2 serving as the base material B after the dipping or the like, phosphoric acid can be effectively supported on the sheet body 2.
【００３７】かかる基材Ｂとなるシート体２を構成する
親水性ポリマーを、陽イオン交換樹脂としておくことが
最適とされる。It is optimal that the hydrophilic polymer forming the sheet body 2 as the base material B is a cation exchange resin.
【００３８】このようにした場合、かかる陽イオン交換
樹脂の本来有するアルカリ性イオンガスの捕捉能力と、
当該陽イオン交換樹脂よりなる基材Ｂに担持されたリン
酸のアルカリ性イオンガスの捕捉能力とを相乗的に発揮
させることができ、前記ろ材Ｆの持つアルカリ性イオン
ガスの捕捉能力、すなわち、アルカリ性イオンガスの吸
着容量をより増大させることができる。In this case, the cation exchange resin originally has the ability to capture the alkaline ion gas,
It is possible to synergistically exhibit the ability of phosphoric acid carried on the base material B made of the cation exchange resin to capture the alkaline ion gas, and the ability of the filter medium F to capture the alkaline ion gas, that is, the alkaline ion. It is possible to further increase the gas adsorption capacity.
【００３９】かかる陽イオン交換樹脂としては、例え
ば、スチレン−ジビニルベンゼン系の陽イオン交換樹脂
を用いることができる。As the cation exchange resin, for example, a styrene-divinylbenzene cation exchange resin can be used.
【００４０】図３は、ろ材Ｆにおける基材Ｂが親水性ポ
リマーよりなる粒状体３（粒径０．１ｍｍ〜１ｍｍ程
度）を含んでいると共に、当該粒状体３が、前記基材Ｂ
に含まされる前になされるリン酸水溶液への浸漬処理又
は当該基材Ｂへのリン酸水溶液の噴き付け処理により、
リン酸を担持した担持体となっているろ材Ｆの一例を示
したものである。FIG. 3 shows that the base material B in the filter medium F includes the granular material 3 (particle diameter of about 0.1 mm to 1 mm) made of a hydrophilic polymer, and the granular material 3 is the base material B.
By a dipping treatment in a phosphoric acid aqueous solution or a spraying treatment of the phosphoric acid aqueous solution onto the base material B before being contained in
It is an example of a filter medium F which is a carrier carrying phosphoric acid.
【００４１】この図３に示す例にあっては、厚さ方向ｘ
にエアを通し抜けさせるように構成されたマット状をな
す発泡プラスチックを前記基材Ｂとしている。より具体
的には、不規則な網目を有するメッシュを多層に重ね合
わせたような性状を有する発泡プラスチックを前記基材
Ｂとしている。かかる基材Ｂは、典型的には、厚さ５ｍ
ｍ〜５ｃｍのものが用いられる。In the example shown in FIG. 3, the thickness direction x
The base material B is a foamed plastic having a mat-shape configured to allow air to pass through. More specifically, the base material B is a plastic foam having a property in which meshes having irregular meshes are laminated in multiple layers. The base material B typically has a thickness of 5 m.
The thing of m-5 cm is used.
【００４２】そして、リン酸水溶液に予め浸漬された
後、あるいは、リン酸水溶液を噴霧器による噴霧により
予め含浸させられた後、乾燥処理された前記親水性ポリ
マーよりなる粒状体３を、かかる基材Ｂに接着させて当
該基材Ｂに親水性ポリマーよりなる粒状体３を含ませる
ようにしている。Then, after being pre-soaked in the phosphoric acid aqueous solution, or after being pre-impregnated with the phosphoric acid aqueous solution by spraying with a sprayer, the dried granular material 3 of the hydrophilic polymer is applied to the substrate. By adhering to the base material B, the base material B is made to include the granular material 3 made of a hydrophilic polymer.
【００４３】かかる接着は、典型的には、前記基材Ｂを
アクリル系接着剤に浸漬などした後、かかる基材Ｂに前
記親水性ポリマーよりなる粒状体３をまぶすことによ
り、なすことができる。Such adhesion can be typically performed by immersing the base material B in an acrylic adhesive and then sprinkling the base material B with the granular material 3 made of the hydrophilic polymer. .
【００４４】この図３に示される例にあっても、前記基
材Ｂへの接着に先立った前記親水性ポリマーよりなる粒
状体３のリン酸水溶液への漬け込みなどにより、当該親
水性ポリマーよりなる粒状体３は当該リン酸水溶液によ
って膨潤し当該リン酸を取り込む。この結果、この漬け
込みなどの後に乾燥され、その後前記基材Ｂに前記のよ
うに接着される親水性ポリマーよりなる粒状体３に効果
的にリン酸を担持させることができる。Even in the example shown in FIG. 3, the hydrophilic polymer is formed by immersing the granular material 3 made of the hydrophilic polymer in an aqueous solution of phosphoric acid before adhering to the base material B. The granular body 3 swells with the phosphoric acid aqueous solution and takes in the phosphoric acid. As a result, the phosphoric acid can be effectively carried on the granular body 3 made of the hydrophilic polymer, which is dried after the soaking and then adhered to the base material B as described above.
【００４５】また、この図３に示される例にあっても、
かかる粒状体３を構成する親水性ポリマーを、陽イオン
交換樹脂としておくことが最適とされる。Further, even in the example shown in FIG. 3,
It is optimal that the hydrophilic polymer forming the granular body 3 is a cation exchange resin.
【００４６】このようにした場合、かかる陽イオン交換
樹脂の本来有するアルカリ性イオンガスの捕捉能力と、
当該陽イオン交換樹脂よりなる粒状体３に担持されたリ
ン酸のアルカリ性イオンガスの捕捉能力とを相乗的に発
揮させることができ、前記ろ材Ｆの持つアルカリ性イオ
ンガスの捕捉能力、すなわち、アルカリ性イオンガスの
吸着容量をより増大させることができる。In this case, the cation exchange resin originally has the ability to capture an alkaline ion gas,
The ability of the phosphoric acid carried by the granular material 3 made of the cation exchange resin to capture the alkaline ion gas can be synergistically exerted, and the alkaline ion gas capturing ability of the filter medium F, that is, the alkaline ion. It is possible to further increase the gas adsorption capacity.
【００４７】かかる陽イオン交換樹脂としては、例え
ば、スチレン−ジビニルベンゼン系の陽イオン交換樹脂
を用いることができる。As the cation exchange resin, for example, a styrene-divinylbenzene cation exchange resin can be used.
【００４８】図４は、ろ材Ｆにおける基材Ｂが親水性ポ
リマーよりなる粉状体（粒径１０μｍ程度）を含んでい
ると共に、当該粉状体が、当該基材Ｂに含まされた後の
当該基材Ｂのリン酸水溶液への浸漬処理又は当該基材へ
のリン酸水溶液の噴き付け処理によって、リン酸を担持
した担持体となっているろ材Ｆの一例を示したものであ
る。（図４に示される例は、いわゆるプリーツタイプの
ろ材と称される。）FIG. 4 shows that the base material B in the filter medium F contains a powdery material (particle size of about 10 μm) made of a hydrophilic polymer, and the powdery material is contained in the base material B. 1 shows an example of a filter medium F that is a carrier carrying phosphoric acid by a dipping treatment of the base material B in a phosphoric acid aqueous solution or a spraying treatment of the phosphoric acid aqueous solution on the base material. (The example shown in FIG. 4 is a so-called pleated type filter medium.)
【００４９】この図４に示す例にあっては、親水性ポリ
マーよりなる粉状体を混合させて構成されたシート体４
を前記基材Ｂとし、この基材Ｂを順次に折り返し、か
つ、折り返されて隣り合う当該シート体４の面間に所定
の間隔４ａが形成されるようにして前記ろ材Ｆを構成さ
せている。そして、この隣り合うシート体４の面間に形
成された間隔４ａがエアの流路となるようにしている。In the example shown in FIG. 4, the sheet body 4 is formed by mixing powdery substances made of a hydrophilic polymer.
Is used as the base material B, and the base material B is sequentially folded back, and the filter material F is configured such that a predetermined space 4a is formed between the surfaces of the sheet bodies 4 that are folded back and adjacent to each other. . The space 4a formed between the surfaces of the adjacent sheet bodies 4 serves as an air flow path.
【００５０】かかるシート体４は、典型的には、パル
プ、木綿、化学繊維などの繊維材料と、前記親水性ポリ
マーよりなる粉状体とを含んだ混合液からの抄紙により
得ることができ、これにより前記基材Ｂとなる当該シー
ト体４に親水性ポリマーよりなる粉状体を含ませること
ができる。The sheet body 4 can be typically obtained by papermaking from a mixed liquid containing a fibrous material such as pulp, cotton and chemical fibers, and a powdery body made of the hydrophilic polymer, As a result, the sheet body 4 serving as the base material B can include a powdery body made of a hydrophilic polymer.
【００５１】また、かかる基材Ｂとなるシート体４に含
まされた親水性ポリマーよりなる粉状体への前記リン酸
の担持は、前記抄紙後に一旦乾燥された前記シート体４
をリン酸水溶液に漬け込んだ後、当該シート体４を乾燥
させることによりなすことができる。あるいはまた、前
記抄紙後に一旦乾燥された前記シート体４に噴霧器によ
りリン酸水溶液を吹き付けた後、当該シート体４を乾燥
させることによりなすことができる。Further, the phosphoric acid is supported on the powdery body made of the hydrophilic polymer contained in the sheet body 4 serving as the base material B. The sheet body 4 is once dried after the papermaking.
Can be made by dipping the sheet body 4 in a phosphoric acid aqueous solution and then drying the sheet body 4. Alternatively, it can be performed by spraying a phosphoric acid aqueous solution with a sprayer onto the sheet body 4 that has been once dried after the paper making, and then drying the sheet body 4.
【００５２】かかる基材Ｂとなるシート体４のリン酸水
溶液への漬け込みなどにより、当該シート体４に含まさ
れた親水性ポリマーよりなる粉状体は当該リン酸水溶液
によって膨潤し当該リン酸を取り込む。この結果、この
漬け込みなどの後の前記基材Ｂとなるシート体４の乾燥
によって、このシート体４に含まされた親水性ポリマー
よりなる粉状体に効果的にリン酸を担持させることがで
きる。By immersing the sheet body 4 serving as the base material B in the phosphoric acid aqueous solution, the powdery substance made of the hydrophilic polymer contained in the sheet body 4 swells with the phosphoric acid aqueous solution to remove the phosphoric acid. take in. As a result, by drying the sheet body 4 serving as the base material B after the dipping or the like, phosphoric acid can be effectively supported on the powdery body made of the hydrophilic polymer contained in the sheet body 4. .
【００５３】この図４に示される例にあっても、かかる
粉状体を構成する親水性ポリマーを、陽イオン交換樹脂
としておくことが最適とされる。Even in the example shown in FIG. 4, it is optimal that the hydrophilic polymer forming such a powder is used as a cation exchange resin.
【００５４】このようにした場合、かかる陽イオン交換
樹脂の本来有するアルカリ性イオンガスの捕捉能力と、
当該陽イオン交換樹脂よりなる粉状体に担持されたリン
酸のアルカリ性イオンガスの捕捉能力とを相乗的に発揮
させることができ、前記ろ材Ｆの持つアルカリ性イオン
ガスの捕捉能力、すなわち、アルカリ性イオンガスの吸
着容量をより増大させることができる。In this case, the cation exchange resin originally has the ability to trap alkaline ion gas,
The ability of the phosphoric acid carried by the powder made of the cation exchange resin to capture the alkaline ion gas can be synergistically exerted, and the ability of the filter medium F to capture the alkaline ion gas, that is, the alkaline ion It is possible to further increase the gas adsorption capacity.
【００５５】かかる陽イオン交換樹脂としては、例え
ば、スチレン−ジビニルベンゼン系の陽イオン交換樹脂
を用いることができる。As the cation exchange resin, for example, a styrene-divinylbenzene cation exchange resin can be used.
【００５６】[0056]
【実施例】以下の実験例と、比較例とを用意し、以下の
条件で実験を行った。EXAMPLES The following experimental examples and comparative examples were prepared, and experiments were conducted under the following conditions.
【００５７】（実験例）粉末状の陽イオン交換樹脂（ス
チレン−ジビニルベンゼン系の陽イオン交換樹脂・住友
化学製造のＣ−２０Ｈを粉砕処理したもの）と、繊維材
料とを含む混合液から抄紙して得られたシートを摂氏１
００度で乾燥させた後、５０％のリン酸水溶液に浸漬
し、風乾後に摂氏１００度で乾燥させたもの。リン酸水
溶液への浸漬前のシートの重量と、リン酸水溶液への浸
漬をし乾燥をさせたシートの重量との差から、リン酸の
添着量は３５重量％と推定された。(Experimental Example) Papermaking was carried out from a mixed solution containing a powdery cation exchange resin (styrene-divinylbenzene cation exchange resin C-20H manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and a fiber material. The obtained sheet is 1 degree Celsius
After being dried at 00 degrees, it was immersed in a 50% phosphoric acid aqueous solution, air-dried, and then dried at 100 degrees Celsius. From the difference between the weight of the sheet before immersion in the phosphoric acid aqueous solution and the weight of the sheet that was immersed in the phosphoric acid aqueous solution and dried, the amount of phosphoric acid impregnated was estimated to be 35% by weight.
【００５８】（比較例１）粉末状の陽イオン交換樹脂
と、繊維材料とを含む混合液から抄紙して得られたシー
トを摂氏１００度で乾燥させたもの（リン酸水溶液への
浸漬処理を行っていない点以外は、実験例と同一）。(Comparative Example 1) A sheet obtained by papermaking from a mixed solution containing a powdery cation exchange resin and a fiber material was dried at 100 ° C (immersion treatment in a phosphoric acid aqueous solution. The same as the experimental example, except that it is not done).
【００５９】（比較例２）粉末状の活性炭と、繊維材料
とを含む混合液から抄紙して得られたシートを摂氏１０
０度で乾燥させた後、５０％のリン酸水溶液に浸漬し、
水切り後に摂氏１００度で乾燥させたもの。リン酸水溶
液への浸漬前のシートの重量と、リン酸水溶液への浸漬
をし乾燥をさせたシートの重量との差から、リン酸の添
着量は２３重量％と推定された。(Comparative Example 2) A sheet obtained by making a paper from a mixed solution containing powdered activated carbon and a fibrous material is 10 degrees Celsius.
After drying at 0 degrees, soak in 50% phosphoric acid aqueous solution,
Dried at 100 degrees Celsius after draining. From the difference between the weight of the sheet before immersion in the phosphoric acid aqueous solution and the weight of the sheet that had been immersed in the phosphoric acid aqueous solution and dried, the amount of phosphoric acid impregnated was estimated to be 23% by weight.
【００６０】（条件）
（１）対象ガス
ＮＨ３ ２００ｐｐｍ
（２）ガス通気量
毎分１４．７リットル
（３）入り口側ガス温度
摂氏２２度
（４）入り口側ガス湿度
５０ＲＨ％
（５）カラム
直径２５ｍｍ×長さ３５０ｍｍ
（６）ろ材充填長さ
１５０ｍｍ
（７）充填量
ａ 実験例 １８．９ｇ
ｂ 比較例１ １２．８ｇ
ｃ 比較例２ １４．６ｇ
（８）測定方法
日本工業規格における検知式ガス測定器の試験方法（規
格番号ＪＩＳ Ｋ０８０４）によった。(Conditions) (1) Target gas NH 3 200 ppm (2) Gas flow rate 14.7 liters per minute (3) Inlet gas temperature 22 degrees Celsius (4) Inlet gas humidity 50RH% (5) Column diameter 25 mm x length 350 mm (6) Filter medium filling length 150 mm (7) Filling amount a Experimental example 18.9 g b Comparative example 1 12.8 g c Comparative example 2 14.6 g (8) Measuring method Detection type gas according to Japanese Industrial Standards According to the test method of the measuring device (standard number JIS K0804).
【００６１】すなわち、上記（５）のカラムに上記
（６）および（７）の量のろ材を充填し、上記（１）の
対象ガスを上記（２）〜（４）の条件で送り込み、当該
カラムの出口側のＮＨ３の濃度を測定した。That is, the above-mentioned column (5) is filled with the above-mentioned amounts (6) and (7) of the filter medium, and the target gas of the above-mentioned (1) is fed under the above-mentioned conditions (2) to (4). The NH 3 concentration on the outlet side of the column was measured.
【００６２】その結果を以下に示す。（下記のグラフに
おいて、黒塗りの四角で表されたプロットが実験例の結
果を示し、黒丸で表されたプロットが比較例１の結果を
示し、黒塗りの三角で表されたプロットが比較例２の結
果を示している。また、下記のグラフの横軸は時間を、
縦軸はＮＨ３の除去率を示している。ＮＨ３の除去率
は、前記カラムの入り口側の対象ガスのＮＨ３濃度によ
り、当該カラムの入り口側の対象ガスのＮＨ３濃度から
当該カラムの出口側のＮＨ３濃度を引いた数値を割った
商を、百分率で表したものである。）The results are shown below. (In the following graph, the plots represented by black squares represent the results of the experimental example, the plots represented by the black circles represent the results of Comparative Example 1, and the plots represented by the black triangles represent the comparative example. The results are shown in Fig. 2. Also, the horizontal axis of the graph below is time,
The vertical axis represents the NH 3 removal rate. Removal rate of NH 3 is the NH 3 concentration in the inlet side of the target gas in the column, divided by the numerical value obtained by subtracting the NH 3 concentration at the outlet side of the column from the NH 3 concentration in the inlet side of the target gas in the column The quotient is expressed as a percentage. )
【００６３】[0063]
【表１】 [Table 1]
【００６４】実験例は比較例１に比べ、ＮＨ３３の除去
率が９０％に至る時間が比較例の約３．５倍であり、ま
た、実験例は比較例２に比べ、ＮＨ３３の除去率が９０
％に至る時間が比較例の約２．３倍であり、ろ材Ｆを構
成する粉末状をなす陽イオン交換樹脂にリン酸を担持さ
せない比較例１及び２に比べて、実験例にかかるろ材Ｆ
のＮＨ３の除去性能は著しく高いことが分かった。In the experimental example, the time required for the removal rate of NH3 3 to reach 90% was about 3.5 times that of the comparative example, and the experimental example removed NH3 3 more than the comparative example 2. Rate 90
% Is about 2.3 times as long as that of the comparative example, and the filter medium F according to the experimental example is compared with Comparative examples 1 and 2 in which phosphoric acid is not supported on the powdery cation exchange resin constituting the filter medium F.
It was found that the NH 3 removal performance was extremely high.
【００６５】[0065]
【発明の効果】この発明にかかるエアフィルタ用ろ材に
あっては、ろ材における基材を構成する親水性ポリマー
又は当該基材に含まれる親水性ポリマーによって、当該
ろ材に含まれるリン酸の量を効果的に増大させることが
でき、これによりろ材の単位体積あたりのアルカリイオ
ンガスの吸着容量を、リン酸の担持体として活性炭やセ
ラミックを用いた場合に比べ飛躍的に向上させることが
できる。この結果、かかるろ材によって構成されるエア
フィルタの寿命の長期化及びエアフィルタのコンパクト
化を図ることができる。EFFECTS OF THE INVENTION In the filter medium for an air filter according to the present invention, the amount of phosphoric acid contained in the filter medium is controlled by the hydrophilic polymer constituting the substrate in the filter medium or the hydrophilic polymer contained in the substrate. It can be effectively increased, and thereby the adsorption capacity of the alkali ion gas per unit volume of the filter medium can be remarkably improved as compared with the case where activated carbon or ceramic is used as the phosphoric acid carrier. As a result, it is possible to prolong the service life of the air filter made of such a filter material and to make the air filter compact.
【図１】ろ材Ｆの一例を示した構成図FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a filter medium F.
【図２】図１のろ材Ｆと構成を異にするろ材Ｆの一例を
示した構成図FIG. 2 is a block diagram showing an example of a filter medium F having a different structure from that of the filter medium F of FIG.
【図３】図１及び図２のろ材Ｆと構成を異にするろ材Ｆ
の一例を示した構成図FIG. 3 is a filter medium F having a structure different from that of the filter medium F of FIGS. 1 and 2.
Configuration diagram showing an example
【図４】図１〜図３のろ材Ｆと構成を異にするろ材Ｆの
一例を示した構成図FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a filter medium F having a configuration different from that of the filter medium F of FIGS.
Ｆ ろ材 Ｂ 基材 F filter material B base material
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D012 BA01 4D019 AA01 BC05 CA01 4D020 AA10 BA12 BB01 BB07 CA02 CA03 CD02 4G066 AA50B AC11C AE05C AE10B AE10C BA02 BA07 CA08 DA03 FA11 FA12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4D012 BA01 4D019 AA01 BC05 CA01 4D020 AA10 BA12 BB01 BB07 CA02 CA03 CD02 4G066 AA50B AC11C AE05C AE10B AE10C BA02 BA07 CA08 DA03 FA11 FA12
Claims (3)
するエアフィルタを構成するろ材であって、 このろ材における基材が親水性ポリマーよりなる粉状体
若しくは粒状体又は繊維を含んでいると共に、 当該粉状体若しくは粒状体又は繊維が、前記基材に含ま
される前になされるリン酸水溶液への浸漬処理又はリン
酸水溶液の噴き付け処理により、又は、当該基材に含ま
された後の当該基材のリン酸水溶液への浸漬処理又は当
該基材へのリン酸水溶液の噴き付け処理によって、リン
酸を担持した担持体となっていることを特徴とするエア
フィルタ用ろ材。1. A filter medium which constitutes an air filter using an alkaline ion gas as a gas to be captured, wherein the base material of the filter medium contains a powdery or granular material or fibers made of a hydrophilic polymer, and The powder or granules or fibers are immersed in the phosphoric acid aqueous solution or sprayed with the phosphoric acid aqueous solution before being contained in the base material, or after being contained in the base material. A filter material for an air filter, which is a carrier carrying phosphoric acid by a dipping treatment of a base material in a phosphoric acid aqueous solution or a spraying treatment of the phosphoric acid aqueous solution onto the base material.
するエアフィルタを構成するろ材であって、 このろ材における基材が親水性ポリマーから構成されて
いると共に、この基材が、当該基材のリン酸水溶液への
浸漬処理又は当該基材へのリン酸水溶液の噴き付け処理
により、リン酸を担持した担持体となっていることを特
徴とするエアフィルタ用ろ材。2. A filter medium that constitutes an air filter using an alkaline ion gas as a capture target gas, wherein the base material of the filter medium is composed of a hydrophilic polymer, and the base material is phosphorus of the base material. A filter medium for an air filter, which is a carrier carrying phosphoric acid by a dipping treatment in an aqueous acid solution or a spraying treatment with an aqueous phosphoric acid solution on the substrate.
あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエア
フィルタ用ろ材。3. The filter medium for an air filter according to claim 1, wherein the hydrophilic polymer is a cation exchange resin.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7364608B2 (en) | 2004-03-29 | 2008-04-29 | Nichias Corporation | Chemical filter and method for manufacturing same |
| CN100400138C (en) * | 2003-07-31 | 2008-07-09 | 霓佳斯株式会社 | Method for manufacturing chemical filter |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001198766A patent/JP2003010613A/en active Pending
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| US7364608B2 (en) | 2004-03-29 | 2008-04-29 | Nichias Corporation | Chemical filter and method for manufacturing same |
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