JP2006187710A - Filter medium for fuel and filter for fuel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料用フィルタ材および燃料用フィルタに関し、さらに詳しくは微細粒子の捕集性能に優れ、フィルタの面積を大きくすることなく、充分なフィルタ寿命を有し、耐久性に優れ、かつ均一なフィルタ性能を有する、特に自動車用として好適な燃料用フィルタ材およびこれを用いた燃料用フィルタに関する。 The present invention relates to a fuel filter material and a fuel filter. More specifically, the present invention is excellent in fine particle collection performance, has a sufficient filter life, has excellent durability, and is uniform without increasing the filter area. The present invention relates to a fuel filter material having excellent filter performance, particularly suitable for automobiles, and a fuel filter using the same.
従来より、自動車燃料用フィルタ（サクションフィルタ）には、スパンボンド不織布やメルトブロー不織布を使用したフィルタ材が使用されており、これらのフィルタ材には、１０μｍ前後の微粒子の捕集性能に優れることが求められる。
このようなフィルタ材として、例えば、特許文献１には、スパン結合濾過媒体（スパンボンド不織布）および溶融吹込成形濾過媒体（メルトブロー不織布）を積層して一体化することにより、フィルタ材の内部に粗密構造を形成させ、スパンボンド層で比較的大きな固形物を除去した後、メルトブロー層でより細かな固形物を除去するようにしたフィルタ材が提案され、また特許文献２には、合成樹脂からなる補強材と繊維径、通気性等が特定された合成長繊維不織布を一体接合したフィルタ材が提案され、さらに特許文献３には、押出メッシュの外層に二以上の不織布を積層させたフィルタ層を使用することが提案されている。
しかし、従来のスパンボンド法やメルトブロー法で製作された不織布は、小面積で見ると、繊維配列が必ずしも均一ではなく、そのため、繊維間隙の均一性に欠け、目付、繊維径、通気度などのフィルタ性能に関わる性質のばらつきが大きくなる。このばらつきは、フィルタろ材としての捕集性能や寿命などの性能のばらつきとなって表れるため、濾過面積が５０〜５００ｃｍ2 程度の小さい面積で安定したフィルタ性能を維持することが難しく、従って、自動車燃料ポンプ用サクションフィルタで使用するフィルタ材としては不向きであった。
Conventionally, filter materials using spunbond nonwoven fabrics or melt blown nonwoven fabrics have been used for automobile fuel filters (suction filters), and these filter materials have excellent collection performance of fine particles of around 10 μm. Desired.
As such a filter material, for example, Patent Document 1 discloses that a spun-bonded filtration medium (spunbond nonwoven fabric) and a melt blown molded filtration medium (melt blown nonwoven fabric) are laminated and integrated, so that the inside of the filter material is coarse and dense. A filter material has been proposed in which a structure is formed and relatively large solids are removed with a spunbond layer, and finer solids are removed with a meltblown layer. Patent Document 2 is made of a synthetic resin. A filter material in which a reinforcing material and a synthetic long-fiber nonwoven fabric with specified fiber diameter, air permeability, and the like are integrally joined is proposed, and Patent Document 3 further includes a filter layer in which two or more nonwoven fabrics are laminated on the outer layer of an extruded mesh. It is proposed to use.
However, the nonwoven fabric produced by the conventional spunbond method or melt blow method is not necessarily uniform in the fiber arrangement when viewed in a small area, and therefore lacks the uniformity of the fiber gap, the basis weight, the fiber diameter, the air permeability, etc. Variation in properties related to filter performance increases. This variation appears as a variation in performance such as collection performance and life as a filter medium, so that it is difficult to maintain stable filter performance in a small area of about 50 to 500 cm 2 in the filtration area. It was unsuitable as a filter material used in a fuel pump suction filter.
また、スパンボンド不織布をフィルタ材として用いると、微細粒子の捕集効率の面で問題があった。すなわち、スパンボンド不織布を構成する繊維の繊維径を１０μｍ以下にすることが難しいことから、所定のフィルタ性能を得るためには目付を大きくする必要が生じ、また、スパンボンド不織布では、通常、表面積の５〜３０％が部分熱圧着されるため、通液や通気できない部分が発生し、濾過に有効な面積が少なくなり、従って、フィルタの寿命が短くなるという問題があった。
また、フィルタ材の補強材としては主に合成繊維の織物を使用したメッシュ材が使用されているが、この場合に、フィルタ材の表面層でダストが捕集されるめに寿命の点で満足できるものではなかった。
In addition, a mesh material using synthetic fiber fabric is mainly used as a reinforcing material for the filter material. In this case, the dust is collected by the surface layer of the filter material, which is satisfactory in terms of life. It wasn't possible.
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、微細粒子の捕集性能に優れ、フィルタの体積を増やすことなく、充分な寿命を維持し、耐久性に優れ、かつフィルタ性能の均一性に優れた燃料用フィルタ材および燃料用フィルタを提供することである。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, excellent in the collection performance of fine particles, maintain a sufficient life without increasing the volume of the filter, excellent in durability, and uniform in filter performance. A fuel filter material and a fuel filter having excellent properties are provided.
本発明者は、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、特定の繊維径と目付を有するスパンレース不織布を用いることにより、フィルタ表面での表面濾過と厚み方向での体積濾過による微細粒子の捕集が可能となり、また、合成樹脂からなるメッシュ状補強材との一体接合により、優れた捕集効率と長寿命化を実現できることを見いだし、本発明に到達した。
すなわち、本願で特許請求される発明は以下のとおりである。
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has collected fine particles by surface filtration on the filter surface and volume filtration in the thickness direction by using a spunlace nonwoven fabric having a specific fiber diameter and basis weight. In addition, the present inventors have found that it is possible to realize excellent collection efficiency and long life by integral joining with a mesh-like reinforcing material made of synthetic resin, and have reached the present invention.
That is, the invention claimed in the present application is as follows.
（１）合成樹脂からなる補強材と、少なくとも１層のスパンレース不織布を含む不織布層と、熱可塑性合成長繊維不織布とが一体接合されたフィルタ材であって、前記スパンレース不織布が、平均繊維径３〜８μｍの熱可塑性合成繊維からなり、かつ目付が１００〜３００ｇ／ｍ2 であることを特徴とする燃料用フィルタ材。
（２）前記スパンレース不織布を構成する熱可塑性合成繊維がポリアミド系繊維および／またはポリエステル系繊維であることを特徴とする（１）に記載の燃料用フィルタ材。
（３）前記スパンレース不織布を含む不織布層の上下に前記熱可塑性合成長繊維不織布が積層されていることを特徴とする（１）または（２）に記載の燃料用フィルタ材。
（４）前記スパンレース不織布が、平均繊維径の大きな層と小さな層を有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の燃料用フィルタ材。
（５）前記スパンレース不織布を含む不織布層が、スパンレース不織布とメルトブロー不織布からなることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の燃料用フィルタ材。
（６）前記合成樹脂からなる補強材が押出成型されたメッシュ状物であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の燃料用フィルタ材。
（７）前記燃料用フィルタ材のＪＩＳ Ｂ ８３５６−８法に準拠して測定した１０μｍ以上の粒子捕集効率が８０％以上であり、かつフィルタ寿命が１８分以上であることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の燃料用フィルタ材。
（８）（１）〜（７）に記載の燃料用フィルタ材を、熱可塑性合成長繊維不織布が内側になるように重ね合せ、その端部周囲を熱シールして袋状に形成したことを特徴とする燃料用フィルタ。
(1) A filter material in which a reinforcing material made of a synthetic resin, a non-woven fabric layer including at least one spunlace nonwoven fabric, and a thermoplastic synthetic long-fiber nonwoven fabric are integrally joined, and the spunlace nonwoven fabric comprises an average fiber A fuel filter material comprising a thermoplastic synthetic fiber having a diameter of 3 to 8 μm and a basis weight of 100 to 300 g / m 2 .
(2) The filter material for fuel according to (1), wherein the thermoplastic synthetic fibers constituting the spunlace nonwoven fabric are polyamide fibers and / or polyester fibers.
(3) The filter material for fuel according to (1) or (2), wherein the thermoplastic synthetic long-fiber nonwoven fabric is laminated above and below a nonwoven fabric layer containing the spunlace nonwoven fabric.
(4) The fuel filter material according to any one of (1) to (3), wherein the spunlace nonwoven fabric has a large average fiber diameter layer and a small layer.
(5) The filter material for fuel according to any one of (1) to (4), wherein the nonwoven fabric layer containing the spunlace nonwoven fabric comprises a spunlace nonwoven fabric and a meltblown nonwoven fabric.
(6) The fuel filter material according to any one of (1) to (5), wherein the reinforcing material made of synthetic resin is an extruded mesh-like material.
(7) The filter material for fuel is characterized by having a particle collection efficiency of 10 μm or more measured according to JIS B 8356-8 method of 80% or more and a filter life of 18 minutes or more ( The fuel filter material according to any one of 1) to (6).
(8) The fuel filter material described in (1) to (7) is overlapped so that the thermoplastic synthetic non-woven fabric is inside, and the periphery of the end is heat-sealed to form a bag shape. A filter for fuel.
本発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
(i) スパンレース不織布を使用することにより、スパンボンド法やメルトブロー法などで製作した不織布と比較して目付、繊維径、通気度など諸性質のばらつきを押えることができ、安定したフィルタ性能を得ることができる。
(ii)メルトブロー不織布と同程度の繊維径で、かつ厚みを持たせることにより、捕集性能や寿命を向上させることが可能である。
(iii)不織布の厚さ方向に繊維径を変化させて傾斜機能を持たせることが可能であり、フィルタ寿命の延長を図ることができる。
According to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
(i) By using a spunlace nonwoven fabric, it is possible to suppress variations in properties such as basis weight, fiber diameter, and air permeability compared to nonwoven fabrics manufactured by the spunbond method or melt blow method, and stable filter performance. Obtainable.
(ii) It is possible to improve the collection performance and life by giving the fiber diameter and thickness similar to those of the melt blown nonwoven fabric.
(iii) It is possible to change the fiber diameter in the thickness direction of the nonwoven fabric so as to have an inclination function, and to extend the filter life.
以下、本発明について、具体的に説明する。
本発明の燃料用フィルタ材は、合成樹脂からなる補強材と、少なくとも１層のスパンレース不織布を含む不織布層と、熱可塑性合成長繊維不織布とが一体接合されたフィルタ材であり、前記スパンレース不織布は、平均繊維径が３〜８μｍ、好ましくは３．５〜７μｍの熱可塑性合成繊維からなり、かつ目付が１００〜３００ｇ／ｍ2 、好ましくは１５０〜２５０ｇ／ｍ2の範囲にあることが必要である。
スパンレース不織布を構成する繊維の平均繊維径が上記範囲にあると、スパンレース不織布に特徴的な交絡処理における交絡効果が高く、繊維が三次元方向に短い間隔で交絡することができ、スパンレース不織布の表面方向および厚み方向に対して均一で密な交絡ができ、機械強度に優れ、さらに小さな繊維間隙を均一に形成することができる。また、スパンレース不織布の目付が上記範囲にあると、圧力損失を低減でき、フィルタの寿命を長くすることができる。
なお、本発明において、スパンレース不織布とは、短繊維をウェブ化し、高圧水流で繊維交絡させた不織布をいう。例えば、カードウェブ、ランダムウェブ、湿式抄造ウェブ等を高圧の柱状流により、３次元交絡させた不織布が挙げられる。中でも極細の短繊維を用いて湿式抄造ウェブとし、高圧の柱状流により、３次元交絡させた湿式極細繊維不織布は、目付が均一で密な交絡性を有し、微粒子の捕集効率が優れている点から好ましい。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
The fuel filter material of the present invention is a filter material in which a reinforcing material made of a synthetic resin, a nonwoven fabric layer containing at least one spunlace nonwoven fabric, and a thermoplastic synthetic long fiber nonwoven fabric are integrally joined, and the spunlace The nonwoven fabric is made of thermoplastic synthetic fibers having an average fiber diameter of 3 to 8 μm, preferably 3.5 to 7 μm, and has a basis weight of 100 to 300 g / m 2 , preferably 150 to 250 g / m 2. is necessary.
When the average fiber diameter of the fibers constituting the spunlace nonwoven fabric is in the above range, the confounding effect in the entanglement treatment characteristic of the spunlace nonwoven fabric is high, and the fibers can be entangled at short intervals in the three-dimensional direction. Uniform and dense entanglement can be achieved with respect to the surface direction and thickness direction of the nonwoven fabric, excellent mechanical strength, and even small fiber gaps can be formed uniformly. Moreover, when the fabric weight of a spunlace nonwoven fabric exists in the said range, a pressure loss can be reduced and the lifetime of a filter can be lengthened.
In the present invention, the spunlace nonwoven fabric refers to a nonwoven fabric in which short fibers are made into a web and entangled with a high-pressure water stream. For example, a nonwoven fabric obtained by three-dimensionally entangled a card web, a random web, a wet papermaking web, or the like with a high-pressure columnar flow can be used. Above all, the wet ultrafine fiber nonwoven fabric, which is a wet papermaking web using ultrafine short fibers and entangled three-dimensionally by a high-pressure columnar flow, has a uniform basis weight and dense entanglement, and excellent particle collection efficiency. This is preferable.
本発明に用いられるスパンレース不織布を含む不織布層は、少なくとも１層のスパンレース不織布が積層されていればよく、例えば、１層または２層以上のスパンレース不織布が積層されたもの、スパンレース不織布にメルトブロー不織布などの他の不織布が積層されたものなどが挙げられる。フィルタの寿命を長くする点からは、繊維径の異なるスパンレース不織布を２層以上積層し、繊維径の傾斜構造を形成させたものが好ましく、特に好ましくはフィルタの上流側に繊維径の大きなスパンレース不織布を、下流側に繊維径の小さなメルトブロー不織布を積層させた不織布層である。
スパンレース不織布には、ナイロン６、ナイロン６６、共重合ポリアミドなどのポリアミド系繊維、ポリエチレンテレフタレート、共重合ポリエステルなどのポリエステル系繊維などの熱可塑性合成繊維が用いられ、これらは単独または２種以上混合して用いることができる。また異なる繊維で構成される複合繊維などを用いてもよい。これらのうち、ナイロン繊維および／またはポリエステル繊維が好ましい。
The nonwoven fabric layer containing the spunlace nonwoven fabric used in the present invention only needs to have at least one layer of spunlace nonwoven fabric laminated, for example, a laminate of one layer or two or more layers of spunlace nonwoven fabric, a spunlace nonwoven fabric. And other non-woven fabrics such as melt blown non-woven fabrics. From the viewpoint of extending the life of the filter, it is preferable to laminate two or more layers of spunlace nonwoven fabrics having different fiber diameters to form an inclined structure of fiber diameters, and particularly preferably, a span with a large fiber diameter is formed upstream of the filter. This is a nonwoven fabric layer in which a lace nonwoven fabric is laminated on the downstream side with a melt blown nonwoven fabric having a small fiber diameter.
The spunlace nonwoven fabric is made of thermoplastic fibers such as nylon 6, nylon 66, polyamide fibers such as copolyamide, and polyester fibers such as polyethylene terephthalate and copolyester, which are used alone or in combination of two or more. Can be used. Moreover, you may use the composite fiber etc. which are comprised with a different fiber. Of these, nylon fibers and / or polyester fibers are preferred.
スパンレース不織布を構成する繊維の繊維長は２〜５０ｍｍが好ましく、より好ましくは５〜３０ｍｍの範囲である。この範囲の繊維長とすることにより、交絡処理での高い交絡効果が得られ、繊維を三次元方向に短い間隔で交絡させ、不織布の表面方向および厚み方向に対して均一で密な交絡ができ、機械強度に優れ、さらに小さな繊維間隙を均一に形成することできる。また、繊維の繊度は０．１〜０．８ｄｔｅｘが好ましく、例えばポリエステル系繊維の場合は０．１〜０．５ｄｔｅｘの範囲が好ましく、特に好ましくは０．１５〜０．３ｄｔｅｘの範囲である。ポリアミド系繊維の場合は、０．３〜０．７ｄｔｅｘの範囲が好ましく、特に好ましくは、０．４〜０．６ｄｔｅｘの範囲である。 The fiber length of the fibers constituting the spunlace nonwoven fabric is preferably 2 to 50 mm, more preferably 5 to 30 mm. By setting the fiber length within this range, a high entanglement effect in the entanglement treatment can be obtained, and the fibers can be entangled at short intervals in the three-dimensional direction, and uniform and dense entanglement can be achieved in the surface direction and thickness direction of the nonwoven fabric. Excellent mechanical strength and even smaller fiber gaps can be formed uniformly. The fineness of the fiber is preferably 0.1 to 0.8 dtex. For example, in the case of a polyester fiber, a range of 0.1 to 0.5 dtex is preferable, and a range of 0.15 to 0.3 dtex is particularly preferable. In the case of polyamide-based fibers, a range of 0.3 to 0.7 dtex is preferable, and a range of 0.4 to 0.6 dtex is particularly preferable.
本発明において、スパンレース不織布は、平均繊維径が大きな層と小さな層から構成されていることが好ましい。例えば、平均繊維径として、４〜８μｍの層と、３〜４μｍの層の２層から構成されることが好ましい。繊維繊度としては、太い繊維が０．２〜０．５ｄｔｅｘであり、細い繊維が０．１〜０．２ｄｔｅｘの２層から構成されていることが好ましい。スパンレース不織布の構成繊維層に、繊度勾配を設け、フィルタの上流側に平均繊維径が大きな層を、下流側に小さな層を配することで、フィルタ寿命をさらに向上させることができる。
スパンレース不織布の通気度は、圧力損失の点から、フラジール法による通気度で５〜３０ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃの範囲が好ましく、より好ましくは８〜２０ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃ、特に好ましくは８〜１５ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃである。またスパンレース不織布の厚みは０．２〜１．０ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．４〜０．７ｍｍであり、嵩密度は０．２〜０．４ｇ／ｃｍ3 の範囲が好ましく、より好ましくは０．３〜０．４ｇ／ｃｍ3 である。
In the present invention, the spunlace nonwoven fabric is preferably composed of a layer having a large average fiber diameter and a small layer. For example, the average fiber diameter is preferably composed of 2 layers of 4 to 8 μm and 3 to 4 μm. As the fiber fineness, it is preferable that a thick fiber is 0.2 to 0.5 dtex and a thin fiber is 0.1 to 0.2 dtex. By providing a fineness gradient in the constituent fiber layer of the spunlace nonwoven fabric and arranging a layer having a large average fiber diameter on the upstream side of the filter and a small layer on the downstream side, the filter life can be further improved.
Air permeability of the spunlaced nonwoven fabric, from the viewpoint of pressure loss, is preferably in the range of 5~30cc / cm 2 / sec in air permeability by Frazier method, more preferably 8~20cc / cm 2 / sec, particularly preferably 8 to 15 cc / cm 2 / sec. The thickness of the spunlace nonwoven fabric is preferably in the range of 0.2 to 1.0 mm, more preferably 0.4 to 0.7 mm, and the bulk density is preferably in the range of 0.2 to 0.4 g / cm 3 , More preferably, it is 0.3-0.4 g / cm < 3 >.
スパンレース不織布は、公知の方法により、例えば、紡糸、抄造、交絡の各工程により製造することができる。繊維の準備としては、例えばポリエステル繊維の場合、極細繊維を通常の方法を用いて紡糸し、その後所定の繊維長にカットして繊維を準備する。その後、通常の抄造法を用いてカットされた極細繊維を積層してウェブ状にする。薄手の織物を中間部とする場合は、その織物の両面にカット極細繊維を積層してウェブ状にする。次いで積層されたウェブを、高圧の柱状流処理を用いて繊維相互間の交絡処理を行う。極細の短繊維を交絡処理すると、繊維間の交絡が密に均一に行われ、スパンレース不織布として、微小な繊維間隙が均一に生じることとなる。抄造時において、極細繊維の繊度の大、中、小のものを繊度の順番に抄造し、交絡処理すると、繊維繊度の勾配を有するスパンレース不織布が得られる。
またメルトブロー不織布も公知の方法で製造することができるが、メルトブロー繊維の繊度は０．０１〜０．１ｄｔｅｘの範囲が好ましく、繊維径は１〜３μｍの範囲が好ましい。スパンレース不織布とメルトブロー不織布を積層して用いる場合には、メルトブロー不織布を最終的な精密濾過材として用いるのが好ましく、具体的にはフィルタの下流側に積層するのが好ましい。
The spunlace nonwoven fabric can be produced by a known method, for example, by each process of spinning, papermaking, and entanglement. As the preparation of the fiber, for example, in the case of a polyester fiber, an ultrafine fiber is spun using a normal method, and then cut into a predetermined fiber length to prepare the fiber. Thereafter, ultrafine fibers cut using a normal papermaking method are laminated to form a web. When a thin woven fabric is used as an intermediate portion, cut ultrafine fibers are laminated on both sides of the woven fabric to form a web. The laminated web is then entangled between fibers using a high pressure columnar flow treatment. When the ultrafine short fibers are entangled, the entanglement between the fibers is performed densely and uniformly, and a fine fiber gap is uniformly generated as a spunlace nonwoven fabric. At the time of papermaking, a spunlace nonwoven fabric having a fiber fineness gradient can be obtained by making the fine fibers of large, medium and small fineness in the order of fineness and entanglement treatment.
Melt blown nonwoven fabrics can also be produced by known methods, but the fineness of melt blown fibers is preferably in the range of 0.01 to 0.1 dtex, and the fiber diameter is preferably in the range of 1 to 3 μm. When a spunlace nonwoven fabric and a melt blown nonwoven fabric are laminated and used, the melt blown nonwoven fabric is preferably used as the final microfiltration material, and specifically, laminated on the downstream side of the filter.
本発明に用いられる熱可塑性合成長繊維不織布（以下、スパンボンド不織布という）を構成する繊維素材としては、ナイロン６、ナイロン６６、共重合ポリアミド、などのポリアミド系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレート、共重合ポリエステルなどのポリエステル系繊維などが挙げられる。これらは単独または２種以上混合して用いてもよく、また異なる繊維で構成される複合繊維などでもよい。これらのうち、ポリエステル系繊維又はポリアミド系繊維が特に好ましい。
スパンボンド不織布を構成する繊維の平均繊維径は１０〜５０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは１２〜３０μｍである。繊度は、ナイロン６の場合は１．０〜３．０ｄｅｔｘの範囲が好ましく、より好ましくは、１．５〜２．０ｄｔｅｘである。
スパンボンド不織布の目付は１０〜５０ｇ／ｍ2 の範囲が好ましい。またスパンボンド不織布を２枚重ねた場合の通気度は１５０〜４００ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃの範囲が好ましく、より好ましくは２００〜３００ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃの範囲である。さらに不織布の部分熱圧着率は５〜３０％が好ましく、より好ましくは５〜２５％である。
Examples of the fiber material constituting the thermoplastic synthetic long-fiber nonwoven fabric (hereinafter referred to as spunbond nonwoven fabric) used in the present invention include polyamide fibers such as nylon 6, nylon 66, and copolymerized polyamide, polyethylene, polypropylene, and copolymerized polypropylene. And polyester fibers such as polyethylene terephthalate and copolyester. These may be used alone or in combination of two or more, or may be a composite fiber composed of different fibers. Of these, polyester fibers or polyamide fibers are particularly preferable.
The average fiber diameter of the fibers constituting the spunbonded nonwoven fabric is preferably in the range of 10 to 50 μm, more preferably 12 to 30 μm. In the case of nylon 6, the fineness is preferably in the range of 1.0 to 3.0 detex, more preferably 1.5 to 2.0 dtex.
Basis weight of the spunbonded nonwoven fabric is preferably in the range of 10 to 50 g / m 2. The air permeability in the case of overlapping two sheets of spunbonded non-woven fabric is preferably in the range of 150~400cc / cm 2 / sec, more preferably from 200~300cc / cm 2 / sec. Furthermore, the partial thermocompression bonding rate of the nonwoven fabric is preferably 5 to 30%, more preferably 5 to 25%.
スパンボンド不織布は通常の方法により製造することができる。例えば、合成樹脂（ポリマー）を、エクストルーダーで加熱、溶融し、細い孔を有する口金（紡糸口金）から押し出し、延伸して連続した長繊維（フィラメント）を得、次いでフィラメントを均一に分散させたウェブをエンボスロールの熱圧着により、ボンディング（接合）する方法などが挙げられる。 The spunbond nonwoven fabric can be produced by a usual method. For example, a synthetic resin (polymer) is heated and melted with an extruder, extruded from a die having a fine hole (spinning die), and stretched to obtain continuous long fibers (filaments), and then the filaments are uniformly dispersed. Examples include a method of bonding (bonding) a web by thermocompression bonding of an embossing roll.
上記したスパンレース不織布を含む不織布層とスパンボンド不織布とを積層させる際には、スパンレース不織布を含む不織布層が中間層となるように、該不織布層の上下にスパンボンド不織布を積層させるのが好ましい。このようなサンドイッチ構造とすることにより、表面層のスパンボンド不織布がプレフィルタの役割を果たし、寿命延長に寄与し、さらにスパンレース不織布等の強度補強効果が得られる。スパンレース不織布を含む不織布層とスパンボンド不織布の重量割合は、スパンレース不織布を含む不織布層の含有率が大きい方が好ましく、該不織布が不織布全体の６０〜９０ｗｔ％の範囲であるのがより好ましく、さらに好ましくは７０〜８０ｗｔ％である。 When laminating the nonwoven fabric layer containing the spunlace nonwoven fabric and the spunbond nonwoven fabric, the spunbond nonwoven fabric may be laminated above and below the nonwoven fabric layer so that the nonwoven fabric layer containing the spunlace nonwoven fabric is an intermediate layer. preferable. By adopting such a sandwich structure, the spunbond nonwoven fabric of the surface layer plays the role of a prefilter, contributes to the extension of the life, and further obtains the strength reinforcing effect of the spunlace nonwoven fabric and the like. The weight ratio of the nonwoven fabric layer containing the spunlace nonwoven fabric and the spunbond nonwoven fabric is preferably such that the content of the nonwoven fabric layer containing the spunlace nonwoven fabric is large, and the nonwoven fabric is more preferably in the range of 60 to 90 wt% of the whole nonwoven fabric. More preferably, it is 70-80 wt%.
また、本発明に用いられる合成樹脂からなる補強材はフィルタ材の外層部に用いられ、フィルタ材としての摩擦強度、加圧時の強度等の耐久性を向上させる役割を有し、フィルタの保護、形状安定性および取扱性を向上させる。該補強材としては、モノフィラメントのメッシュ状織物、押出し成形メッシュ状物などが好適に用いられる。メッシュの開口間隔は０．２〜５ｍｍが好ましく、より好ましくは０．５〜３ｍｍの範囲である。素材としては、ナイロン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリスチレン系などの合成樹脂が用いられる。 In addition, the reinforcing material made of synthetic resin used in the present invention is used in the outer layer portion of the filter material, and has a role of improving durability such as friction strength as a filter material and strength at the time of pressurization. , Improve shape stability and handling. As the reinforcing material, a monofilament mesh-like woven fabric, an extruded mesh-like product, or the like is preferably used. The mesh opening interval is preferably 0.2 to 5 mm, and more preferably 0.5 to 3 mm. As the material, a synthetic resin such as nylon, polyolefin, polyester or polystyrene is used.
本発明の燃料用フィルタ材は、上記した補強材と、スパンレース不織布を含む不織布層と、スパンボンド不織布を一体に接合して得られる。これらの接合は、例えば、超音波振動と同時に加圧力を加え、樹脂の一部に摩擦熱を発生させて接合したい部分を溶融させ、接合を行う超音波溶着法や、エンボスと平滑の一対の熱ロールを用いて接合する方法、ホットメルト系樹脂をメルトブロー方式で繊維形状に塗布して接合する方法、粒子状ホットメルト系樹脂を塗布して接合する方法等により行うことができるが、特に好ましくは超音波溶着法である。 The filter material for fuel of the present invention is obtained by integrally joining the above-described reinforcing material, a nonwoven fabric layer containing a spunlace nonwoven fabric, and a spunbond nonwoven fabric. For example, the ultrasonic welding method in which a pressure is applied simultaneously with ultrasonic vibration, friction heat is generated in a part of the resin to melt the part to be bonded, and the bonding is performed. Although it can be carried out by a method of joining using a hot roll, a method of applying a hot melt resin in a fiber shape by a melt blow method and joining, a method of applying and joining a particulate hot melt resin, it is particularly preferable. Is an ultrasonic welding method.
燃料用フィルタ材のフィルタ性能は、捕集効率とフィルタ寿命の両方の因子により設定されるが、本発明において、燃料用フィルタ材の１０μｍ以上の微粒子捕集効率は８０％以上であるのが好ましく、より好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上であり、かつ、フィルタ寿命が１８分以上であるのが好ましく、より好ましくは２０分以上、特に好ましくは３０分以上である。これらの捕集効率はＪＩＳ Ｂ ８３５６−８法による基準ダスト（ＪＩＳ８種）における捕集効率で表わし、またフィルタ寿命はＪＩＳ Ｂ ８３５６−８法による基準ダスト（ＪＩＳ ８種）における差圧１０ｋＰａに達する時間（分）で表わした値である。本発明の燃料用フィルタ材には、特定範囲の極細繊維を用いたスパンレース不織布が用いられているため、捕集効率が格段に向上し、９５％以上の効率を有する。また極細繊維層に繊度勾配を持たせることにより、フィルタ寿命が格段に向上し、フィルタ寿命が３０分以上の高性能を有することができる。 The filter performance of the fuel filter material is set by factors of both the collection efficiency and the filter life. In the present invention, the particulate filter efficiency of 10 μm or more of the fuel filter material is preferably 80% or more. More preferably, it is 90% or more, particularly preferably 95% or more, and the filter life is preferably 18 minutes or more, more preferably 20 minutes or more, particularly preferably 30 minutes or more. These collection efficiencies are expressed as collection efficiencies in standard dust (JIS 8 types) according to JIS B 8356-8 method, and the filter life reaches a differential pressure of 10 kPa in standard dust (JIS 8 types) according to JIS B 8356-8 method. It is a value expressed in hours (minutes). Since the spunlace nonwoven fabric using the ultrafine fibers in a specific range is used for the fuel filter material of the present invention, the collection efficiency is remarkably improved and the efficiency is 95% or more. Further, by providing a fineness gradient in the ultrafine fiber layer, the filter life can be remarkably improved, and the filter life can have a high performance of 30 minutes or more.
図１は、本発明の一実施例を示す燃料用フィルタ材の構造説明図である。図１(A) の燃料用フィルタ材６はスパンレース不織布層１の上下の表面に長繊維不織布層２、３をそれぞれ積層し、該長繊維不織布層２の表面にメッシュ状補強材４を積層したものであり、また図１(B) のフィルタ材６は繊維径の大きい層１Ａと小さい層１Ｂの２層を積層した傾斜機能付きスパンレース不織布層１を用い、繊維径の大きい層１Ａを長繊維不織布層２に積層させたものである。このようなフィルタ材６は例えば、図２の(A) または(B) に示す製造工程により製造することができる。 FIG. 1 is an explanatory view of the structure of a fuel filter material showing an embodiment of the present invention. The fuel filter material 6 shown in FIG. 1A is formed by laminating long fiber nonwoven fabric layers 2 and 3 on the upper and lower surfaces of the spunlace nonwoven fabric layer 1, and laminating a mesh-like reinforcing material 4 on the surface of the long fiber nonwoven fabric layer 2. In addition, the filter material 6 in FIG. 1 (B) uses a spunlace nonwoven fabric layer 1 having a gradient function in which two layers, a layer 1A having a large fiber diameter and a layer 1B having a small fiber diameter, are laminated. The long fiber nonwoven fabric layer 2 is laminated. Such a filter material 6 can be manufactured by the manufacturing process shown in FIG. 2 (A) or (B), for example.
図３は、本発明の一実施例を示す燃料用フィルタの断面説明図である。燃料用フィルタ５は、燃料用フィルタ材６を熱可塑性合成長繊維不織布が内側になるように重ね合わせ、その端部周囲に熱シール部７を形成して袋状とすることにより得られ、図４に示すように、通常、袋状の燃料用フィルタ５が燃料ポンプ１０の駆動時に圧潰するのを防止するために間隔保持材１１がその内部に配置され、さらに燃料用フィルタ５を燃料ポンプ１０に連結するための出口取付部材１２が設けられる。熱シール部７は、超音波により溶融接合する超音波ウエルダー機、超音波ミシン機等を用いた接合、またはホットメルト系樹脂などの接着剤による接合により設けることができる。熱シール部の形状は、格子状、千鳥状、ひし形状などのいずれでもよく、大きさおよび間隔は適宜選定できる。 FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of a fuel filter showing one embodiment of the present invention. The fuel filter 5 is obtained by stacking the fuel filter material 6 so that the thermoplastic synthetic long-fiber nonwoven fabric is inside, and forming a heat seal portion 7 around the end portion to form a bag shape. As shown in FIG. 4, in order to prevent the bag-like fuel filter 5 from being crushed when the fuel pump 10 is driven, a spacing member 11 is usually disposed therein, and the fuel filter 5 is further connected to the fuel pump 10. An outlet mounting member 12 is provided for connection to the. The heat seal portion 7 can be provided by bonding using an ultrasonic welder, an ultrasonic sewing machine, or the like that is melt-bonded by ultrasonic waves, or by bonding using an adhesive such as a hot-melt resin. The shape of the heat seal portion may be any of a lattice shape, a staggered shape, a rhombus shape, and the size and interval can be selected as appropriate.
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。なお、例中の特性は、下記の方法で測定した。
(1) 目付（ｇ／ｍ2 ）：１００ｍｍ×１００ｍｍの試料を原反幅方向に１２点、長さ方向に４点採取し、重量を測定し、ｇ／ｍ2に換算し、その平均値を求める。
(2) 嵩密度（ｇ／ｃｍ3 ）：目付と、荷重１０ｋＰａの厚みから単位容積当たりの重量を求め、３カ所以上の平均値で表す。
(3) 平均繊維径（μｍ）：不織布の表面を顕微鏡写真で拡大し、その繊維径を１０点実測し、その平均値で示す。
(4) 通気性（通気度）：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６フラジール形試験機で、３カ所測定し、その平均値を求める。
(5) 部分熱圧着率（％）：不織布の表面を顕微鏡写真で拡大し、不織布全面積に対する接合部面積の割合を算出する。
(6) １０μｍ以上の粒子捕集効率（％）：ＪＩＳ Ｂ ８３５６−８法を準用し、昭和シェル石油社製 Ｌｏｗ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｗｈｉｔｅ Ｓｐｒｉｔ（以下、ＬＡＷＳという）に、ＪＩＳ８種のダストを２ｍｇ／Ｌの割合で混合し、超音波振動で１分間撹拌して均一に分散させた液を、流量１２ｃｃ／ｍｉｎ／ｃｍ2で試料に通過させ、通過前後の液を採取し、各液の粒度分布を粒度分布計で測定し、１０μｍ以上の粒子捕集効率を求める。同様に、ＪＩＳ７種ダストについても同じ方法で測定した。
(7) フィルタ寿命：ＪＩＳ Ｂ ８３５６−８法を準用し、昭和シェル石油社製 Ｌｏｗ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｗｈｉｔｅ Ｓｐｒｉｔ（以下、ＬＡＷＳという）に、ＪＩＳ８種ダストを３５．２ｍｇ／Ｌの割合で混合し、超音波振動で１分間撹拌して均一に分散させた液を、流量１２ｃｃ／ｍｉｎ／ｃｍ2で試料に通過させ、差圧１０ｋＰａに達するまでの時間（分）を測定し、フィルタ寿命時間とする。同様に、ＪＩＳ７種ダストについても同じ方法で測定した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The characteristics in the examples were measured by the following methods.
(1) Weight per unit area (g / m 2 ): A sample of 100 mm × 100 mm was sampled 12 points in the width direction of the original fabric and 4 points in the length direction, the weight was measured, converted to g / m 2 , and the average value Ask for.
(2) Bulk density (g / cm 3 ): The weight per unit volume is obtained from the basis weight and the thickness of the load of 10 kPa, and is represented by an average value of three or more locations.
(3) Average fiber diameter (μm): The surface of the nonwoven fabric is magnified with a micrograph, the fiber diameter is actually measured at 10 points, and the average value is shown.
(4) Breathability (breathability): Measured at three locations with a JIS-L-1906 Frazier type tester, and the average value is obtained.
(5) Partial thermocompression bonding rate (%): The surface of the nonwoven fabric is magnified with a micrograph, and the ratio of the joint area to the total nonwoven fabric area is calculated.
(6) Particle collection efficiency (%) of 10 μm or more: JIS B 8356-8 method is applied mutatis mutandis, and Low Aromatic White Split (hereinafter referred to as LAWS) manufactured by Showa Shell Sekiyu KK The liquid that was mixed at a ratio and stirred uniformly for 1 minute by ultrasonic vibration was passed through the sample at a flow rate of 12 cc / min / cm 2 , the liquid before and after passage was collected, and the particle size distribution of each liquid was Measure with a distribution meter and determine the particle collection efficiency of 10 μm or more. Similarly, JIS class 7 dust was measured by the same method.
(7) Filter life: JIS B 8356-8 method is applied mutatis mutandis, Low Aromatic White Spirit (hereinafter referred to as LAWS) manufactured by Showa Shell Sekiyu KK, JIS 8 type dust is mixed at a rate of 35.2 mg / L, and ultrasonic waves are mixed. The solution stirred for 1 minute by vibration and uniformly dispersed is passed through the sample at a flow rate of 12 cc / min / cm 2 , and the time (minutes) required to reach a differential pressure of 10 kPa is measured to obtain the filter life time. Similarly, JIS class 7 dust was measured by the same method.
〔実施例１〜６および比較例１、２〕
ナイロン長繊維不織布を公知のスパンボンド方法により作製した。すなわち、ポリアミド樹脂（ナイロン−６樹脂）を用いて溶融紡糸装置により繊維ウエッブを形成し、得られた繊維ウエッブを、エンボスロールと平滑ロールの一対の熱ロールを用いて部分熱圧着率が２０％になるように熱圧着させ、表１に示す目付、繊度、平均繊維径、厚みおよび通気度を有するナイロン長繊維不織布（スパンボンド不織布）を得た。得られたスパンボンド不織布（ＳＢ）は、表１に示すように実施例１〜６および比較例２では、上下層となるよう第１層部と第３層部または第４層部に用いた。また比較例１ではスパンボンド不織布のみを積層した。
また、スパンレース不織布を公知の方法により作製した。すなわち、実施例１〜４ではポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）の極細繊維を、実施例５および実施例６ではナイロン６（Ｎｙ６）の極細繊維を用い、これらの繊維をそれぞれ１０ｍｍの長さにカットし、下記特性を有するスパンレース不織布（ＳＬ）を得た。
実施例１では、繊度０．１５ｄｔｅｘと０．３ｄｔｅｘを同重量用いて繊度勾配をつけ、目付１５８ｇ／ｍ2 とした。
実施例２では、繊度０．１５ｄｔｅｘと０．３ｄｔｅｘを同重量用いて繊度勾配をつけ、目付２０１ｇ／ｍ2 とした。
実施例３では、繊度０．１ｄｔｅｘを用いて目付１５６ｇ／ｍ2 とした。
実施例４では、繊度０．１５ｄｔｅｘを用いて目付１５８ｇ／ｍ2 とした。
実施例５および実施例６では、繊度０．５ｄｔｅｘを用いて目付１７０ｇ／ｍ2 とした。上記実施例で用いた繊維の平均繊維径の数値は表１に示した通りである。
なお、実施例６および比較例２では、メルトブロー法による極細繊維ウェブとして、繊度０．０３ｄｅｔｘを用いて目付７０ｇ／ｍ2 としたメルトブロー不織布（ＭＢ）を中間層として組み合わせた。各不織布の厚みと通気性は、表１の通りである。
さらに、合成樹脂からなる補強材には、平均繊維径１２０μｍのナイロン−６樹脂のモノフイラメントをメッシュ間隔１．２ｍｍのメッシュ構造とした織物を用いた。
[Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2]
A nylon long fiber nonwoven fabric was produced by a known spunbond method. That is, a fiber web is formed by a melt spinning apparatus using a polyamide resin (nylon-6 resin), and the resulting fiber web has a partial thermocompression bonding rate of 20% using a pair of hot rolls of an emboss roll and a smooth roll. The nylon long fiber nonwoven fabric (spunbond nonwoven fabric) having the basis weight, fineness, average fiber diameter, thickness and air permeability shown in Table 1 was obtained. As shown in Table 1, the obtained spunbonded nonwoven fabric (SB) was used in the first layer portion and the third layer portion or the fourth layer portion so as to be upper and lower layers in Examples 1 to 6 and Comparative Example 2. . In Comparative Example 1, only a spunbond nonwoven fabric was laminated.
A spunlace nonwoven fabric was produced by a known method. That is, in Examples 1-4, polyester terephthalate (PET) ultrafine fibers were used, and in Examples 5 and 6, nylon 6 (Ny6) ultrafine fibers were used. Each of these fibers was cut to a length of 10 mm, A spunlace nonwoven fabric (SL) having the following characteristics was obtained.
In Example 1, a fineness gradient was given using the same weights of finenesses of 0.15 dtex and 0.3 dtex to a basis weight of 158 g / m 2 .
In Example 2, a fineness gradient was made using the same weights of finenesses of 0.15 dtex and 0.3 dtex to give a basis weight of 201 g / m 2 .
In Example 3, the basis weight was 156 g / m 2 using a fineness of 0.1 dtex.
In Example 4, the basis weight was set to 158 g / m 2 using a fineness of 0.15 dtex.
In Example 5 and Example 6, the basis weight was set to 170 g / m 2 using a fineness of 0.5 dtex. The numerical values of the average fiber diameter of the fibers used in the above examples are as shown in Table 1.
In Example 6 and Comparative Example 2, melt blown nonwoven fabric (MB) having a basis weight of 70 g / m 2 using a fineness of 0.03 detex was combined as an intermediate layer as an ultrafine fiber web by the melt blow method. Table 1 shows the thickness and breathability of each nonwoven fabric.
Further, a woven fabric having a mesh structure of a nylon-6 resin monofilament having an average fiber diameter of 120 μm and a mesh interval of 1.2 mm was used as the reinforcing material made of synthetic resin.
得られたスパンボンド不織布（ＳＢ）、スパンレース不織布（ＳＬ）、メルトブロー不織布（ＭＢ）および補強材を表１に示す組み合わせとして自動車燃料用フィルタ材料を作製し、それぞれのフィルタ特性を調べ、その結果を表１に示した。
なお、得られた各長繊維不織布と上記補強材の接合には、これらを重ね合わせ、超音波ウエルダーを用い、部分的に溶融接合して自動車用燃料フィルタ材を得た。この部分接合は１個当たりの溶融面積を１．３ｍｍ2 とし、格子形状とした。また、積層不織布の場合には粗構造の不織布（外層）と補強材とを重ねあわせた。フィルタ捕集性能、寿命の測定においては、繊度勾配のある場合には、例えば、スパンレース不織布においては、その繊維繊度の大きな方を上流側として用いて測定した。
The resulting spunbonded nonwoven fabric (SB), spunlaced nonwoven fabric (SL), meltblown nonwoven fabric (MB) and reinforcing material were combined as shown in Table 1 to produce a filter material for automobile fuel, and the respective filter characteristics were examined. Is shown in Table 1.
In addition, when joining each obtained long fiber nonwoven fabric and the said reinforcing material, these were overlap | superposed and it melt-joined partially using the ultrasonic welder, and obtained the fuel filter material for motor vehicles. In this partial joining, the melting area per piece was set to 1.3 mm 2 and a lattice shape was adopted. In the case of a laminated nonwoven fabric, a nonwoven fabric having a rough structure (outer layer) and a reinforcing material were overlapped. In the filter collection performance and life measurement, when there was a fineness gradient, for example, in the case of a spunlace nonwoven fabric, measurement was performed using the larger fiber fineness as the upstream side.
表１の結果から、本発明のスパンレース不織布を用いた実施例１〜６における燃料用フィルタ材は、ＪＩＳ８種の基準ダストにおいて捕集効率が８５％以上で、かつフィルタ寿命が２０分以上であり、フィルタ性能に優れたものであることがわかる。特に実施例１および２における繊度勾配を付けたフィルタ材では、捕集効率が９５％以上で、かつフィルタ寿命が３０分以上であり、比較例１、２に較べて捕集効率および寿命の点で、優れた性能を有していると言える。 From the results of Table 1, the fuel filter materials in Examples 1 to 6 using the spunlace nonwoven fabric of the present invention have a collection efficiency of 85% or more and a filter life of 20 minutes or more in JIS 8 standard dust. It can be seen that the filter performance is excellent. In particular, in the filter material with a fineness gradient in Examples 1 and 2, the collection efficiency is 95% or more, and the filter life is 30 minutes or more. Compared to Comparative Examples 1 and 2, the points of collection efficiency and life It can be said that it has excellent performance.
本発明の燃料用フィルタ材は、微細粒子の捕集性能に優れ、フィルタの面積を大きくすることなく、充分なフィルタ寿命を有し、耐久性に優れ、かつ均一なフィルタ性能を有するため、特に自動車燃料用フィルタとして有用である。 The fuel filter material of the present invention is excellent in the performance of collecting fine particles, has a sufficient filter life without increasing the area of the filter, has excellent durability, and has a uniform filter performance. It is useful as a filter for automobile fuel.
１、１Ａ、１Ｂ…スパンレース不織布層、２、３…長繊維不織布層、４…メッシュ状補強材、５…燃料用フィルタ、６…燃料用フィルタ材、７…熱シール部、１０…燃料ポンプ、１１…間隔保持材、１２…出口取付部材、１３…燃料タンク、１４…燃料。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B ... Spunlace nonwoven fabric layer, 2, 3 ... Long fiber nonwoven fabric layer, 4 ... Mesh reinforcement, 5 ... Fuel filter, 6 ... Fuel filter material, 7 ... Heat seal part, 10 ... Fuel pump , 11... Spacing retaining material, 12... Outlet mounting member, 13... Fuel tank, 14.
Claims (8)
The fuel filter material according to any one of claims 1 to 7, wherein the thermoplastic synthetic long-fiber nonwoven fabric is overlapped so as to be inside, and the periphery of the end portion is heat-sealed to form a bag shape. filter.
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