JP2003093819A

JP2003093819A - エアフィルタ濾材及びそれを備えたエアフィルタ

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Publication number: JP2003093819A
Application number: JP2001293141A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Otake; 義人大武; Hideharu Fujiya; 秀春富士谷; Shinji Takagawa; 慎司高川; Yoshihiko Kamimura; 善彦上村; Masami Takahashi; 政己高橋; Koji Tsuji; 宏治辻; Norikazu Niiya; 範一新舎; Masaaki Watanabe; 正昭渡辺
Original assignee: ASAHI KOSAN KK; BIT KK; Asahi Kasei Corp; Nippon Muki Co Ltd; Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: ASAHI KOSAN KK; BIT KK; Asahi Kasei Corp; Nippon Muki Co Ltd; Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-02

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のフィルタ強度と、性能と、難燃性を有
すると共に、廃棄時には、土壌中に埋設した際に、迅速
な生分解挙動を示すエアフィルタ濾材及びそれを備えた
エアフィルタを提供することを目的とする。【解決手段】生分解性繊維１を難燃剤２を含む離脱容
易なバインダ３で結着したエアフィルタ濾材を用いてエ
アフィルタを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄時に減容が可
能であり、環境への悪影響が極めて少なく、難燃性と実
使用に充分な特性を有するエアフィルタ濾材と、かかる
エアフィルタ濾材を備えたエアフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の生活環境において、空気中の塵埃
除去は生活環境を向上、保持する上で、益々重要性を増
しており、当初はビル等、特定の環境浄化を目的として
いたが、近年では一般家庭のみならず、自動車室内の空
調機器など、多種多様に広がりつつある。このように空
気清浄が指向される中、塵埃を捕集した後に廃棄される
使用済みエアフィルタの量も当然ながら増加の一途をた
どり、廃棄物の扱いを巡って新たな社会問題となってい
る。この使用済みエアフィルタは廃棄量を少なくするた
め、洗浄などの工夫も行われているものの、廃棄の際に
は産業廃棄物として扱われ、最終的には焼却、埋立など
で処理されているのが実情である。エアフィルタには、
従来、濾材としてガラス繊維ウエブや、ポリエステル不
織布などが使用されていた。この場合、何れの繊維にし
ても、廃棄埋設時には分解せずに、そのまま半永久的に
残留してしまい、将来的には廃棄場所の枯渇問題の発生
が懸念されている。また、焼却した場合にも、燃焼ガス
の問題や地球温暖化の要因及び焼却灰の発生等、種々問
題が発生する。これらの問題を解決するために、最近で
は、土壌中に埋設した場合に微生物の働きにより分解さ
れる生分解性を有する繊維、例えば、セルロース系、ポ
リ乳酸系、脂肪族ポリエステル系、ポリビニルアルコー
ル系などの様々な生分解性繊維の使用が検討がなされて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記生
分解性繊維は、それ自体ではエアフィルタに要求される
強度が不足し、フィルタとしての性能が保持できないた
め、バインダ等で繊維同士を結束し、強度の向上を図る
必要がある。また、前記生分解性繊維は可燃性であり、
通常エアフィルタなどに要求されている重要項目である
難燃性を有していない。また、もし、この難燃性を有し
ていない繊維に難燃処理を施した場合、現在、販売され
ている難燃剤のほとんどを微生物が嫌うことから、土壌
埋設時にエアフィルタに接触する土壌中の微生物活性度
を次第に弱め、しまいには微生物活動を停止させてしま
い、その結果、生分解性繊維を使用する意味がなくな
る。従って、本発明は、従来のフィルタ強度と、性能
と、難燃性を有すると共に、廃棄時には、土壌中に埋設
した際に、難燃剤を含んだバインダが水溶性または加水
分解性を有していることから、土壌埋設後、極めて早い
期間内に難燃剤が土壌中への水分供給若しくは雨水によ
って速やかに本体フィルタより離脱、流出され、生分解
阻害因子が除去され、その結果、迅速な生分解挙動を示
すエアフィルタ濾材及びそれを備えたエアフィルタを提
供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明のエアフィルタ濾材は、請求項１に
記載の通り、生分解性繊維を難燃剤を含む離脱容易なバ
インダで結着したことを特徴とする。また、請求項２記
載のエアフィルタ濾材は、請求項１記載のエアフィルタ
濾材において、前記バインダが水溶性であることを特徴
とする。また、請求項３記載のエアフィルタ濾材は、請
求項１記載のエアフィルタ濾材において、前記バインダ
が加水分解性であることを特徴とする。また、本発明の
エアフィルタは、請求項４記載の通り、前記請求項１乃
至３の何れかに記載のエアフィルタ濾材を備えてなるこ
とを特徴とする。

【０００５】

【発明の実態の形態】本発明に用いる生分解性繊維とし
ては、微生物により分解を受ける天然パルプ、麻、ウー
ル、木綿などの天然繊維、レーヨンなどの再生繊維はも
とより、近年検討されている合成生分解性プラスチック
からなる繊維などを用いることができる。その例とし
て、ポリヒドロキシブチレートとバリレートの共重合体
組成からな生分解性繊維（例えば、バイオポール米モ
ンサント製）、ポリカプロラクトンからなる生分解性繊
維（例えば、セルグリーンダイセル化学工業製）、ポ
リ乳酸からなる生分解性繊維（例えば、ラクトロンカ
ネボウ製）、脂肪族ポリエステルからなる生分解性繊維
（例えば、ビオノーレ昭和高分子製）、でんぷんと変
性ポリビニルアルコール組成からなる生分解性繊維（例
えば、マタービー伊ノバモント製）等が挙げられる。
また、これら生分解性繊維は１種類の使用に限られず、
それぞれ分解挙動に特徴を持った生分解性繊維を２種類
以上混合して用いてもよい。

【０００６】バインダとしては、水溶性であるポリビニ
ルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ＥＶＡの単体またはそ
の混合物が好ましく、生分解性バインダと併用すればよ
り好ましい。また、加水分解性ポリ乳酸の単体またはそ
の混合物も好ましく、前記水溶性バインダと併用するこ
とも可能である。

【０００７】難燃剤としては、三酸化アンチモン、水酸
化アルミナ、水酸化マグネシウム、臭化アンモン、塩化
アンモン、硫酸アンモン、スルファミン酸アンモンなど
の無機系難燃剤、リン酸アンモニウム、リン酸アルミニ
ウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸グアニジンなど
のリン酸塩、リン酸トリエステルなどのリン酸エステ
ル、ハロゲン化リン酸エステル、脂肪族、環状脂肪族、
芳香族化合物の塩素または臭素化合物などの有機系難燃
剤が使用できる。また、これら難燃剤は１種類の使用に
限られず、２種類以上混合してもよい。

【０００８】本発明エアフィルタ濾材の前記構成成分の
配合は、例えば、生分解性繊維として繊維径３〜１０ｄ
のものを１９〜３８質量％、繊維径１１〜３０ｄのもの
を５７〜７６質量％、バインダを１〜４質量％、難燃剤
を１〜４質量％の割合とすることができる。ここで、繊
維径３〜１０ｄが３８質量％を超え、或いは、繊維径１
１〜３０ｄが５７質量％未満の場合は、所望の圧力損失
が得られない。また、繊維径３〜１０ｄが１９質量％未
満、或いは、繊維径１１〜３０ｄが７６質量％超えの場
合は、所望の捕集効率が得られない。尚、エアフィルタ
濾材の構成成分は前記構成例に限定されるものでないこ
とは云うまでもない。

【０００９】また、ウエブ、不織布への構成は、前記生
分解性繊維とバインダとを混合し、適当なウエバーによ
ってパラレルウエブ、クロスウエブ、或いは、ランダム
ウエブとし、更に、場合によっては、該ウエブにニード
ルパンチ、或いは、ウオーターニードルなどの処理を施
して繊維を絡ませ、これに水を噴霧し乾燥することによ
って前記生分解性繊維にバインダが結合したウエブや、
不織布とすることができる。ここで、上記湿紙の乾燥、
或いは、ウエブ、不織布の乾燥に際しては、バインダの
溶解温度を高めないように乾燥することが好ましい。

【００１０】

【実施例】次に、本発明フィルタ濾材の具体的実施例を
比較例と共に説明する。（実施例１）生分解性繊維としてカネボウ製ラクトロン
の繊維径３０ｄのものを７６質量％と、同じくカネボウ
製ラクトロンの繊維径３ｄのものを１９質量％とし、こ
の混合したウエブに対して、Ｂｒ系難燃剤として、Ｂ
ｒ、三酸化アンチモン、非イオン界面活性剤の混合物を
２質量％混錬したポリビニルアルコール製水溶性バイン
ダを３質量％噴霧した。これにより、ラクトロン３０ｄ
を７６質量％、ラクトロン３ｄを１９質量％、Ｂｒ系難
燃剤を２質量％、水溶性バインダを３質量％の割合で配
合されたエアフィルタ濾材を得た。得られたフィルタ濾
材は、図１（ａ）に示すように、生分解性繊維１を難燃
剤２を混練した水溶性バインダ３で結着したことによ
り、使用時には難燃性を有するものとなった。更に、廃
棄時に土壌中に埋設すると、図１（ｂ）に示すように、
生分解性繊維１を結着させた難燃剤２を含むＰＶＡ樹脂
バインダ３は雨水等によって洗い流されることとなる。
このように、フィルタ濾材から微生物が嫌う難燃剤が離
脱し、更に、フィルタ濾材の近傍から流出してなくなる
ため、生分解性繊維の分解挙動が迅速に進められること
になる。実際に本実施例のエアフィルタ濾材を平山山林
土壌中埋設し、３ヶ月後に取り出したところ、図２の写
真に示すように、エアフィルタ濾材４と接触していた周
囲の土壌５に多数の白色物質６の散在が確認された。
尚、この写真は実体顕微鏡（オリンパス製ＳＺＨ）で
撮影したものである。また、前記白色物質について、Ｅ
ＰＭＡ（島津製作所製ＥＰＭＡ−１６００加速電
圧：１５ｋＶビーム電流：０．０６μＡ測定元素：
⁹²Ｕ〜⁵Ｂ試料調整：ゴールドスパッタリング）及び
顕微鏡ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度計測定
機：バイオ・ラッドラボラトリーズ社製ＦＴＳ−６０
００バイオ・ラッドラボラトリーズ社製ＵＭＡ−５
００分解能：８．０ｃｍ^-1 スキャン回数：２５６回
測定方法：顕微透過法）による分析を行ったところ、
ＰＶＡ成分のデカブロモジフェニルエーテルと、難燃剤
成分のＢｒと、三酸化アンチモンであることが確認され
た。従って、フィルタからＢｒ系難燃剤を含むＰＶＡ樹
脂バインダが離脱、流出したことが確認された。

【００１１】（比較例１）比較例１として、前記実施例
１の水溶性バインダの使用に代えて非水溶性バインダを
使用したこと以外は同様にしてエアフィルタ濾材を得
た。このエアフィルタ濾材では非水溶性バインダを使用
しているため、廃棄時に繊維から分離、脱落せずにその
ままの状態であったために生分解性繊維の分解を阻害す
るものであった。

【００１２】（比較例２）実施例１と同様の生分解性繊
維のみでフィルタ濾材を得ようとした。このエアフィル
タ濾材では、バインダが無いため濾材に成形することは
できなかった。従って、下記表１に示すフィルタ特性の
評価はできなかった。

【００１３】前記実施例並びに比較例１乃至２の生分解
性エアフィルタの特性を表１に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】尚、前記表１中の各特性については次のよ
うにして評価した。＊１不織布への加工の可否で評価した。＊２ＪＩＳＢ９９０８形式３で評価した。試験風
速は２．５ｍ／ｓｅｃ＊３土壌中に埋設し、微生物による分解の可否で評価
した。＊４ＪＩＳＬ１０９１Ａ−１法で合否を評価し
た。上記表１から明らかなとおり、実施例１のフィルタ濾材
のみが、一般的なフィルタ特性を具備すると共に、難燃
性と生分解性の両特性を具備するものであった。

【００１６】

【発明の効果】以上に詳細に説明した通り、本発明によ
れば生分解性繊維を用いた濾材のため、生分解により使
用後の廃棄物が低減できる。また、難燃剤を水溶性また
は加水分解性等の離脱容易なバインダに含ませているこ
とから、使用時は難燃性を有し、廃棄時は、土壌中にお
いて繊維から前記難燃剤が容易に離脱、流出することと
なり、良好な生分解性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施例であるフィルタ濾材
の構成を模式的に示した拡大線図、（ｂ）同フィルタを
土壌中に埋めて難燃剤を含むバインダを離脱、流出させ
た状態を模式的に示す拡大線図

【図２】前記フィルタ濾材を土壌中に埋めて三ヶ月経
過後の状態を撮影した実体顕微鏡写真

【符号の説明】

１生分解性繊維２難燃剤３ＰＶＡ樹脂バインダ４フィルタ５土壌６白色物質

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000232760 日本無機株式会社東京都中央区日本橋本町二丁目６番３号 (72)発明者大武義人栃木県下都賀郡野木町友沼58−78−11 (72)発明者富士谷秀春大阪府大阪市中央区本町四丁目１番13号株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者高川慎司大阪府大阪市中央区本町四丁目１番13号株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者上村善彦大阪府大阪市中央区本町四丁目１番13号株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者高橋政己大阪府大阪市北区中之島六丁目２番40号株式会社朝日興産内 (72)発明者辻宏治大阪府大阪市中央区城見二丁目１番61号株式会社ビット内 (72)発明者新舎範一茨城県結城市作の谷415番地日本無機株式会社結城事業所内 (72)発明者渡辺正昭茨城県結城市作の谷415番地日本無機株式会社結城事業所内Ｆターム(参考） 4D019 AA01 BA12 BA13 BC11 BC20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生分解性繊維を難燃剤を含む離脱容易な
バインダで結着したことを特徴とするエアフィルタ濾
材。
【請求項２】前記バインダが水溶性であることを特徴
とする請求項１記載のエアフィルタ濾材。
【請求項３】前記バインダが加水分解性であることを
特徴とする請求項１記載のエアフィルタ濾材。
【請求項４】前記請求項１乃至３の何れかに記載のエ
アフィルタ濾材を備えてなるエアフィルタ。