JP2006192345A - Filter medium for ultraviolet-resistant air-conditioning filter, and sock filter - Google Patents

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省二 徳田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an incombustible filter medium for an ultraviolet-resistant air-conditioning filter realizing a high particle collection efficiency with a low pressure drop, having gradual pressure drop increase due to dust clogging, and to provide a sock filter composed of the filter medium. <P>SOLUTION: This filter medium for the ultraviolet-resistant air-conditioning filter is composed of a filter medium containing triboelectric charging nonwoven fabric. The triboelectric charging nonwoven fabric comprises at least 20 mass% polyester-based fiber containing phosphinic compound and/or sulfonic compound, and at least 30 mass% polyolefin fiber. The sock filter is composed of the filter medium. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、食品加工工場等において大容量の空気を濾過、供給するのに好適な耐紫外線性空調フィルター用濾材に関する。すなわち低圧力損失で高い粒子捕集効率を発現でき、ダスト目詰まりによる圧損上昇が緩やかで、かつ難燃性を併せ持つ耐紫外線性空調フィルター用濾材、および該濾材によって構成されるソックフィルターに関する。 The present invention relates to a filter medium for an ultraviolet-resistant air-conditioning filter suitable for filtering and supplying a large volume of air in a food processing factory or the like. That is, the present invention relates to a filter medium for an ultraviolet-resistant air-conditioning filter that can exhibit high particle collection efficiency with low pressure loss, has a moderate increase in pressure loss due to dust clogging, and has flame retardancy, and a sock filter composed of the filter medium.

従来より、ソックフィルターとして織物で構成されたものが用いられており、その構成として、十分な捕集性能を確保するため、ポアサイズを小さくするために織目を込ませた構造を採用されている。しかしながら、このような構造を採用する結果、厚くて重く、また圧力損失が高いフィルターとなるという問題点がある。またコストも高いため洗濯による再利用を行っているが、ソックフィルターの長さは、通常5〜20mもあり容易ではなく、その上、機械的捕集のため、特に微細塵の捕集性に乏しいという欠点があった。   Conventionally, a sock filter made of a woven fabric has been used, and as the configuration, a structure with a texture is adopted to reduce the pore size in order to ensure sufficient collection performance. . However, as a result of adopting such a structure, there is a problem that the filter is thick and heavy and has a high pressure loss. In addition, the cost is high, so it is reused by washing, but the length of the sock filter is usually 5 to 20 m, which is not easy, and in addition, it is particularly easy to collect fine dust for mechanical collection. There was a drawback of being scarce.

一方、これらの問題点を解決するため、エレクトレット化メルトブロー不織布を濾布とし、スパンボンド不織布を支持体としたソックフィルターが提案され、その素材としてメルトブロー不織布、スパンボンド不織布の何れもポリプロピレンが開示されている(例えば特許文献1参照)。しかしながら、エレクトレット化メルトブロー不織布は微細塵に対して優れた捕集性能を示す反面、ダスト目詰まりにより圧力損失の上昇が早いという問題がある。更にはこれらソックフィルターは、食品加工工場等においては衛生環境維持の目的で紫外線ランプの近傍で使用されることがあり、その場合、メルトブロー不織布やスパンボンド不織布では、紫外線劣化による強度低下が容易に起こるため、フィルターを頻繁に交換しなければならないという問題があった。
特開平10−272316号公報
On the other hand, in order to solve these problems, a sock filter using an electret meltblown nonwoven fabric as a filter cloth and a spunbond nonwoven fabric as a support has been proposed, and both meltblown nonwoven fabric and spunbond nonwoven fabric are disclosed as polypropylene. (For example, refer to Patent Document 1). However, while the electret meltblown nonwoven fabric exhibits excellent collection performance against fine dust, there is a problem that the pressure loss increases quickly due to dust clogging. Furthermore, these sock filters may be used in the vicinity of ultraviolet lamps for the purpose of maintaining a sanitary environment in food processing factories and the like. Because of this, there was a problem that the filter had to be changed frequently.
JP-A-10-272316

ところで、異なる複数種の繊維を混合した摩擦帯電不織布は低圧力損失でかつ粒子捕集効率が比較的高い濾材として注目され、これまで種々の組合せの繊維構成によるものが提案されてきた(例えば、特許文献2〜4参照)。
米国特許第4,798,850号明細書 特開2000−170068号公報 特表2003−512147号公報
By the way, a frictionally charged nonwoven fabric in which different types of fibers are mixed has attracted attention as a filter medium having a low pressure loss and a relatively high particle collection efficiency, and so far, various combinations of fiber configurations have been proposed (for example, (See Patent Documents 2 to 4).
US Pat. No. 4,798,850 JP 2000-170068 A Special table 2003-512147 gazette

これらの濾材は、ポリオレフィン系繊維と、モダクリルやアクリル、ポリエステル繊維の組合せにおいて、繊維の油剤を除去して表面を清浄にした後に摩擦帯電させることにより得られる濾材が提案されている。しかしながら何れの文献においても濾材の燃焼性については何ら検討されておらず、用途によっては使用できない場合がある。例えば自動車室内の空気清浄ユニットに使用される場合は「JIS D 1201(1977)自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法」による燃焼性区分が自消性であることが必須である。しかしながら従来の濾材の繊維構成のうち、ポリオレフィン系繊維とアクリル繊維の組合せは、濾過性能は高いもののアクリル繊維が極めて燃えやすいため自消性とはならない。ポリオレフィン系繊維とモダクリル繊維の組合せは自消性を示すが、モダクリルは塩素を含んでおり、焼却処分時に有害なダイオキシン類を発生する恐れがあることから環境上好ましくない。 These filter media have been proposed in which a combination of polyolefin fibers and modacrylic, acrylic, and polyester fibers is obtained by removing the oil agent from the fibers to clean the surface and then triboelectrically charging. However, none of the literature discusses the flammability of the filter medium, and it may not be used depending on the application. For example, when used for an air purifying unit in an automobile interior, it is essential that the combustibility classification according to “JIS D 1201 (1977) Method for testing the flammability of organic materials for automobile interiors” is self-extinguishing. However, among the fiber configurations of conventional filter media, the combination of polyolefin fibers and acrylic fibers is not self-extinguishing because acrylic fibers are extremely flammable, although the filtration performance is high. The combination of polyolefin fiber and modacrylic fiber exhibits self-extinguishing properties, but modacrylic contains chlorine and is not environmentally preferable because it may generate harmful dioxins during incineration.

またポリオレフィン系繊維と標準的な芳香族ポリエステル繊維(以下、標準ポリエステル繊維と呼ぶ)の組合せは、ポリオレフィン系繊維とアクリル繊維との組合せよりも燃えにくいものの、必ずしも自消性を示さない上、また濾過性能も劣るという問題がある。更にポリオレフィン系繊維とポリエステル繊維からなる濾材が開示されているが、帯電性が充分とは言えず、特に0.3mμ程度の微細な粒子の捕集効率は充分ではなく、高い濾過性能や自消性を発現させるためのポリエステルの構造に関しては何ら検討がなされていない。   In addition, the combination of polyolefin fibers and standard aromatic polyester fibers (hereinafter referred to as standard polyester fibers) is less flammable than the combination of polyolefin fibers and acrylic fibers, but does not necessarily exhibit self-extinguishing properties. There is a problem that the filtration performance is also poor. Furthermore, although a filter medium composed of polyolefin fibers and polyester fibers has been disclosed, it cannot be said that the chargeability is sufficient, and in particular, the collection efficiency of fine particles of about 0.3 mμ is not sufficient, and high filtration performance and self-extinguishing. No investigation has been made on the structure of the polyester for expressing the properties.

本発明は、低圧力損失で高い粒子捕集効率を発現でき、ダスト目詰まりによる圧損上昇が緩やかで、かつ難燃性を併せ持つ耐紫外線性空調フィルター用濾材、および該濾材によって構成されるソックフィルターを提供せんとするものである。   The present invention relates to a filter medium for an ultraviolet-resistant air-conditioning filter that can exhibit high particle collection efficiency with low pressure loss, has a moderate increase in pressure loss due to dust clogging, and has flame retardancy, and a sock filter composed of the filter medium Is intended to provide.

本発明はホスフィン酸化合物及び/またはスルホン酸化合物を含有するポリエステル系繊維を少なくとも20質量%とポリオレフィン系繊維を少なくとも30質量%含んでなる摩擦帯電不織布より構成されることを特徴とする耐紫外線性空調フィルター用濾材である。
また前記摩擦帯電不織布に含まれるポリエステル系繊維において、ホスフィン酸化合物及び/またはスルホン酸化合物がポリエステル分子鎖と共重合していることを特徴とする耐紫外線性空調フィルター用濾材である。
また前記摩擦帯電不織布が、JIS D 1201(1977)自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法による燃焼性区分が自消性であることを特徴とする耐紫外線性空調フィルター用濾材である。
さらに、前記耐紫外線性空調フィルター用濾材によって構成され、摩擦帯電不織布を外層として使用することを特徴とするソックフィルターである。
The present invention is composed of a frictionally charged non-woven fabric comprising at least 20% by mass of a polyester fiber containing a phosphinic acid compound and / or a sulfonic acid compound and at least 30% by mass of a polyolefin fiber. This is a filter medium for air conditioning filters.
In the polyester fiber contained in the frictionally charged non-woven fabric, the filter material for an ultraviolet-resistant air-conditioning filter is characterized in that a phosphinic acid compound and / or a sulfonic acid compound are copolymerized with a polyester molecular chain.
The frictionally charged non-woven fabric is a filter medium for an ultraviolet-resistant air-conditioning filter, wherein the combustibility classification according to the flammability test method for organic materials for automobile interiors is self-extinguishing property according to JIS D 1201 (1977).
Furthermore, it is a sock filter which is comprised by the said filter medium for ultraviolet-resistant air-conditioning filters, and uses a friction charging nonwoven fabric as an outer layer.

本発明の耐紫外線性空調フィルター用濾材は、低圧力損失で微細塵に対して高い粒子捕集効率を発現できる。しかも、摩擦帯電不織布が短繊維から構成された比較的嵩高な不織布であるためダスト目詰まりによる圧損上昇が緩やかである。また食品加工工場等において紫外線ランプの近傍で使用されても、紫外線による強度劣化や性能低下が起こりにくく、長期にわたって使用することが可能である。またその濾材自体がJIS D 1201(1977)自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法による燃焼性区分が自消性であり、難燃性も併せ持っている。   The filter material for an ultraviolet-resistant air-conditioning filter of the present invention can exhibit high particle collection efficiency with respect to fine dust with low pressure loss. Moreover, since the frictionally charged non-woven fabric is a relatively bulky non-woven fabric composed of short fibers, the increase in pressure loss due to dust clogging is moderate. Even when used in the vicinity of an ultraviolet lamp in a food processing factory or the like, strength deterioration and performance deterioration due to ultraviolet rays hardly occur, and it can be used for a long period of time. In addition, the filter medium itself is self-extinguishing according to JIS D 1201 (1977) automotive interior material flammability test method, and has both flame retardancy.

以下に本発明を詳細に説明する。
本発明は摩擦帯電不織布を含む濾材によって構成される耐紫外線性空調フィルター用濾材であり、該摩擦帯電不織布が、ホスフィン酸化合物及び/またはスルホン酸化合物を含有するポリエステル系繊維を少なくとも20質量%とポリオレフィン系繊維を少なくとも30質量%含んでなる不織布であることを特徴とする耐紫外線性空調フィルター用濾材である。
The present invention is described in detail below.
The present invention is an ultraviolet-resistant air-conditioning filter medium comprising a filter medium containing a frictionally charged nonwoven fabric, and the frictionally charged nonwoven fabric contains at least 20% by mass of a polyester fiber containing a phosphinic acid compound and / or a sulfonic acid compound. A filter medium for an ultraviolet-resistant air-conditioning filter, which is a nonwoven fabric containing at least 30% by mass of a polyolefin fiber.

本発明におけるホスフィン酸化合物は、下記一般式(1)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2006192345
(式中、X1はエステル形成性官能基、R1は低級アルキレン基あるいはアリーレン(Arylene)基、R2、R3は同一もしくは異なる炭素数1〜10の炭化水素基、n1は1または2の整数、びn2、n3はそれぞれ0〜4の整数を表す。) The phosphinic acid compound in the present invention is preferably a compound represented by the following general formula (1).
Figure 2006192345
Wherein X 1 is an ester-forming functional group, R 1 is a lower alkylene group or an arylene group, R 2 and R 3 are the same or different hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, and n 1 is 1 or (The integers 2 and n 2 and n 3 each represent an integer of 0 to 4.)

本発明におけるスルホン酸化合物は、下記一般式(2)で表されるスルホン酸金属塩、または下記一般式(3)で表されるスルホン酸ホスホニウム塩であってもよい。

Figure 2006192345
(式中、X2はエステル形成性官能基、X3はX2と同一もしくは異なるエステル形成性官能基あるいは水素原子、A1は芳香族または脂肪族の基、M1はアルカリ金属またはアルカリ土類金属を示す。)
Figure 2006192345
(式中、X4はエステル形成性官能基、X5はX4と同一もしくは異なるエステル形成性官能基あるいは水素原子、A2は芳香族または脂肪族の基、R4、R5、R6、R7は水素、アルキル基、アリール(Aryl)基、ヒドロキシアルキル基から選ばれた同一または異なる基、n4は1または2の整数を示す。) The sulfonic acid compound in the present invention may be a sulfonic acid metal salt represented by the following general formula (2) or a sulfonic acid phosphonium salt represented by the following general formula (3).
Figure 2006192345
Wherein X 2 is an ester-forming functional group, X 3 is the same or different ester-forming functional group or hydrogen atom as X 2 , A 1 is an aromatic or aliphatic group, M 1 is an alkali metal or alkaline earth Indicates a similar metal.)
Figure 2006192345
Wherein X 4 is an ester-forming functional group, X 5 is the same or different ester-forming functional group or hydrogen atom as X 4 , A 2 is an aromatic or aliphatic group, R 4 , R 5 , R 6 R 7 is the same or different group selected from hydrogen, an alkyl group, an aryl group, and a hydroxyalkyl group, and n 4 represents an integer of 1 or 2.)

本発明において前記一般式(1)中、X1は具体的にはカルボキシル基、カルボキシル基の炭素数が1〜6のアルキルエステル、シクロアルキルエステル、アリール(Aryl)エステル、ヒドロキシル基、炭素数2〜7のヒドロキシルアルコキシカルボニル基などが挙げられる。またR1として好ましいものはメチレン、エチレン、1,2−プロピレン、1,3−プロピレンなどの低級アルキレン基、1,3−フェニレン、1,4−フェニレンなどのアリーレン(Arylene)基などが挙げられる。またR2、R3としては、炭素数1〜6のアルキル基、シクロアルキル基、アリール(Aryl)基および上記X1の1価の基などが好ましいものとして挙げられる。 In the present invention, in the general formula (1), X 1 is specifically a carboxyl group, an alkyl ester having 1 to 6 carbon atoms in the carboxyl group, a cycloalkyl ester, an aryl (Aryl) ester, a hydroxyl group, and 2 carbon atoms. -7 hydroxyl alkoxycarbonyl groups and the like. Preferred examples of R 1 include lower alkylene groups such as methylene, ethylene, 1,2-propylene and 1,3-propylene, and arylene groups such as 1,3-phenylene and 1,4-phenylene. . Preferred examples of R 2 and R 3 include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group, an aryl group, and the monovalent group of X 1 described above.

前記一般式(1)で示されるホスフィン酸化合物の具体例としては、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド(HCA)の他、その他下記化学式(a)〜(z)で表される化合物である。

Figure 2006192345
Specific examples of the phosphinic acid compound represented by the general formula (1) include 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (HCA) and other chemical formulas (a ) To (z).
Figure 2006192345

Figure 2006192345
Figure 2006192345

Figure 2006192345
Figure 2006192345

Figure 2006192345
Figure 2006192345

さらにホスフィン酸化合物としては、上記以外に下記一般式(4)の化合物や一般式(5)で示されるカルボキシホスフィン酸およびその誘導体も有効である。

Figure 2006192345
(式中、R8は炭素数1以上22以下のアルキル基、フェニル基、ナフチル基およびアントラセン基を示し、M2は金属イオン、アンモニウムイオン、ホスホニウムイオンを示す。) Further, as the phosphinic acid compound, in addition to the above, a compound of the following general formula (4) and a carboxyphosphinic acid represented by the general formula (5) and derivatives thereof are also effective.
Figure 2006192345
(In the formula, R 8 represents an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracene group, and M 2 represents a metal ion, an ammonium ion, or a phosphonium ion.)

一般式(4)で示される化合物の具体例としては、フェニルホスフィン酸ナトリウム、フェニルホスフィン酸カリウム、フェニルホスフィン酸リチウム、フェニルホスフィン酸カルシウム、フェニルホスフィン酸マグネシウム等がある。 Specific examples of the compound represented by the general formula (4) include sodium phenylphosphinate, potassium phenylphosphinate, lithium phenylphosphinate, calcium phenylphosphinate, magnesium phenylphosphinate and the like.

Figure 2006192345
(式中、R11 は炭素原子数4以上の分岐したアルキル基または芳香族基、R12 、R13 は水素原子または炭素原子数1〜6の1価の有機基またはヒドロキシル基を有する有機基で互いに同じでも違っていてもよい。また、A3は2価または3価の有機残基を表す。)
Figure 2006192345
(Wherein R 11 is a branched alkyl group or aromatic group having 4 or more carbon atoms, R 12 and R 13 are hydrogen atoms, monovalent organic groups having 1 to 6 carbon atoms or organic groups having a hydroxyl group. And A 3 represents a divalent or trivalent organic residue.)

一般式(5)で示されるカルボキシホスフィン酸およびその誘導体の具体例としては、(2−カルボキシエチル)フェニルホスフィン酸、(2−カルボキシエチル)−tertブチルホスフィン酸、(2−カルボキシエチル)1,1−ジメチルヘキシルホスフィン酸、(2−カルボキシエチル)ナフチルホスフィン酸、(2−カルボキシエチル)トルイルホスフィン酸、(2−カルボキシエチル)2,5−ジメチルフェニルホスフィン酸、(2−カルボキシエチル)シクロヘキシルホスフィン酸、(2−カルボキシエチル)−4−クロロフェニルホスフィン酸、(4−カルボキシフェニル)フェニルホスフィン酸、(3−カルボキシフェニル)フェニルホスフィン酸、カルボキシメチルフェニルホスフィン酸、カルボキシメチルナフチルホスフィン酸およびそれらの低級アルコールエステル、低級アルコールジエステル、環状無水物などが挙げられる。 Specific examples of the carboxyphosphinic acid represented by the general formula (5) and derivatives thereof include (2-carboxyethyl) phenylphosphinic acid, (2-carboxyethyl) -tertbutylphosphinic acid, (2-carboxyethyl) 1, 1-dimethylhexylphosphinic acid, (2-carboxyethyl) naphthylphosphinic acid, (2-carboxyethyl) toluylphosphinic acid, (2-carboxyethyl) 2,5-dimethylphenylphosphinic acid, (2-carboxyethyl) cyclohexylphosphine Acid, (2-carboxyethyl) -4-chlorophenylphosphinic acid, (4-carboxyphenyl) phenylphosphinic acid, (3-carboxyphenyl) phenylphosphinic acid, carboxymethylphenylphosphinic acid, carboxymethylnaphthylphos Fin acids and their lower alcohol esters, lower alcohol diester, and a cyclic anhydride.

本発明におけるスルホン酸化合物である前記一般式(2)中、X2はエステル形成性官能基、X3はX2と同一もしくは異なるエステル形成性官能基あるいは水素原子を示す。エステル形成性官能基の具体例としては、−COOH、−COOR、−OH、−OR〔各式中Rは低級アルキル基、またはフェニル基である〕などを挙げることができる。なお、Rで表される低級アルキル基としては、例えばその炭素数が1〜4個の直鎖状または分岐状のものが好ましい。また、A1は芳香族または脂肪族の基を示し、なかでも芳香族基が好ましい。M1はアルカリ金属またはアルカリ土類金属を示し、アルカリ金属としてはナトリウム、カリウム、リチウムなどが、アルカリ土類金属としてはカルシウム、マグネシウムなどが挙げられる。 In the general formula (2), which is a sulfonic acid compound in the present invention, X 2 represents an ester-forming functional group, and X 3 represents the same or different ester-forming functional group or hydrogen atom as X 2 . Specific examples of the ester-forming functional group include -COOH, -COOR, -OH, -OR [wherein R is a lower alkyl group or a phenyl group]. In addition, as a lower alkyl group represented by R, the linear or branched thing whose carbon number is 1-4, for example is preferable. A 1 represents an aromatic or aliphatic group, and among them, an aromatic group is preferable. M 1 represents an alkali metal or an alkaline earth metal. Examples of the alkali metal include sodium, potassium, and lithium, and examples of the alkaline earth metal include calcium and magnesium.

前記一般式(2)で示されるスルホン酸化合物はグリコールとの反応物として添加してもよい。かかるスルホン酸化合物の特に好ましい例としては、5−ナトリウムスルホイソフタル酸(およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル)、m−ナトリウムスルホ安息香酸(およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル)、p−ナトリウムスルホ安息香酸(およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル)、o−ナトリウムスルホ安息香酸(およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル)、4−ヒドロキシ−3−ナトリウムスルホ安息香酸(およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル)、3−ヒドロキシ−4−ナトリウムスルホ安息香酸(およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル)、3−ナトリウムスルホサリチル酸(およびそのメチルエステル、エチレングリコールエステル)等を挙げることができる。   The sulfonic acid compound represented by the general formula (2) may be added as a reaction product with glycol. Particularly preferred examples of such sulfonic acid compounds include 5-sodium sulfoisophthalic acid (and its methyl ester, ethylene glycol ester), m-sodium sulfobenzoic acid (and its methyl ester, ethylene glycol ester), p-sodium sulfobenzoic acid. Acid (and its methyl ester, ethylene glycol ester), o-sodium sulfobenzoic acid (and its methyl ester, ethylene glycol ester), 4-hydroxy-3-sodium sulfobenzoic acid (and its methyl ester, ethylene glycol ester), 3-hydroxy-4-sodiumsulfobenzoic acid (and its methyl ester, ethylene glycol ester), 3-sodium sulfosalicylic acid (and its methyl ester, ethylene Mention may be made of a recall ester), and the like.

本発明において前記一般式(3)中、X4はエステル形成性官能基、X5はX4と同一もしくは異なるエステル形成性官能基あるいは水素原子を示す。エステル形成性官能基の具体例としては、−COOH、−COOR、−OH、−OR〔各式中Rは低級アルキル基、またはフェニル基である〕などを挙げることができる。なお、Rで表される低級アルキル基としては、例えばその炭素数が1〜4個の直鎖状または分岐状のものが好ましい。また、A1は芳香族または脂肪族の基を示し、なかでも芳香族基が好ましい。 In the present invention, in the general formula (3), X 4 represents an ester-forming functional group, and X 5 represents the same or different ester-forming functional group or hydrogen atom as X 4 . Specific examples of the ester-forming functional group include -COOH, -COOR, -OH, -OR [wherein R is a lower alkyl group or a phenyl group]. In addition, as a lower alkyl group represented by R, the linear or branched thing whose carbon number is 1-4, for example is preferable. A 1 represents an aromatic or aliphatic group, and among them, an aromatic group is preferable.

4、R5、R6及びR7 は水素、アルキル基、アリール(Aryl)基、ヒドロキシアルキル基よりなる群から選ばれた同一または異なる基を示す。かかるスルホン酸ホスホニウム塩は、一般に対応するスルホン酸とホスフィン類との反応または対応するスルホン酸金属塩とホスホニウムハライド類との反応により容易に合成できる。 R 4 , R 5 , R 6 and R 7 represent the same or different groups selected from the group consisting of hydrogen, alkyl groups, aryl groups, and hydroxyalkyl groups. Such sulfonic acid phosphonium salts can be easily synthesized by a reaction between a corresponding sulfonic acid and a phosphine or a reaction between a corresponding sulfonic acid metal salt and a phosphonium halide.

前記一般式(3)で示されるスルホン酸ホスホニウム塩はグリコールとの反応物として添加してもよい。かかるスルホン酸ホスホニウム塩の好ましい例としては、3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸エチルトリブチルホスホニウム塩、3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ベンジルトリブチルホスホニウム塩、3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸フェニルトリブチルホスホニウム塩、3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸エチルトリフェニルホスホニウム塩、3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ブチルトリフェニルホスホニウム塩、3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ベンジルトリフェニルホスホニウム塩、3,5−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、3,5−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸エチルトリブチルホスホニウム塩、3,5−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸ベンジルトリブチルホスホニウム塩、3−カルボメトキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、3−カルボメトキシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、3,5−ジ(β−ヒドロキシエトキシカルボニル)ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、3,5−ジ(β−ヒドロキシエトキシカルボニル)ベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、3−(β−ヒドロキシエトキシカルボニル)ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、3−(β−ヒドロキシエトキシカルボニル)ベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、4−ヒドロキシエトキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、2,6−ジカルボキシナフタレン−4−スルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、α−テトラブチルホスホニウムコハク酸等を挙げることができる。上記スルホン酸ホスホニウム塩は2種以上併用してもよい。 The sulfonic acid phosphonium salt represented by the general formula (3) may be added as a reaction product with glycol. Preferred examples of the sulfonic acid phosphonium salt include tetrabutylphosphonium salt of 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid, ethyltributylphosphonium salt of 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid, and benzyltributyl 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid. Phosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid phenyltributylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid ethyltriphenylphosphonium salt, 3,5- Dibutylbenzenesulfonic acid butyltriphenylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid benzyltriphenylphosphonium salt, 3,5-dicarbomethoxybenzenesulfonic acid tetra Tylphosphonium salt, 3,5-dicarbomethoxybenzenesulfonic acid ethyl tributylphosphonium salt, 3,5-dicarbomethoxybenzenesulfonic acid benzyltributylphosphonium salt, 3-carbomethoxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3-carbomethoxy Benzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3,5-di (β-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3,5-di (β-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3- (Β-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3- (β-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 4-hydride Examples include roxyethoxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 2,6-dicarboxynaphthalene-4-sulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, and α-tetrabutylphosphonium succinic acid. Two or more of the sulfonic acid phosphonium salts may be used in combination.

本発明において、前記ホスフィン酸化合物及び/またはスルホン酸化合物がポリエステル分子鎖に共重合されていることが好ましい。またそのポリエステル分子鎖は、ジカルボン酸成分のうち80%以上がテレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体と、グリコール成分のうち80%以上がエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールから選ばれた少なくとも1種のアルキレングリコールまたはそれらのエステル形成性誘導体から得られるものである。共重合体における前記ホスフィン酸化合物及び/またはスルホン酸化合物の含有量は、ホスフィン酸化合物およびスルホン酸化合物として全カルボン酸成分の0.5〜5モル%、好ましくは1〜3モル%である。なおホスフィン酸化合物とスルホン酸化合物は同じポリエステル分子鎖内に共存していても差し支えない。これらの共重合ポリエステルの製造にあたっては、エステル交換反応、重縮合反応とも従来公知の触媒、反応条件を採用することができる。またこれらの共重合ポリエステル樹脂を原料として、定法により短繊維を製造することができる。 In the present invention, the phosphinic acid compound and / or sulfonic acid compound is preferably copolymerized with a polyester molecular chain. The polyester molecular chain has at least one selected from terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof in the dicarboxylic acid component and 80% or more in the glycol component from ethylene glycol, trimethylene glycol, and tetramethylene glycol. Those derived from certain alkylene glycols or ester-forming derivatives thereof. The content of the phosphinic acid compound and / or sulfonic acid compound in the copolymer is 0.5 to 5 mol%, preferably 1 to 3 mol% of the total carboxylic acid component as the phosphinic acid compound and sulfonic acid compound. The phosphinic acid compound and the sulfonic acid compound may coexist in the same polyester molecular chain. In the production of these copolyesters, conventionally known catalysts and reaction conditions can be employed for both the ester exchange reaction and the polycondensation reaction. In addition, short fibers can be produced by a conventional method using these copolyester resins as raw materials.

前記共重合ポリエステル繊維をポリオレフィン系繊維と混合し、適当な方法で繊維同士を摩擦することにより帯電電荷が発生するが、その帯電レベルは標準ポリエステル繊維を用いた場合に比べて極めて大きい。したがって本発明の摩擦帯電不織布は、標準ポリエステル繊維とポリオレフィン系繊維での摩擦帯電不織布に比べて粒子捕集性能が優れるという特徴がある。   The copolyester fiber is mixed with a polyolefin-based fiber, and a charged charge is generated by rubbing the fibers with an appropriate method. However, the charge level is much higher than when standard polyester fiber is used. Therefore, the frictionally charged nonwoven fabric of the present invention is characterized in that the particle collecting performance is superior to the frictionally charged nonwoven fabric of standard polyester fiber and polyolefin fiber.

また前記共重合ポリエステル繊維は標準ポリエステル繊維に比べて難燃特性に優れている。これは、ホスフィン酸化合物及び/またはスルホン酸化合物がポリマー中に含有されることにより、燃焼時のドリップ性が発現して難燃効果に寄与するものと考えられる。したがって、本発明の摩擦帯電不織布は、「JIS D 1201(1977)自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法」による自消性とすることが容易である。 Further, the copolymerized polyester fiber is excellent in flame retardancy as compared with a standard polyester fiber. It is considered that this is because the phosphinic acid compound and / or the sulfonic acid compound is contained in the polymer, so that the drip property at the time of combustion is developed and contributes to the flame retardant effect. Therefore, the triboelectrically charged nonwoven fabric of the present invention can easily be self-extinguishing according to “JIS D 1201 (1977) Method for testing the flammability of organic materials for automobile interiors”.

本発明におけるポリオレフィン系繊維とは、ポリエチレン繊維、ポリプリピレン繊維、ポリエチレン−ポリプロピレン複合繊維などがあるが、好ましくはポリプロピレン繊維である。これらのポリオレフィン繊維が難燃剤を含有していても構わない。 Examples of the polyolefin fiber in the present invention include polyethylene fiber, polypropylene fiber, and polyethylene-polypropylene composite fiber, and polypropylene fiber is preferable. These polyolefin fibers may contain a flame retardant.

摩擦帯電不織布において摩擦による帯電レベルを高めるには、異なる繊維同士の接触頻度を増やすこと、接触によって発生する電荷量を増やすことが有効であると考えられる。このうち後者に関しては、前記共重合ポリエステル繊維とポリオレフィン系繊維を混合、摩擦することによって帯電レベルが大きくなることは上述の通りである。前者に関しては、ポリエステル系繊維とポリオレフィン系繊維の混合比の最適な領域が存在し、これから外れると帯電レベルが大きくならない。 In order to increase the electrification level due to friction in the frictionally charged nonwoven fabric, it is considered effective to increase the contact frequency between different fibers and increase the amount of charge generated by the contact. Among the latter, as described above, the charge level is increased by mixing and rubbing the copolymerized polyester fiber and the polyolefin fiber. Regarding the former, there is an optimum region of the mixing ratio of the polyester fiber and the polyolefin fiber, and the charge level does not increase if it is outside this range.

したがって本発明においては、ホスフィン酸化合物及び/またはスルホン酸化合物を含有する前記ポリエステル系繊維が、全構成繊維に対して20質量%以上含まれていることが好ましい。20質量%未満であると、高帯電化の効果、および難燃化の効果が十分ではない。30〜70質量%であることが特に好ましい。 Therefore, in this invention, it is preferable that the said polyester fiber containing a phosphinic acid compound and / or a sulfonic acid compound is contained 20 mass% or more with respect to all the constituent fibers. If it is less than 20% by mass, the effect of increasing the charge and the effect of making it flame-retardant are not sufficient. It is especially preferable that it is 30-70 mass%.

また本発明においてポリオレフィン系繊維の含有量は、摩擦による帯電効果を発現するために、全構成繊維に対して30質量%以上であることが好ましく、30〜70質量%であることが好ましい。   In the present invention, the polyolefin fiber content is preferably 30% by mass or more, and preferably 30 to 70% by mass with respect to all the constituent fibers in order to develop a charging effect due to friction.

本発明の摩擦帯電不織布は、ホスフィン酸化合物及び/またはスルホン酸化合物を含有するポリエステル系繊維と、ポリオレフィン系繊維以外に、他の繊維を含有していてもよい。好適な繊維としては、標準ポリエステル繊維、ポリ乳酸繊維、アクリル繊維等である。 The frictionally charged nonwoven fabric of the present invention may contain other fibers in addition to the polyester fiber and the polyolefin fiber containing a phosphinic acid compound and / or a sulfonic acid compound. Suitable fibers include standard polyester fibers, polylactic acid fibers, acrylic fibers and the like.

かかる摩擦帯電不織布を構成する短繊維の平均径は1.1dtex以上、6.7dtex以下であることが好ましい。平均径が1.1dtexよりも小さいと、圧力損失が大きく、またダスト目詰まりが起こりやすくなる。また平均径が6.7dtexよりも大きいと粒子捕集性能が低く、空調フィルター用濾材およびソックフィルターとして十分な特性が発現し難いからである。   The average diameter of the short fibers constituting the frictionally charged nonwoven fabric is preferably 1.1 dtex or more and 6.7 dtex or less. When the average diameter is smaller than 1.1 dtex, pressure loss is large and dust clogging is likely to occur. Further, when the average diameter is larger than 6.7 dtex, the particle collecting performance is low, and sufficient characteristics as a filter medium for an air conditioning filter and a sock filter are hardly exhibited.

また、摩擦帯電不織布の目付は、30g/m2以上で200g/m2以下が好ましく、50g/m2以上で150g/m2以下がさらに好ましい範囲である。これよりも目付が小さいと空調フィルター用濾材としての粒子捕集性能が十分ではないことに加え、強度が弱くフィルターを種々の形状に加工する際の加工性が悪い。またこれよりも目付が大きいと圧力損失が大きくなり、ソックフィルターとして天井に吊り下げて使用する場合に全体の重量が重くなるという問題がある。 The basis weight of the frictionally charged nonwoven fabric is preferably 30 g / m 2 or more and 200 g / m 2 or less, and more preferably 50 g / m 2 or more and 150 g / m 2 or less. If the basis weight is smaller than this, the particle collecting performance as a filter medium for an air conditioning filter is not sufficient, and the strength is weak and the processability when processing the filter into various shapes is poor. Further, if the basis weight is larger than this, the pressure loss becomes large, and there is a problem that the whole weight becomes heavy when used as a sock filter suspended from the ceiling.

本発明の耐紫外線性空調フィルター用濾材には前記摩擦帯電不織布以外にも、本発明の目的を損なわない範囲で他の不織布やネット等を積層しても差し支えない。これらの材料は抗菌性、防カビ性、難燃性など、必要に応じて種々の機能を付与されていても差し支えない。 In addition to the friction-charged non-woven fabric, other non-woven fabrics and nets may be laminated on the filter medium for ultraviolet resistant air-conditioning filter of the present invention as long as the object of the present invention is not impaired. These materials may have various functions such as antibacterial, antifungal and flame retardant properties as required.

本発明の耐紫外線性空調フィルター用濾材の好適な製法例を以下に説明する。まず摩擦帯電不織布は次の手順で作製する。上記短繊維を含む複数の短繊維成分を所定の質量混合比で混綿、カーディングして混繊ウェブを製造し、続いてニードルパンチや水流パンチ等によって交絡させておく。その後、精練処理により油剤除去を行う。次に乾燥したウェブを摩擦処理して摩擦帯電不織布を得る。摩擦処理の方法としては、例えば2つのギアロール間に不織布を噛み合わせて通過させながら摩擦を行う方法や、ニードルパンチ処理を利用して摩擦と交絡を同時に行う方法などがある。これらの摩擦工程において、帯電処理と同時にウェブを延伸して所定の目付量に調整したり、あるいは補強材と貼り合わせたりすることも可能である。補強材としてはネット、スパンボンド不織布、サーマルボンド不織布、メルトブロー不織布、湿式抄造紙など従来公知のものを使用することができる。 An example of a suitable method for producing the filter medium for an ultraviolet resistant air conditioning filter of the present invention will be described below. First, the frictionally charged non-woven fabric is produced by the following procedure. A plurality of short fiber components including the short fibers are mixed and carded at a predetermined mass mixing ratio to produce a mixed fiber web, and then entangled by a needle punch, a water punch or the like. Thereafter, the oil agent is removed by a scouring process. Next, the dried web is subjected to friction treatment to obtain a frictionally charged nonwoven fabric. As a method of friction processing, for example, there are a method of performing friction while meshing and passing a nonwoven fabric between two gear rolls, and a method of simultaneously performing friction and confounding using needle punch processing. In these friction processes, the web can be stretched and adjusted to a predetermined basis weight at the same time as the charging process, or can be bonded to a reinforcing material. As the reinforcing material, conventionally known materials such as a net, a spunbond nonwoven fabric, a thermal bond nonwoven fabric, a melt blown nonwoven fabric, and a wet papermaking paper can be used.

本発明のソックフィルターは前記の耐紫外線性空調フィルター用濾材によって構成され、摩擦帯電不織布を外層として使用することを特徴とする。ソックフィルターとは、食品加工工場等の空調設備で使用される筒型ダクト状のフィルターであり、工場内の粉塵や細菌を捕集するとともに、吹き出し口の風速を低速かつ均一にして作業者の体感温度の低下を防ぐ効果があるフィルターである。摩擦帯電不織布を外層とし、この層に紫外線が照射されるように設計することが重要である。耐紫外線性空調フィルター用濾材を縫製して、所定サイズのソックフィルターを製造することができる。 The sock filter of the present invention is constituted by the above-mentioned filter medium for UV-resistant air-conditioning filter, and is characterized by using a frictionally charged non-woven fabric as an outer layer. A sock filter is a cylindrical duct-type filter used in air-conditioning equipment such as food processing factories. It collects dust and bacteria in the factory and makes the air velocity at the outlet low and uniform. It is a filter that has the effect of preventing a decrease in the temperature of the body. It is important to design the frictionally charged non-woven fabric as an outer layer and to irradiate this layer with ultraviolet rays. A sock filter of a predetermined size can be manufactured by sewing a filter medium for an ultraviolet-resistant air-conditioning filter.

本発明の耐紫外線性空調フィルター用濾材およびソックフィルターは、例えば特許文献1で開示されているようなメルトブロー不織布とスパンボンド不織布を積層して構成されるソックフィルターに比べて、紫外線に対する耐久性が優れるという利点がある。メルトブロー不織布やスパンボンド不織布の構成繊維は実質的に未延伸糸であり、ポリマー鎖中に多数の構造欠陥が残ったままの状態である。これに対して短繊維は、紡糸後に熱ロール等により延伸加工が施されるため、配向結晶化が進み、ポリマー鎖中の構造欠陥はかなり減少している。紫外線劣化のメカニズムは完全に解明されていないが、ポリマー鎖中の構造欠陥が劣化開始点となって劣化が進行することが推測される。 The filter medium and the sock filter for ultraviolet-resistant air-conditioning filter of the present invention are more durable against ultraviolet rays than a sock filter configured by laminating a melt blown nonwoven fabric and a spunbond nonwoven fabric as disclosed in Patent Document 1, for example. There is an advantage of being excellent. The constituent fibers of the meltblown nonwoven fabric and the spunbond nonwoven fabric are substantially undrawn yarns, and a number of structural defects remain in the polymer chain. In contrast, short fibers are stretched by a hot roll or the like after spinning, so that oriented crystallization advances and structural defects in the polymer chain are considerably reduced. Although the mechanism of UV degradation has not been completely elucidated, it is presumed that the structural progress in the polymer chain becomes a degradation starting point and the degradation proceeds.

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

(共重合ポリエステル繊維の製造)
(製造例1)
194質量部のジメチルテレフタレート(DMT)、124質量部のエチレングリコール、DMTに対して2モル%の前記化合物(r)のホスフィン酸化合物を反応容器に入れ、これにDMTに対し0.1モル%の酢酸亜鉛、および0.02モル%の三酸化アンチモンを添加して、窒素ガス雰囲気下2時間かけて150℃から230℃に昇温しつつエステル交換反応を行った。次いでこの生成物を重縮合缶に移し、280℃、1mmHg以下の減圧下で5時間重縮合反応を行って共重合ポリエステル樹脂を得た。この樹脂を原料として定法により2.2dtexの短繊維Aを作製した。
(Manufacture of copolyester fiber)
(Production Example 1)
194 parts by mass of dimethyl terephthalate (DMT), 124 parts by mass of ethylene glycol, and 2 mol% of the phosphinic acid compound of the compound (r) with respect to DMT were put in a reaction vessel, and 0.1 mol% of DMT was added thereto. Zinc acetate and 0.02 mol% antimony trioxide were added, and the ester exchange reaction was carried out while raising the temperature from 150 ° C. to 230 ° C. over 2 hours in a nitrogen gas atmosphere. Next, this product was transferred to a polycondensation can and subjected to a polycondensation reaction at 280 ° C. under a reduced pressure of 1 mmHg or less for 5 hours to obtain a copolyester resin. Using this resin as a raw material, 2.2 dtex short fiber A was produced by a conventional method.

(製造例2)
194質量部のジメチルテレフタレート(DMT)、124質量部のエチレングリコール、DMTに対して3モル%の5−ナトリウムスルホイソフタル酸のエチレングリコールエステルを反応容器に入れ、これにDMTに対し0.1モル%の酢酸亜鉛、および0.02モル%の三酸化アンチモンを添加して、窒素ガス雰囲気下2時間かけて150℃から230℃に昇温しつつエステル交換反応を行った。次いでこの生成物を重縮合缶に移し、280℃、1mmHg以下の減圧下で5時間重縮合反応を行って共重合ポリエステル樹脂を得た。この樹脂を原料として定法により2.2dtexの短繊維Bを作製した。
(Production Example 2)
194 parts by mass of dimethyl terephthalate (DMT), 124 parts by mass of ethylene glycol, and 3 mol% of ethylene glycol ester of 5-sodium sulfoisophthalic acid with respect to DMT were put in a reaction vessel, and 0.1 mol with respect to DMT was added thereto. % Zinc acetate and 0.02 mol% antimony trioxide were added, and the ester exchange reaction was carried out while raising the temperature from 150 ° C. to 230 ° C. over 2 hours in a nitrogen gas atmosphere. Next, this product was transferred to a polycondensation can and subjected to a polycondensation reaction at 280 ° C. under a reduced pressure of 1 mmHg or less for 5 hours to obtain a copolyester resin. Using this resin as a raw material, 2.2 dtex short fiber B was produced by a conventional method.

(摩擦帯電不織布の製造方法)
所定の質量混合比の短繊維を混綿、カーディング、水流パンチ加工により所定目付の混繊ウェブを作製した。この混繊ウェブを、オープンソーパー精練機を用いて、水酸化ナトリウム2g/リットル、ノニオン系界面活性剤1g/リットル、液温90℃にて精練処理を行い、その後湯洗、乾燥した。さらに針密度50本/cm2にてニードルパンチ処理を行い、摩擦帯電と交絡を同時に行って、摩擦帯電不織布を得た。ニードルパンチ処理時の温湿度は、27℃、55RH%とした。
(Method for producing frictionally charged nonwoven fabric)
A blended web having a predetermined basis weight was prepared by blending short fibers having a predetermined mass mixing ratio, carding, and water punching. This mixed fiber web was subjected to a scouring treatment using an open soap scourer at a sodium hydroxide of 2 g / liter, a nonionic surfactant of 1 g / liter, and a liquid temperature of 90 ° C., and then washed with hot water and dried. Further, a needle punching process was performed at a needle density of 50 / cm 2 , and friction charging and entanglement were performed simultaneously to obtain a frictionally charged nonwoven fabric. The temperature and humidity during the needle punching process were 27 ° C. and 55 RH%.

(不織布濾材の濾過性能の測定)
圧力損失は、不織布試料をダクト内に設置し、空気濾過速度が10cm/秒になるようコントロールし、濾材上流、下流の静圧差を圧力計で読み取り求めた。また粒子捕集効率(%)の評価は粒子径0.3〜0.5μmのNaCl粒子を用い、10cm/秒にて行った。
(Measurement of filtration performance of non-woven filter media)
The pressure loss was determined by placing a nonwoven fabric sample in a duct and controlling the air filtration speed to be 10 cm / second, and reading the static pressure difference upstream and downstream of the filter medium with a pressure gauge. The particle collection efficiency (%) was evaluated at 10 cm / second using NaCl particles having a particle diameter of 0.3 to 0.5 μm.

(燃焼性評価)
JIS D 1201(1977)自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法に従って実施した。試験点数は、各不織布のMD方向およびTD方向それぞれ5箇所ずつとした。
(Flammability evaluation)
It was carried out in accordance with JIS D 1201 (1977) flammability test method for organic materials for automobile interiors. The number of test points was 5 in each MD direction and TD direction of each nonwoven fabric.

(ソックフィルターの実使用試験)
食品加工工場内にソックフィルターを設置し、送風機で30Nm3 /min の空気を循環運転させた。このソックフィルターから約30cm離れたところに、紫外線殺菌灯(GL−30)が、ソックフィルターの長手方向に6台設置されており、工場内に作業者がいない時間(1日あたり8時間)のみ照射された。まずソックフィルターを設置して送風機運転から1時間後に、殺菌灯近くの最外層のごく近傍で空気をサンプリングしてパーティクルカウンターでの大気塵粒子濃度(N)を測定した。また外気中の0.3〜0.5μmの大気塵粒子濃度(N0)も同様に測定し、数1により粒子捕集効率(%)を算出して初期性能とした。さらにソックフィルターを3ヶ月間運転させた後、初期性能測定時と同じ箇所で空気をサンプリングし、同様に0.3〜0.5μmの大気塵粒子濃度を測定して粒子捕集効率(%)を算出した。その後、ソックフィルターを取り外して紫外線が照射されていない箇所の濾材を切り取り、不織布濾材の10cm/秒での圧力損失を測定した。
(Sock filter actual use test)
A sock filter was installed in the food processing factory, and 30 Nm 3 / min of air was circulated with a blower. Six UV germicidal lamps (GL-30) are installed in the longitudinal direction of the sock filter at a distance of about 30 cm from this sock filter, and only when there are no workers in the factory (8 hours per day) Irradiated. First, a sock filter was installed and one hour after the operation of the blower, air was sampled in the immediate vicinity of the outermost layer near the germicidal lamp, and the atmospheric dust particle concentration (N) at the particle counter was measured. In addition, the atmospheric dust particle concentration (N 0 ) of 0.3 to 0.5 μm in the outside air was measured in the same manner, and the particle collection efficiency (%) was calculated by Equation 1 to obtain the initial performance. After operating the sock filter for 3 months, air is sampled at the same location as the initial performance measurement, and the air dust particle concentration of 0.3 to 0.5 μm is measured in the same manner to collect the particles (%). Was calculated. Thereafter, the sock filter was removed, and the filter medium at a portion not irradiated with ultraviolet rays was cut out, and the pressure loss at 10 cm / second of the nonwoven fabric filter medium was measured.

(数1) 粒子捕集効率(%)=[1−(N/N0)]×100 (Equation 1) Particle collection efficiency (%) = [1- (N / N 0 )] × 100

(実施例1)
前述の短繊維Aと、平均径1.7dtexのポリプロピレン短繊維(宇部日東化成製NC)を用いて、前述の方法により混合率50%ずつで目付120g/m2の摩擦帯電不織布を作製した。この不織布の10cm/秒における圧力損失は12Pa、0.3〜0.5μmのNaCl粒子捕集効率は95%であった。また燃焼性評価の結果、MD、TD方向とも自消性を示した。この不織布をミシン縫製して径30cm、長さ10mのソックフィルターを作製し、実使用試験を行った。
Example 1
Using the above-mentioned short fibers A and polypropylene short fibers having an average diameter of 1.7 dtex (NC manufactured by Ube Nitto Kasei), a triboelectrically charged nonwoven fabric having a basis weight of 120 g / m 2 was prepared at a mixing rate of 50% by the above-described method. The pressure loss at 10 cm / sec of this nonwoven fabric was 12 Pa, and the collection efficiency of NaCl particles of 0.3 to 0.5 μm was 95%. Further, as a result of the flammability evaluation, self-extinguishing properties were exhibited in both the MD and TD directions. This nonwoven fabric was sewn into a sock filter having a diameter of 30 cm and a length of 10 m, and an actual use test was conducted.

(実施例2)
前述の短繊維Bと、実施例1と同様のポリプロピレン短繊維を用いて、前述の方法により混合率50%ずつで目付100g/m2の摩擦帯電不織布を作製した。この不織布の10cm/秒における圧力損失は10Pa、0.3〜0.5μmのNaCl粒子捕集効率は93%であった。また燃焼性評価の結果、MD、TD方向とも自消性を示した。この不織布をミシン縫製して径30cm、長さ10mのソックフィルターを作製し、実使用試験を行った。
(Example 2)
Using the above-mentioned short fibers B and the same polypropylene short fibers as in Example 1, a frictionally charged nonwoven fabric having a basis weight of 100 g / m 2 was prepared at a mixing rate of 50% by the above-described method. The pressure loss at 10 cm / sec of this nonwoven fabric was 10 Pa, and the collection efficiency of NaCl particles of 0.3 to 0.5 μm was 93%. Further, as a result of the flammability evaluation, self-extinguishing properties were exhibited in both the MD and TD directions. This nonwoven fabric was sewn into a sock filter having a diameter of 30 cm and a length of 10 m, and an actual use test was conducted.

(比較例1)
平均繊維径0.03dtex、目付30g/m2のポリプロピレンメルトブロー不織布をアースドラム上に供給しつつ、針電極を用いて+20kV/cmの電界強度にてコロナ放電処理を行ってエレクトレット化処理した。この不織布の10cm/秒における圧力損失は60Pa、0.3〜0.5μmのNaCl粒子の捕集効率は98%であった。また燃焼性評価の結果、MD、TD方向とも自消性を示した。この不織布をミシン縫製して径30cm、長さ10mのソックフィルターを作製し、実使用試験を行った。
(Comparative Example 1)
While supplying a polypropylene melt blown nonwoven fabric having an average fiber diameter of 0.03 dtex and a basis weight of 30 g / m 2 onto an earth drum, a corona discharge treatment was performed at an electric field strength of +20 kV / cm using a needle electrode to perform an electret treatment. The pressure loss of this nonwoven fabric at 10 cm / sec was 60 Pa, and the collection efficiency of NaCl particles of 0.3 to 0.5 μm was 98%. Further, as a result of the flammability evaluation, self-extinguishing properties were exhibited in both the MD and TD directions. This nonwoven fabric was sewn into a sock filter having a diameter of 30 cm and a length of 10 m, and an actual use test was conducted.

(比較例2)
比較例1のエレクトレット化メルトブロー不織布と、平均径2.2dtex、目付70g/m2のポリプロピレンスパンボンド不織布を積層し、熱エンボス加工により接着した。この不織布の10cm/秒における圧力損失は75Pa、0.3〜0.5μmのNaCl粒子の捕集効率は98%であった。また燃焼性評価の結果、MD、TD方向とも自消性を示した。次いで、エレクトレット化メルトブロー不織布側が内層、スパンボンド不織布が外層となるようにミシン縫製して径30cm、長さ10mのソックフィルターを作製し、実使用試験を行った。
(Comparative Example 2)
The electret meltblown nonwoven fabric of Comparative Example 1 and a polypropylene spunbond nonwoven fabric having an average diameter of 2.2 dtex and a basis weight of 70 g / m 2 were laminated and bonded by hot embossing. The pressure loss of this nonwoven fabric at 10 cm / sec was 75 Pa, and the collection efficiency of NaCl particles of 0.3 to 0.5 μm was 98%. Further, as a result of the flammability evaluation, self-extinguishing properties were exhibited in both the MD and TD directions. Next, a sock filter having a diameter of 30 cm and a length of 10 m was prepared by sewing a sewing machine so that the electret meltblown nonwoven fabric side was the inner layer and the spunbond nonwoven fabric was the outer layer, and an actual use test was performed.

(比較例3)
実施例1、2で用いたポリプロピレン短繊維のみを用いて、前述の方法により目付120g/m2の摩擦帯電不織布を作製した。この不織布の10cm/秒における圧力損失は12Pa、0.3〜0.5μmのNaCl粒子捕集効率は33%であった。また燃焼性評価の結果、MD、TD方向とも自消性を示した。この不織布をミシン縫製して径30cm、長さ10mのソックフィルターを作製し、実使用試験を行った。
(Comparative Example 3)
Using only the polypropylene short fibers used in Examples 1 and 2, a frictionally charged nonwoven fabric having a basis weight of 120 g / m 2 was prepared by the above-described method. The pressure loss at 10 cm / sec of this nonwoven fabric was 12 Pa, and the collection efficiency of NaCl particles of 0.3 to 0.5 μm was 33%. Further, as a result of the flammability evaluation, self-extinguishing properties were exhibited in both the MD and TD directions. This nonwoven fabric was sewn into a sock filter having a diameter of 30 cm and a length of 10 m, and an actual use test was conducted.

(比較例4)
実施例1、2で用いたポリプロピレン短繊維と、2.2dtexの標準ポリエステル短繊維(東洋紡績製707)を用いて、実施例と同様の方法で目付120g/m2の摩擦帯電不織布を作製した。この不織布の10cm/秒における圧力損失は12Pa、0.3〜0.5μmのNaCl粒子捕集効率は58%であった。また燃焼性評価の結果、MD方向で易燃性、TD方向で遅燃性を示した。この不織布をミシン縫製して径30cm、長さ10mのソックフィルターを作製し、実使用試験を行った。
(Comparative Example 4)
Using a polypropylene short fiber used in Examples 1 and 2 and a standard polyester short fiber of 2.2 dtex (707, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), a frictionally charged non-woven fabric having a basis weight of 120 g / m 2 was produced in the same manner as in Example. . The pressure loss at 10 cm / second of this nonwoven fabric was 12 Pa, and the collection efficiency of NaCl particles of 0.3 to 0.5 μm was 58%. Moreover, as a result of the flammability evaluation, it showed flammability in the MD direction and slow flammability in the TD direction. This nonwoven fabric was sewn into a sock filter having a diameter of 30 cm and a length of 10 m, and an actual use test was conducted.

実施例および比較例のソックフィルターの実使用試験結果を表1に示した。実施例のソックフィルターでは、初期および3ヶ月運転後ともに優れた粒子捕集効率を示した。紫外、また3ヶ月後の圧力損失の上昇はわずかであった。線殺菌灯照射箇所は、やや黄色に変色していたが、目立った強度低下は認められなかった。一方、比較例1のソックフィルターは3ヶ月運転後には紫外線照射箇所で大きな穴が開いており、0.3〜0.5μmの大気塵粒子は全く捕集できなかった。比較例2のソックフィルターは、濾材外層のスパンボンド不織布繊維の粉化がみられ、内層のメルトブロー不織布の強度もかなり低下していた。また粒子捕集効率も大きく低下していた。比較例1、2ではメルトブロー層へのダストの目詰まりにより、切り取った濾材の圧力損失は大きく上昇していた。比較例3のソックフィルターは最初から粒子捕集効率が低かった。比較例4は濾過特性がやや悪く、また濾材が自消性を示さなかった。 The actual use test results of the sock filters of Examples and Comparative Examples are shown in Table 1. The sock filter of the example showed excellent particle collection efficiency both at the initial stage and after three months of operation. There was a slight increase in UV and pressure loss after 3 months. The irradiated portion of the line germicidal lamp was slightly discolored to yellow, but no noticeable decrease in strength was observed. On the other hand, after 3 months of operation, the sock filter of Comparative Example 1 had a large hole at the ultraviolet irradiation site, and no atmospheric dust particles of 0.3 to 0.5 μm could be collected. In the sock filter of Comparative Example 2, the spunbond nonwoven fabric fibers in the outer layer of the filter medium were pulverized, and the strength of the meltblown nonwoven fabric in the inner layer was considerably reduced. Also, the particle collection efficiency was greatly reduced. In Comparative Examples 1 and 2, the pressure loss of the cut filter media was greatly increased due to the clogging of dust in the meltblown layer. The sock filter of Comparative Example 3 had a low particle collection efficiency from the beginning. In Comparative Example 4, the filtration characteristics were slightly poor, and the filter medium did not exhibit self-extinguishing properties.

Figure 2006192345
Figure 2006192345

本発明の耐紫外線性空調フィルター用濾材およびソックフィルターは、低圧力損失で微細塵に対して高い粒子捕集効率を発現できる。しかも、摩擦帯電不織布が短繊維から構成された比較的嵩高な不織布であるため、ダスト目詰まりによる圧損上昇が緩やかである。また食品加工工場等において紫外線ランプの近傍で使用されても、紫外線による強度劣化や性能低下が起こりにくく、長期にわたって使用可能で、かつ難燃性を併せ持つ耐紫外線性空調フィルター用濾材およびソックフィルターである。   The filter medium for ultraviolet-resistant air-conditioning filter and the sock filter of the present invention can exhibit high particle collection efficiency with respect to fine dust with low pressure loss. Moreover, since the frictionally charged non-woven fabric is a relatively bulky non-woven fabric composed of short fibers, the increase in pressure loss due to dust clogging is moderate. Even when used in the vicinity of ultraviolet lamps in food processing factories, etc., it is a UV-resistant air-conditioning filter medium and sock filter that is resistant to UV-induced strength deterioration and performance degradation, can be used for a long time, and has flame resistance. is there.

Claims (4)

ホスフィン酸化合物及び/またはスルホン酸化合物を含有するポリエステル系繊維を少なくとも20質量%とポリオレフィン系繊維を少なくとも30質量%含んでなる摩擦帯電不織布より構成されることを特徴とする耐紫外線性空調フィルター用濾材。 A UV-resistant air-conditioning filter comprising a frictionally charged nonwoven fabric comprising at least 20% by mass of a polyester fiber containing a phosphinic acid compound and / or a sulfonic acid compound and at least 30% by mass of a polyolefin fiber. Filter media. 前記摩擦帯電不織布に含まれるポリエステル系繊維において、ホスフィン酸化合物及び/またはスルホン酸化合物がポリエステル分子鎖と共重合していることを特徴とする請求項1記載の耐紫外線性空調フィルター用濾材。 The filter medium for an ultraviolet-resistant air-conditioning filter according to claim 1, wherein a phosphinic acid compound and / or a sulfonic acid compound is copolymerized with a polyester molecular chain in the polyester fiber contained in the frictionally charged nonwoven fabric. 前記摩擦帯電不織布が、JIS D 1201(1977)自動車車室内用有機資材の燃焼性試験方法による燃焼性区分が自消性であることを特徴とする請求項1又は2いずれかに記載の耐紫外線性空調フィルター用濾材。 The anti-ultraviolet ray according to claim 1 or 2, wherein the frictionally charged non-woven fabric is self-extinguishing according to a flammability classification method according to a flammability test method for organic materials for automobile interiors of JIS D 1201 (1977). Filter medium for air conditioning filters. 請求項1〜3いずれかに記載の耐紫外線性空調フィルター用濾材によって構成され、摩擦帯電不織布を外層として使用することを特徴とするソックフィルター。 A sock filter comprising the ultraviolet-resistant air-conditioning filter material according to any one of claims 1 to 3, wherein a frictionally charged non-woven fabric is used as an outer layer.
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