JP2005156006A - 加湿器用エレメント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】抗菌防黴性物質を含有する吸水性シートからなり、(1)コルゲート、(2)ハニカム、(3)プリーツ、及び(4)プレーン積層形状から選ばれた少なくとも一つの構造を構成単位とする加湿器用エレメントにおいて、該吸水性シートが、繊維径3〜20μmの繊維を20〜80質量%含有し、該吸水性シートの構成繊維の少なくとも一部が熱融着していることを特徴とする加湿器用エレメントを提供する。
【選択図】 なし
Description
(1)抗菌防黴性物質を含有する吸水性シートからなり、コルゲート、ハニカム、プリーツ、及びプレーン積層形状から選ばれた少なくとも一つの構造を構成単位とする加湿器用エレメントにおいて、該吸水性シートが、繊維径3〜15μmの繊維を20〜80質量%含有し、該吸水性シートの構成繊維の少なくとも一部が熱融着していることを特徴とする加湿器用エレメントである。
(2)好ましくは一個当たりの面積が0.75〜15mm2、ピッチが3〜20mmであって、かつエッジが明瞭である開孔を設けた前記吸水性シートであることを特徴とする加湿器用エレメントである。
(3)さらに好ましくは、開孔の配列が千鳥状であることを特徴とする加湿器用エレメントである。
本発明で使用する繊維としては、親水性を阻害しないもの、コルゲート、プリーツ加工適性を発現するものであれば特に制限はない。中でも黴やバクテリア等に耐久性のある繊維を使用することが好ましく、ポリエステル系繊維、アクリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ナイロン系繊維などの有機合成繊維、難燃性が必要とされる場合は塩化ビニール・塩化ビニリデン系繊維、芳香族ポリアミド系繊維、全芳香族ポリエステル系繊維などのエンプラ繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維等の無機繊維が例示される。しかしながら、後述する抗菌防黴剤を併用すれば、親水性を阻害しない繊維として、レーヨン繊維、木材パルプ、非木材パルプ、獣毛繊維やシルク繊維(親水化したもの)等を用いることも可能である。
この吸水速度を発現する為の好ましい低融点繊維の配合量は、40質量%以下である。30重量%を超えると、太い繊維を多く含む配合では吸水速度が低下するため好ましくない傾向にある。
本発明に係わる抗菌防黴剤とは、細菌類に対して有効な抗菌作用と黴類に対して有効な防黴作用を併せ持ち、好ましくは抗ウイルス性を有する薬剤であり、例えば細菌類の繁殖を抑制または死滅させ、且つ黴類の繁殖または発芽を抑制するなどの効果を発現するものである。具体的には、ベンズイミダゾール系、イソチアゾリン系、ピリチオン系、有機ヒ素系、有機銅系、有機ヨード系、有機銀系などの抗菌防黴剤が挙げられる。
従来法による開孔方法として、不織布製法の中では、スパンレース法が挙げられる。この方法は、プレーンなカードウェブをナックルの高いメッシュ上に乗せ、高圧水流を噴射して繊維を偏在化させることで開孔を設ける方法であるが、繊維を柱状水流で動かす事により開孔を作るので、エッジが明瞭になりにくく、開孔内部とともに、繊維が残りやすく、明瞭なエッジを得ることが難しい。この吸水性シートは、コルゲートおよびハニカム構造体、プレーン構造体のように、吸水性シートと平行あるいは平行に近い角度で通風する加湿器用フィルターには使用することができるが、プリーツ状構造体のように、吸水性シートの厚み方向に通気させる加湿器用フィルターに使用する場合には、後述する理由により好ましくない傾向にある。
3mmより小さいと開孔数が大きくなる。すなわち開孔面積が大きくなり、吸水性シートの性能が低下する。また、シート強度が弱くなる。さらには後述するプリーツやコルゲート加工において、折り目や屈曲が開孔部分と重なった場合、山の高さが不揃いとなり、外観が悪くなるだけでなく、加湿器用エレメントの強度が維持できにくい。20mmより大きいと開孔の効果が少ない。
吸水性シートを、幅20mm、長さ250mmに裁断した後、試験片の一端10mmを20℃の純水に浸漬し、10分間に水が試験片中を水面より上昇した距離(mm)を求めた。吸水性の指標とした。
本発明の吸水性シートを用い、コルゲート加工機で段の高さ3.6mm、ピッチ6.4mmのフルートを作製し、これに耐水性アクリル樹脂を用い、同じ吸水性シートからなるライナーと接着し、単段コルゲートとしたのち、複数枚積層し、多段コルゲートブロックを作成した。
目潰れが無く良好なものを◎、多少目潰れがあるが問題のないものを○、目潰れが多いものを△、コルゲート加工できないものを×とした。
プリーツ加工機で、50mmの山高さでプリーツ加工を施した。山の高さが揃っているものを○、山の高さがやや不揃いだがエレメントを作成可能なものを△、山の高さが不揃いでエレメント作成が困難な物を×とした。
加湿器用エレメントを、国産の500g/時間クラスのハイブリッドタイプの加湿器に装着し、20℃、30%RHの条件にて、ハイブリッドモードでの連続運転を行い、加湿器運転開始後1時間後から7時間後までの6時間に、水が減った重量を測定し、時間当たりの加湿量とした。なお用水は、東京都葛飾区の三菱製紙株式会社、総合研究所、商品開発センターの水道水を用いた。
タンク容量は4リットルである。同じ加湿器に加湿器用エレメントを装着し、加湿器が空になるまでの連続運転を行い、再度用水を加え連続加湿運転を行う作業を繰り返した。この間エレメントの洗浄は行わず、それぞれの回数ごとの時間当たりの加湿量を測定し、加湿量の経時変化を測定した。カタログ値の半分(250g/時間)まで低下した場合を寿命とし、その回数を記載した。また、そのときの加湿器用エレメントの外観状態を付記した。
以下の表1の配合にて、湿式法を用いて、100g/m2の吸水性シートを作成した。該吸水性シートを用いてコルゲート加工を施し、加湿器用エレメントを得た。
繊維としては、表1記載のポリエステル繊維、低融点繊維(熱融着性繊維)としてユニチカ社製、メルティ4080、2.2dt×5mm)、抗菌防黴剤として、以下のパルプ状抗菌防黴剤を調整し用いた。表1に配合を記載する。
パルプ状抗菌防黴剤の調整法は以下の通り。カルボキシメチル基置換度0.22(DS=0.22)のカルボキシメチルセルロース化パルプ(CMCパルプ)の分散液(固形分1000g)に硝酸銀0.5モルを加え、pHを5.5に調節してから、30分間攪拌する。0.1モル/リットルの2−メルカプトピリジン−N−オキシドナトリウム液を、該CMCパルプ分散液に加えられた硝酸銀と等モル相当量を添加した。さらに30分間攪拌してから、硫酸でpHを4まで下げた後、脱水し、再び500mlの水を加え、攪拌水洗して脱水し、パルプ状の抗菌防黴剤を得た。
12μm×25mm長のPET繊維/15μm×51mm長のレーヨン繊維=30/7090g/からなるパラレルのカードウェブを、17メッシュのプラスチックワイヤー上に積載し、高圧水流を噴射して、得られたウェブ乾燥重量90部に対し、乾燥重量でガラス転移点10℃のアクリル酸エステルエマルジョン7部と上で用いた物と同じ抗菌剤3部の分散液を付与して、吸水性シートとし、実施例1と同じ方法で加湿用エレメントを得た。
実施例1〜5、比較例1〜6の測定結果を表2に記載する。
表2より、本発明の加湿器用フィルターは加湿量に優れ、特に経時劣化が少ないことが判る。茶褐色や茶色に変色したのは、水中の微量鉄分が堆積し、サビとなったものである。茶褐色は長期渡り使用したので堆積が多いもの、茶色は堆積が少ないものと推定される。また、黒く変色しているものや異臭が強いものは、黴や菌が発生したものであり、実施例にはそのような現象は見られない。
実施例2で用いた吸水性シートに、表3に示す条件の開孔を設けた。なお、一つの開孔の形状は円形とした。該吸水性シートを実施例1と同じ方法で加湿用エレメントを得た。加湿用エレメントの測定結果について、表3に記載する。
実施例6〜10に見られるように、加湿器用エレメントは通風経路が複雑になり、加湿量がさらに向上している事が判る。また、並列配列と千鳥配列を比べた場合、千鳥配列の方が、コルゲートブロックを切断するときに、切断面にかかる孔数が少ないので、加工が容易であった。
実施例7で得られた開孔を設けた吸水性シートを用いて、山高さ50mmにプリーツ加工施し、100mm巾にスリットして、山のピッチ5mm(35山)にて、吸水性シートの枠を設けて、プリーツ構造体を製造し、加湿器用エレメントとした。なお、プリーツ構造体において、山同士が接触するのを防止するため、山の折り目と直交方向に、太さ2mmの糸状のホットメルトを2.54cm間隔で吸水性シート表面に塗布(ビード加工)した。
実施例8で使用した吸水性シートを用いる以外は、実施例11と同じ方法で加湿器用エレメントを得た。
比較例6で作成した吸水性シートを用い、実施例11と同じ方法で加湿用エレメントを得た。以下実施例11、比較例7の結果を表4に記載する。
実施例より、本発明の加湿器用エレメントは加工性、加湿量に優れ、特に経時劣化が起こりにくいことが判る。また、千鳥配列とすることで、折り目が安定して
Claims (3)
- 抗菌防黴性物質を含有する吸水性シートからなり、(1)コルゲート、(2)ハニカム、(3)プリーツ、及び(4)プレーン積層形状から選ばれた少なくとも一つの構造を構成単位とする加湿器用エレメントにおいて、該吸水性シートが、繊維径3〜15μmの繊維を20〜80質量%含有し、該吸水性シートの構成繊維の少なくとも一部が熱融着していることを特徴とする加湿器用エレメント。
- 一個当たりの面積が0.75〜20mm2、ピッチが3〜20mmであって、エッジが明瞭である開孔を設けた吸水性シートであることを特徴とする請求項1記載の加湿器用エレメント。
- 開孔の配列が千鳥状であることを特徴とする請求項1〜2いずれか1項記載の加湿器用エレメント。
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