JP2007167771A5

JP2007167771A5 -

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Publication number: JP2007167771A5
Application number: JP2005369342A
Authority: JP
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2008-11-20

Description

Air filter media and air filter unit

本発明は、エアフィルター濾材およびエアフィルターユニットに関するものであり、さらには、大気中に存在する臭気ガス等を除去することが可能な消臭用のエアフィルター濾材およびエアフィルターに関するものである。 The present invention relates to an air filter medium and an air filter unit, and further relates to a deodorizing air filter medium and an air filter capable of removing odorous gas and the like present in the atmosphere.

従来から、酸化チタン等の光触媒を利用して、空気中に含まれる窒素酸化物や硫黄酸化物などの環境汚染有害ガスや、臭気ガスを除去する方法や装置が提案されている。 Conventionally, methods and devices for removing environmental pollutant harmful gases such as nitrogen oxides and sulfur oxides contained in the air and odorous gases using a photocatalyst such as titanium oxide have been proposed.

また、光触媒を活性化してガス成分を分解可能とするために紫外線ランプ等を照射する必要があるが、紫外線による劣化を受けにくく、かつ、光触媒による分解作用による劣化も受けにくい光触媒担持体として、フッ素樹脂系繊維を用いたものも提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。 In addition, in order to activate the photocatalyst and to decompose the gas component, it is necessary to irradiate an ultraviolet lamp or the like. The thing using a fluororesin type fiber is also proposed (for example, refer to patent documents 1 and 2).

しかしながら、これらで提案されている光触媒担持フッ素樹脂系繊維は、ともに光触媒含有フッ素樹脂でフィルム状物を得、そのフィルム状物を、金属針を多数そなえたブラシのような掻き取り具や針刃ロールで引っ掻くことで得られたものであり、繊維の断面が矩形の形状をしており、エアの流路が乱れてしまう、矩形の長辺方向とフィルター濾材中を通過するエアが略直交してしまうなどして、フィルター濾材としての圧力損失が高くなってしまう問題があった。また、引っ掻くことで繊維を製造しているため、繊維径の制御ができないので繊維径バラツキが大きく、不織布製造工程等の濾材製造工程の工程通過性が悪いという問題があった。 However, the photocatalyst-supported fluororesin fibers proposed in these methods both obtain a film-like product with a photocatalyst-containing fluororesin, and the film-like product is a scraper such as a brush provided with a number of metal needles or a needle blade. It is obtained by scratching with a roll, the cross section of the fiber is rectangular, the air flow path is disturbed, the rectangular long side direction and the air passing through the filter medium are almost orthogonal For example, the pressure loss as a filter medium increases. Moreover, since the fiber is manufactured by scratching, the fiber diameter cannot be controlled, so that there is a large variation in the fiber diameter, and there is a problem that the processability of the filter material manufacturing process such as the nonwoven fabric manufacturing process is poor.

また、光触媒を担持したフッ素樹脂系繊維は、光触媒をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂中に練り込んだフィルムから得られており、ＰＴＦＥ樹脂中に埋没している光触媒は、分解対象ガスと接触せず、光触媒として活用されておらず、光触媒の有効活用率が少ないという問題があった。
特開平９−３１３８２７号公報特開平１０−２８６４３７号公報 The fluororesin fiber carrying the photocatalyst is obtained from a film in which the photocatalyst is kneaded in polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, and the photocatalyst embedded in the PTFE resin is in contact with the gas to be decomposed. However, it was not utilized as a photocatalyst and there was a problem that the effective utilization rate of the photocatalyst was small.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-313827 Japanese Patent Laid-Open No. 10-286437

本発明の課題は、かかる従来技術の問題点に鑑み、濾材製造工程の工程通過性に優れ、エアフィルターの圧力損失が低いエアフィルター用濾材であって、光触媒の有効利用率が高く、優れたガス分解性能を有するエアフィルター用濾材およびエアフィルターユニットを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a filter medium for an air filter that is excellent in processability of the filter medium manufacturing process and has a low pressure loss of the air filter, and has a high effective utilization rate of the photocatalyst. An object of the present invention is to provide an air filter medium and an air filter unit having gas decomposition performance.

本発明は、かかる課題を解決するために次のような手段を採用する。すなわち、
（１）光触媒を練り込んで担持してなるフッ素樹脂系繊維を含むエアフィルター用濾材であって、前記フッ素樹脂系繊維の断面が略丸形断面であることを特徴とするエアフィルター用濾材。 The present invention employs the following means in order to solve such problems. That is,
(1) An air filter medium comprising a fluororesin fiber formed by kneading and supporting a photocatalyst, wherein the fluororesin fiber has a substantially round cross section.

（２）前記フッ素樹脂系繊維が、１〜５質量％の炭化成分を含有してなることを特徴とする前記（１）に記載のエアフィルター用濾材。 (2) The air filter medium according to (1), wherein the fluororesin fiber contains 1 to 5% by mass of a carbonized component.

（３）前記フッ素樹脂系繊維の断面が芯鞘構造を有しており、鞘部分が光触媒を含んでなることを特徴とする前記（１）または（２）のいずれかにに記載のエアフィルター用濾材。 (3) The air filter according to any one of (1) and (2), wherein the cross section of the fluororesin fiber has a core-sheath structure, and the sheath part contains a photocatalyst. Filter media.

（４）前記光触媒が、少なくとも酸化チタン、酸化チタン変性物およびフラーレンから選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。 ( 4 ) The filter medium for an air filter according to any one of (1) to ( 3 ), wherein the photocatalyst includes at least one selected from titanium oxide, a modified titanium oxide, and fullerene.

（５）前記フッ素樹脂系繊維が、吸着剤を含有してなることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。 ( 5 ) The filter material for an air filter according to any one of (1) to ( 4 ), wherein the fluororesin fiber contains an adsorbent.

（６）前記フッ素樹脂系繊維がポリテトラフルオロエチレン繊維であり、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末とセルロース系樹脂とを含む分散液を口金から凝固浴中に吐出して紡糸し凝固することによって繊維状物を得る湿式紡糸法によって得られたものであることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。 ( 6 ) The fluororesin fiber is a polytetrafluoroethylene fiber , and a dispersion liquid containing a polytetrafluoroethylene resin powder and a cellulose resin is discharged from a base into a coagulation bath, spun and solidified. The filter material for an air filter according to any one of ( 1 ) to ( 5 ), which is obtained by a wet spinning method for obtaining a product.

（７）前記（１）〜（６）のいずれかに記載のエアフィルター用濾材を含んでなることを特徴とするエアフィルターユニット。 ( 7 ) An air filter unit comprising the air filter medium according to any one of (1) to ( 6 ).

本発明によれば、光触媒を担持しているので匂い等のガス成分を分解することができるエアフィルター濾材を得ることができる。 According to the present invention, since the photocatalyst is supported, an air filter medium capable of decomposing gas components such as odor can be obtained.

また、繊維の断面が略丸形断面であるため、高次加工性に優れ、かつ、エアフィルターユニットの圧力損失が小さなエアフィルター濾材およびエアフィルターユニットを得ることができる。 Moreover, since the cross section of the fiber is a substantially round cross section, an air filter medium and an air filter unit that are excellent in high-order workability and that have a small pressure loss of the air filter unit can be obtained .

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一実施例を示すものであり、本発明は何らこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In addition, the following description shows one Example of this invention, and this invention is not limited to these at all.

本発明は、光触媒を練り込んで担持してなるフッ素樹脂系繊維を含むエアフィルター用濾材であって、前記フッ素樹脂系繊維の断面が略丸形断面であるものである。 The present invention is a filter medium for an air filter including a fluororesin fiber obtained by kneading and supporting a photocatalyst, wherein the fluororesin fiber has a substantially round cross section.

上記のフッ素樹脂系繊維としては、重合体の繰り返し構造単位の９０％以上が、主鎖または側鎖にフッ素原紙を１個以上含むモノマーで構成された繊維であれば、いずれのものでも使用することができるが、フッ素原子数の多いモノマーで構成された繊維ほど好ましく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、４フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）またはエチレン−４フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）を用いることがさらに好ましい。ＰＴＦＥは光触媒で最も劣化を受けにくい高分子であり、ＰＴＦＥ繊維を用いることが好ましい。ＰＴＦＥ繊維を用いることによって、ＰＴＦＥは光触媒の劣化を受けにくいので、光触媒を大量に担持することが可能になり、それを用いたエアフィルター用濾材が高いガス分解性能を得ることができるのである。 Any of the above fluororesin fibers can be used as long as 90% or more of the repeating structural units of the polymer are fibers composed of monomers containing one or more fluorine base papers in the main chain or side chain. However, fibers made of monomers having a large number of fluorine atoms are more preferable. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-6-fluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene- It is more preferable to use a perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) or an ethylene-4 fluoroethylene copolymer (ETFE). PTFE is a polymer that is least susceptible to degradation by a photocatalyst, and it is preferable to use PTFE fibers. By using PTFE fiber, PTFE is less susceptible to deterioration of the photocatalyst, so that it becomes possible to carry a large amount of the photocatalyst, and the air filter medium using the PTFE can obtain high gas decomposition performance.

フッ素樹脂系繊維の断面は、略丸型断面であることが好ましい。略丸形断面とは、例えばある２定点からの距離の和が一定である点を結んだ軌跡である楕円形であってもよい。直線と直線が交わってできるような角部分がないことによって、濾材の中をエアが流れるときに、乱気流が発生せずに圧力損失を小さくすることができる。さらに好ましくは、ある定点から一定の距離の点を結んだ軌跡である円形であるとさらに好ましい。円形あるいは円形に近い形状であると、エアフィルター濾材内をエアが通過し、エアの進行方向と繊維とが交わるときに、繊維に沿ってエアが流れるので乱気流等を発生しにくくなり、圧力損失を小さくすることができる。さらには、略丸形断面でも、略円形であることが好ましい。なぜなら、繊維が矩形断面等であれば、エアの進行方向と繊維の断面の両辺や対角線とが略直交すると、エアの進行を妨げやくなり、圧力損失が高くなってしまうからである。しかしながら、略円形であれば、エアの進行方向と繊維とがどの方向で直交しても、直交する繊維断面の長さは略円形の直径の長さにしかならず、同じ繊維の断面積で比較すれば、矩形断面積の長辺や対角線よりも直径の方が短いので、圧力損失を低くすることができるのである。 The cross section of the fluororesin fiber is preferably a substantially round cross section. The substantially round cross section may be, for example, an ellipse that is a locus connecting points where the sum of distances from a certain fixed point is constant. Since there is no corner portion that can be formed by crossing the straight lines, the pressure loss can be reduced without generating turbulence when air flows through the filter medium. More preferably, it is more preferably a circular shape that is a trajectory connecting a fixed distance from a certain fixed point. If the shape is circular or close to circular, air passes through the air filter medium, and when the air travels and the fibers cross, the air flows along the fibers, making it difficult for turbulence to occur and pressure loss. Can be reduced. Furthermore, it is preferable that a substantially circular cross section is substantially circular. This is because if the fiber has a rectangular cross section or the like, if the air traveling direction is substantially orthogonal to both sides of the fiber cross section and the diagonal line, it is difficult to prevent the air from traveling and the pressure loss increases. However, if the air travel direction and the fiber are orthogonal in any direction, the length of the orthogonal fiber cross section is only the length of the substantially circular diameter, and the cross sections of the same fibers are compared. For example, the pressure loss can be reduced because the diameter is shorter than the long side and the diagonal of the rectangular cross-sectional area.

また、前記フッ素樹脂系繊維は、１〜５質量％の炭化成分を含有してなることが好ましい。炭化成分とは、有機物を適当な条件下で加熱し、熱分解をして得られる炭素に富んだ物質のことをいい、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末と混合したセルロール樹脂を加熱処理して熱分解されたものである。 Moreover, it is preferable that the said fluororesin-type fiber contains 1-5 mass% carbonization component. The carbonized component refers to a substance rich in carbon obtained by heating an organic substance under appropriate conditions and thermally decomposing it. For example, a cellulose resin mixed with polytetrafluoroethylene resin powder is heated to heat it. It has been disassembled.

炭化成分を含有させる手段としては、接着剤等や熱溶融によりフッ素樹脂系繊維の表層部に固着してもよいし、フッ素樹脂系繊維に練り込んでもよい。固着力が強く炭化成分の脱落を少なくすることができるので練り込みの方が好ましい。フッ素樹脂は、疎水性である。よって、対象ガスが、ＮＯｘ、ＳＯｘなどの親水性ガスであると、疎水性のフッ素樹脂からなる繊維の表面に親水性ガスが吸着せずに、光触媒による分解をうけにくくなる。そこで、一部、炭化成分を含有することにより親水性ガスとの親和性も得ることができ、親水性ガスの分解性能を向上することができるようになるのである。また、疎水性であるが故に、フッ素樹脂系繊維は水分率が非常に低くなり、帯電してしまい静電気が発生しやすい。よって、不織布等を加工するときに、静電気を帯びてしまい、カードマシーンのローラーに巻き付いてしまう等の問題が発生する。しかし、炭化成分を含有することにより、フッ素樹脂系繊維の水分率を適度に保つことができ、静電気を帯びにくくなり、カードマシーンのローラー巻き付きが劇的に改善され、濾材の生産時の収率を高く保つことができるのである。炭化成分の含有量は、前記の通り１〜５質量％が好ましい。１質量％よりも少ないと上記のような効果を十分に得ることができない、また５質量％よりも多いと練り込みの場合には、炭化成分が異物となりその部分で破断するので糸の強度が十分に得られない、かつ、糸の生産性も悪くなる。また、表面に固着する場合には、５質量％以上固着すると、炭化成分が脱落しやすくなってしまうのである。 As a means for containing the carbonized component, it may be fixed to the surface layer portion of the fluororesin fiber by an adhesive or the like, or may be kneaded into the fluororesin fiber. Kneading is preferred because it has a strong fixing force and can reduce the falling off of the carbonized component. The fluororesin is hydrophobic. Therefore, when the target gas is a hydrophilic gas such as NOx or SOx, the hydrophilic gas is not adsorbed on the surface of the fiber made of the hydrophobic fluororesin, and is difficult to be decomposed by the photocatalyst. Therefore, by including a carbonized component in part, affinity with the hydrophilic gas can be obtained, and the decomposition performance of the hydrophilic gas can be improved. In addition, because of the hydrophobic nature, the fluororesin fiber has a very low moisture content and is easily charged to generate static electricity. Therefore, when processing a nonwoven fabric etc., the problem of being charged with static electricity and being wound around the roller of the card machine occurs. However, by containing a carbonized component, the moisture content of the fluororesin fiber can be kept at a moderate level, making it less prone to static electricity, dramatically improving card machine roller wrapping, and yield during production of filter media. Can be kept high. As described above, the content of the carbonized component is preferably 1 to 5% by mass. If the amount is less than 1% by mass, the above effects cannot be sufficiently obtained. If the amount is more than 5% by mass, the carbonized component becomes a foreign substance and breaks at that portion, so that the strength of the yarn is reduced. Insufficient yield and poor yarn productivity. Further, in the case of fixing to the surface, if it is fixed by 5% by mass or more, the carbonized component tends to fall off.

光触媒は、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３等の金属酸化物やＣｄＳ、ＣｄＳｅ、また、Ｃ_６０、Ｃ_７０等炭素のみからなる一連の球状炭素分子であるフラーレン、さらに、ＴｉＯ_２にＣｕやＣｒ、Ｖ、Ｓｒ等の金属をともに含有するＴｉＯ_２変性物等いかなるものを用いてもよいが、中でも酸化力が強いＴｉＯ_２、ＴｉＯ_２変性物、Ｃ_６０が好ましく、その中でも最も光触媒活性が高いＴｉＯ_２が好ましい。また、これらの光触媒は単体で用いてもよいし、２種類以上を混合しても良い。 The photocatalyst is composed of metal oxides such as TiO ₂ , ZnO, and Fe ₂ O ₃ , CdS, CdSe, fullerene that is a series of spherical carbon molecules composed only of carbon such as C ₆₀ , C ₇₀ , and TiO ₂ with Cu or cr, V, metal may be both used as any TiO ₂ modified product such as containing such Sr. among these oxidizing power is strong _TiO 2, TiO ₂ modified product is _{preferably C 60,} and most photocatalytic activity among them High TiO ₂ is preferred. Moreover, these photocatalysts may be used alone or in combination of two or more.

触媒担持フッ素繊維において光触媒の担持量は、練り込みで担持する場合には０．５質量％以上３０質量％以下がよい。３０質量％より多いと生産するときに糸切れを頻繁に起こしてしまい、生産性が悪くなる。さらには、０．５質量％以上２０質量％以下が良い。 In the catalyst-supported fluorine fiber, the amount of the photocatalyst supported is preferably 0.5% by mass or more and 30% by mass or less when supported by kneading. When it is more than 30% by mass, yarn breakage frequently occurs during production, resulting in poor productivity. Furthermore , 0.5 mass% or more and 20 mass% or less are good .

光触媒の担持方法としては、フッ素樹脂の中に光触媒を練り込んで繊維状にする練り込みのものである。練り込む時は、繊維内に均一に担持されていてもよい。しかしながら、内部に入っている光触媒は、光触媒として有効活用されないので、光触媒の有効利用率が低くなり、活用されない光触媒を投入することになるので、コストが高くなってしまう。そこで、芯鞘構造になっていて、鞘の部分に多く光触媒が担持されているものがさらには好ましい。 As the supporting method of the photocatalyst is of kneading to fibrous kneaded photocatalytic into the fluororesin. When kneading may be uniformly supported in the fiber. However, since the photocatalyst contained therein is not effectively utilized as a photocatalyst, the effective utilization rate of the photocatalyst is reduced, and a photocatalyst that is not utilized is introduced, resulting in an increase in cost. Therefore, it is more preferable to have a core-sheath structure in which many photocatalysts are supported on the sheath .

さらに、光触媒を担持してなるフッ素樹脂系繊維が、吸着剤を含有するとよい。含有の手段としては、接着剤等や熱溶融によりフッ素樹脂系繊維の表層部に固着してもよいし、フッ素樹脂系繊維に練り込んでもよい。吸着剤の保持力が強く、脱落を少なくすることができるので練り込みの方が好ましい。吸着剤の含有量としては、０．１質量％以上１０質量％以下、さらに好ましくは０．５質量％以上５質量％以下がよい。含有量が０．１質量％未満では、含有量が少なすぎて吸着効果が十分に得られない。また、１０質量％よりも多いと、表層部に固着する場合には吸着剤の量が多すぎて吸着剤を十分な固着力で固着するのが難しく、吸着剤が多く脱落してしまう。また、練り込みの場合には、吸着剤部分が異物となり糸が破断してしまい十分な強度が得られない、かつ、生産時に糸が破断するので糸の生産性も悪くなってしまう。吸着剤としては、活性炭、ゼオライト、アパタイト、多孔シリカ、などいかなるものでもよい。吸着剤は、空気中や水中に含まれる汚染物質を吸着する作用がある。光が当たらず光触媒作用が発生しないときにも、吸着剤による汚染物質吸着作用が持続的に発揮される。そして、光が照射されて光触媒効果により、吸着剤に吸着された汚染物質を分解することで、再び吸着剤が吸着できるようになる。よって、光触媒フッ素繊維からなるパルプが吸着剤を含有すると、光が当たらないときも汚染物質の除去ができるので光の有無に関わらず連続的に効果が発揮でき、光触媒で吸着物質を分解するので吸着剤の効果を長く保つことができて、空気の浄化に一層効果的に使用することができる。 Furthermore, the fluororesin fiber formed by supporting the photocatalyst may contain an adsorbent. As a means for containing, it may be fixed to the surface layer portion of the fluororesin fiber by an adhesive or the like, or may be kneaded into the fluororesin fiber. Kneading is preferred because the adsorbent has a strong holding power and can reduce falling off. The content of the adsorbent is 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass. If the content is less than 0.1% by mass, the content is too small to obtain a sufficient adsorption effect. On the other hand, when the amount is more than 10% by mass, when adhering to the surface layer portion, the amount of adsorbent is too large, and it is difficult to adsorb the adsorbent with a sufficient adhering force, so that a large amount of adsorbent falls off. Further, in the case of kneading, the adsorbent part becomes a foreign substance and the yarn breaks, so that sufficient strength cannot be obtained, and the yarn is broken at the time of production. The adsorbent may be any material such as activated carbon, zeolite, apatite, porous silica. The adsorbent has an action of adsorbing contaminants contained in the air or water. Even when light is not applied and no photocatalytic action occurs, the adsorbing action of the contaminant by the adsorbent is continuously exhibited. Then, the adsorbent can be adsorbed again by decomposing the pollutant adsorbed on the adsorbent by the photocatalytic effect when irradiated with light. Therefore, if the pulp made of photocatalytic fluorine fibers contains an adsorbent, it can remove contaminants even when it is not exposed to light, so it can be effective continuously regardless of the presence of light, and the photocatalyst decomposes the adsorbent. The effect of the adsorbent can be maintained for a long time, and can be used more effectively for air purification.

前記光触媒を担持してなるフッ素樹脂系繊維は、ＰＴＦＥ樹脂粉末を含む分散液とビスコース等セルロース系樹脂と光触媒粉末を含む分散液を減圧、脱泡しながら混合、撹拌し、口金から硫酸等の酸性の水溶液中に吐出した糸状物を加熱ロールに接触させて焼成して得る湿式凝固法により好ましく得ることができる。口金から吐出して、フッ素樹脂系繊維を得るので、口金形状を適切に円形等に設計することで、繊維径が均一に揃っていて、かつ、略丸形断面の高次加工性に優れたフッ素繊維を得ることができるのである。 The fluororesin fiber carrying the photocatalyst is prepared by mixing and stirring a dispersion containing PTFE resin powder and a dispersion containing a cellulose resin such as viscose and photocatalyst powder while degassing and degassing, and sulfuric acid from the die. It can obtain preferably by the wet coagulation method obtained by making the filament discharged in the acidic aqueous solution contact with a heating roll, and baking it. Since the fluororesin fiber is obtained by discharging from the die, the shape of the die is appropriately designed to be circular, etc., and the fiber diameter is uniform and excellent in high-order workability with a substantially round cross section. Fluorine fibers can be obtained.

これらの光触媒を担持してなるフッ素樹脂系繊維を用いてエアフィルター濾材を作ることができる。エアフィルター濾材の形態としては、ニードルパンチやウォータージェットパンチ等の製造方法を用いた乾式不織布であってもよいし、光触媒担持フッ素樹脂系繊維のカットファイバー等を水に分散させたスラリーを作って、それを抄紙した湿式不織布であってもよい。 An air filter medium can be made using a fluororesin fiber carrying these photocatalysts. The form of the air filter medium may be a dry nonwoven fabric using a manufacturing method such as a needle punch or a water jet punch, or a slurry in which cut fibers of photocatalyst-supported fluororesin fibers are dispersed in water is prepared. It may be a wet nonwoven fabric made from paper.

これらの不織布は、光触媒を担持してなるフッ素樹脂系繊維のみから構成されていてもよいし、フッ素繊維以外の素材からなる繊維を含んでいてもよい。フッ素繊維以外の繊維としては、有機物素材を原料とする、ポリアリーレンスルフィド繊維、メタアラミド繊維、液晶ポリエステル繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、ポリエチレン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンレテフタレート繊維、ポリ乳酸繊維、ナイロン６繊維、ナイロン６６繊維、ポリビニルアセテート繊維、などいずれの素材であってもよい。また、無機物素材として、ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、バサルト繊維、耐炎化繊維などが挙げ得られる。なかでも、光触媒による劣化を受けにくい無機物素材とブレンドするのが好ましい。 These non-woven fabrics may be composed only of fluororesin-based fibers that carry a photocatalyst, or may include fibers composed of materials other than fluorofibers. As fibers other than fluorine fibers, polyarylene sulfide fibers, meta-aramid fibers, liquid crystal polyester fibers, polybenzoxazole fibers, polyethylene fibers, polyethylene terephthalate fibers, polybutylene terephthalate fibers, polytrimethylene terephthalate fibers made from organic materials. Any material such as polylactic acid fiber, nylon 6 fiber, nylon 66 fiber, and polyvinyl acetate fiber may be used. Examples of the inorganic material include glass fiber, carbon fiber, silica fiber, basalt fiber, and flame-resistant fiber. Especially, it is preferable to blend with the inorganic material which is hard to receive deterioration by a photocatalyst.

このように得た濾材を用いたエアフィルターユニットが好ましいのである。 An air filter unit using the filter medium thus obtained is preferable.

以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。ただし、下記する実施例は本発明の一例であって、これに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. However, the following embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to this.

なお、評価項目の評価方法は各水準とも次のようにして行った。 In addition, the evaluation method of the evaluation item was performed as follows for each level.

（１）単糸繊度
ＳＥＭにより、単糸１５０本の断面を倍率１５０倍で観察し、最も断面が大きいもの（単糸が最も太い）と、小さいもの（単糸が最も細い）の断面積（Ｓ（ｃｍ^２））を求め、以下の式で単糸繊度を算出する。
単糸繊度（ｄｔｅｘ）＝Ｓ（ｃｍ^２）×１０００００（ｃｍ）×２．３ｇ／ｃｍ^３。 (1) Single yarn fineness Using a SEM, the cross section of 150 single yarns was observed at a magnification of 150 times, and the cross-sectional area of the one with the largest cross section (the single yarn was the thickest) and the one with the smallest one (the single yarn was the thinnest) S (cm ² )) is obtained, and the single yarn fineness is calculated by the following equation.
Single yarn fineness (dtex) = S (cm ² ) × 100,000 (cm) × 2.3 g / cm ³ .

（２）繊維断面形状
ＳＥＭ写真にて、単糸の断面を倍率１５０倍で観察した。 (2) Fiber cross-sectional shape In the SEM photograph, the cross section of the single yarn was observed at a magnification of 150 times.

（３）不織布製造工程通過性
各工程を目視で観察した。 (3) Nonwoven fabric manufacturing process passability Each process was observed visually.

（４）圧力損失
不織布を直径２０ｃｍ以上に切り抜き、そのサンプルを内径１５ｃｍの円形のダクトで挟持する。ダクト内に風速２．０ｍ／ｍｉｎの風を通し、不織布の上流側と下流側の差圧を測定した。 (4) Pressure loss A nonwoven fabric is cut out to a diameter of 20 cm or more, and the sample is sandwiched between circular ducts having an inner diameter of 15 cm. A wind at a wind speed of 2.0 m / min was passed through the duct, and the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the nonwoven fabric was measured.

（５）酸化チタン担持確認
ＳＥＭ−ＸＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザー）を用いて、繊維の側面と断面においてチタンを含む粒子の有無を確認した。 (5) Titanium oxide carrying confirmation Using SEM-XMA (X-ray microanalyzer), the presence or absence of particles containing titanium was confirmed on the side and cross section of the fiber.

（６）炭化成分含有量測定
繊維サンプルを３０質量％の水酸化ナトリウム水溶液に１時間浸漬処理し、ビスコース等の不純物を溶出させた。これを流水で水洗した後、１２０℃に予め温度設定された乾燥機で１０分間乾燥後、質量（Ｍ１）を測定した。次いで、炭化成分を焼きとばすべく、３００℃の加熱空気中で２４時間連続熱処理した後、質量（Ｍ２）を測定した。炭化成分を焼きとばす前後の質量変化率を次式により算出して、炭化成分含有量（質量％）とした。
炭化成分含有量（質量％）＝（Ｍ１（ｇ）−Ｍ２（ｇ））／Ｍ１（ｇ）×１００。 (6) Measurement of carbonized component content The fiber sample was immersed in a 30% by mass aqueous sodium hydroxide solution for 1 hour to elute impurities such as viscose. This was washed with running water and then dried for 10 minutes with a drier previously set at 120 ° C., and then the mass (M1) was measured. Next, in order to burn off the carbonized component, the heat treatment was continued in heated air at 300 ° C. for 24 hours, and then the mass (M2) was measured. The mass change rate before and after burning out the carbonized component was calculated according to the following formula to obtain the carbonized component content (% by mass).
Carbonization component content (% by mass) = (M1 (g) −M2 (g)) / M1 (g) × 100.

実施例１
分散剤としてアルキルアリルエーテルアルコールを用いて純水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０質量％含有するエマルジョン（Ａ）と、ビスコース（Ｂ）（セルロース１０％と苛性ソーダ５％、二硫化炭素２９％／セルロース量、残りイオン交換水）と、酸化チタンエマルジョン（Ｃ）（酸化チタン（石原産業（株）社製酸化チタン粉末ＳＴ−０１（１次粒子径７ｎｍ））４０％と純水６０％とを撹拌しながら水酸化カリウムを添加しｐＨ１２に調整したもの）とを質量比Ａ：Ｂ：Ｃ＝５５：５：４０の割合で混合し、８℃、１０Ｔｏｒｒで２４時間脱泡混合して原液を得た。これを口金から凝固浴（硫酸１０質量％、硫酸ソーダ１５質量％を純水にて溶解した水溶液入り）中に吐出して得た凝固繊維を純水の入った洗浄浴で洗浄し、これを３７０℃に加熱されたロールに接触させて焼成し、続いて３５０℃に加熱されたロールに接触させて延伸して単糸が６０本集まったマルチフィラメントを得た。 Example 1
Emulsion (A) containing 60% by mass of PTFE resin dispersed in pure water using alkylallyl ether alcohol as a dispersant, viscose (B) (cellulose 10%, caustic soda 5%, carbon disulfide 29% / Cellulose amount, remaining ion-exchanged water), titanium oxide emulsion (C) (titanium oxide (titanium oxide powder ST-01 (primary particle diameter: 7 nm) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 40% and pure water 60% Is mixed with a mass ratio of A: B: C = 55: 5: 40, and degassed and mixed at 8 ° C. and 10 Torr for 24 hours. Got. The coagulated fibers obtained by discharging this from the die into a coagulation bath (containing an aqueous solution in which 10% by mass of sulfuric acid and 15% by mass of sodium sulfate were dissolved in pure water) were washed in a washing bath containing pure water. It was brought into contact with a roll heated to 370 ° C. and fired, and subsequently brought into contact with a roll heated to 350 ° C. and drawn to obtain a multifilament in which 60 single yarns were collected.

これをクリンパーを用いて捲縮を付与し、ギロチンカッターでカットして、捲縮数１５回／２５ｍｍ、捲縮率１４％、カット長７０ｍｍのステープルファイバーを得た。 This was crimped with a crimper and cut with a guillotine cutter to obtain a staple fiber having a number of crimps of 15 times / 25 mm, a crimp rate of 14%, and a cut length of 70 mm.

このようにして得たステープルファイバーをオープナーを用いて開繊し、さらにローラーカードで開繊し、クロスラッパーで積層してウェブを得た。このウェブを、４４０ｄｔｅｘのＰＴＦＥモノフィラメントメッシュ織物（織り密度：タテ、ヨコとも３４本／ｉｎｃｈ）の片面にクロスラッパーで積層し、５０本／ｃｍ^２の針密度でニードルパンチ処理を施し、続いて裏面にクロスラッパーでウェブを積層し５０本／ｃｍ^２の針密度でニードルパンチ処理を施した。その後、片面ずつ再び５０本／ｃｍ^２の針密度でニードルパンチ処理をして繊維を交絡させて目付約７３０ｇ／ｍ^２の不織布を得た。評価結果を表１に示す。 The staple fiber thus obtained was opened using an opener, further opened with a roller card, and laminated with a cross wrapper to obtain a web. This web was laminated on one side of a 440 dtex PTFE monofilament mesh fabric (weave density: 34 / inch for both warp and width) with a cross wrapper, followed by needle punching at a needle density of 50 / cm ² , followed by backside The web was laminated with a cross wrapper and subjected to needle punching at a needle density of 50 / cm ² . Thereafter, the needle punching process was performed again at a needle density of 50 / cm ² on each side, and the fibers were entangled to obtain a nonwoven fabric having a basis weight of about 730 g / m ² . The evaluation results are shown in Table 1 .

実施例２
実施例１と同じ手順、同じ配合比でＰＴＦＥ系樹脂エマルジョンとビスコースと酸化チタンエマルジョンを混合した原液（タイプ１）を得た。また、分散剤としてアルキルアリルエーテルアルコールを用いて純水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０％含有するエマルジョン（Ａ）と、ビスコース（Ｂ）（セルロース１０％と苛性ソーダ５％、二硫化炭素２９％／セルロース量、残りイオン交換水）とを質量比Ａ：Ｂ＝９０：１０の割合で混合し、８℃、１０Ｔｏｒｒで２４時間脱法混合して原液（タイプ２）を得た。同心円で２重円構造を有する芯鞘構造をなす口金の鞘にタイプ１の原液、芯部にタイプ２の原液を吐出するようにして、凝固浴（硫酸１０質量％、硫酸ソーダ１５質量％を純水にて溶解した水溶液入り）中に吐出して得た凝固繊維を純水の入った洗浄浴で洗浄し、これを３７０℃に加熱されたロールに接触させて延伸して単糸が６０本集まったマルチフィラメントを得た。 Example 2
A stock solution (type 1) in which a PTFE resin emulsion, a viscose and a titanium oxide emulsion were mixed in the same procedure and the same mixing ratio as in Example 1 was obtained. Also, an emulsion (A) containing 60% PTFE resin dispersed in pure water using alkylallyl ether alcohol as a dispersant, viscose (B) (cellulose 10%, caustic soda 5%, carbon disulfide 29 % / Cellulose amount, remaining ion-exchanged water) was mixed at a mass ratio of A: B = 90: 10 and demixed at 8 ° C. and 10 Torr for 24 hours to obtain a stock solution (type 2). A coagulation bath (10% by mass of sulfuric acid, 15% by mass of sodium sulfate) was prepared by discharging the type 1 stock solution to the sheath of the base having a core-sheath structure having a concentric and double circle structure and the type 2 stock solution to the core part. The coagulated fiber obtained by discharging into an aqueous solution dissolved in pure water) was washed in a washing bath containing pure water, and this was brought into contact with a roll heated to 370 ° C. and drawn to obtain a single yarn of 60 The collected multifilament was obtained.

これを実施例１と同様の手順で目付約８２０ｇ／ｍ^２の不織布を得た。評価結果を表１に示す。 A nonwoven fabric having a basis weight of about 820 g / m ² was obtained in the same procedure as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.

実施例３
分散剤としてアルキルアリルエーテルアルコールを用いて純水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０質量％含有するエマルジョン（Ａ）と、ビスコース（Ｂ）（セルロース１０％と苛性ソーダ５％、二硫化炭素２９％／セルロース量、残りイオン交換水）と、酸化チタンエマルジョン（Ｃ）（酸化チタン（石原産業（株）社製酸化チタン粉末ＳＴ−０１（１次粒子径７ｎｍ））４０質量％と純水６０質量％とを撹拌しながら水酸化カリウムを添加しｐＨ１２に調整したもの）と活性炭（Ｄ）とを質量比Ａ：Ｂ：Ｃ：Ｄ＝５５：５：３９：１の割合で混合し、８℃、１０Ｔｏｒｒで２４時間脱泡混合して原液を得た。これを口金から凝固浴（硫酸１０質量％、硫酸ソーダ１５質量％を純水にて溶解した水溶液入り）中に吐出して得た凝固繊維を純水の入った洗浄浴で洗浄し、これを３７０℃に加熱されたロールに接触させて焼成し、続いて３５０℃に加熱されたロールに接触させて延伸して単糸が６０本集まったマルチフィラメントを得た。これを実施例１と同様の手順で目付７５０ｇ／ｍ^２の不織布を得た。 Example 3
Emulsion (A) containing 60% by mass of PTFE resin dispersed in pure water using alkylallyl ether alcohol as a dispersant, viscose (B) (cellulose 10%, caustic soda 5%, carbon disulfide 29% / Amount of cellulose, remaining ion-exchanged water), titanium oxide emulsion (C) (titanium oxide (titanium oxide powder ST-01 (primary particle diameter 7 nm) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.)) and 60% pure water % And the activated carbon (D) are mixed at a mass ratio of A: B: C: D = 55: 5: 39: 1 and stirred at 8 ° C. The mixture was degassed and mixed at 10 Torr for 24 hours to obtain a stock solution. The coagulated fibers obtained by discharging this from the die into a coagulation bath (containing an aqueous solution in which 10% by mass of sulfuric acid and 15% by mass of sodium sulfate were dissolved in pure water) were washed in a washing bath containing pure water. It was brought into contact with a roll heated to 370 ° C. and fired, and subsequently brought into contact with a roll heated to 350 ° C. and drawn to obtain a multifilament in which 60 single yarns were collected. A nonwoven fabric having a basis weight of 750 g / m ² was obtained in the same procedure as in Example 1.

比較例１
ＰＴＦＥ系樹脂微粉末７０質量％と酸化チタン（石原産業（株）社製酸化チタン粉末ＳＴ−０１（１次粒子径７ｎｍ））５質量％とナフサ２５質量％とを撹拌混合し、これを円筒状に予備成型した、これを押し出し成型して、圧延し、厚さ０．１ｍｍのシートを得た。これを３００℃に加熱焼成して、酸化チタン含有ＰＴＦＥシートを得た。このシートを３５０℃に加熱しながら長手方向に３倍に延伸した。このシートを金属針を多数備えたブラシで引っ掻き開繊して断面が矩形の光触媒担持ＰＴＦＥ繊維を得た。 Comparative Example 1
70% by mass of PTFE resin fine powder, 5% by mass of titanium oxide (Titanium oxide powder ST-01 (primary particle diameter 7 nm) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) and 25% by mass of naphtha are stirred and mixed. Pre-molded into a shape, this was extruded and rolled to obtain a sheet having a thickness of 0.1 mm. This was heated and fired at 300 ° C. to obtain a titanium oxide-containing PTFE sheet. The sheet was stretched 3 times in the longitudinal direction while being heated to 350 ° C. The sheet was scratched and opened with a brush having a large number of metal needles to obtain a photocatalyst-carrying PTFE fiber having a rectangular cross section.

これを実施例１と同じく、４４０ｄｔｅｘのＰＴＦＥモノフィラメントメッシュ織物（織り密度：タテ、ヨコとも３４本／ｉｎｃｈ）の片面にクロスラッパーでウェブを積層し、５０本／ｃｍ^２の針密度でニードルパンチ処理を施し、続いて裏面にクロスラッパーでウェブを積層し５０本／ｃｍ^２の針密度でニードルパンチ処理を施した。その後、片面ずつ再び５０本／ｃｍ^２の針密度でニードルパンチ処理をして繊維を交絡させて処理をして目付約８７０ｇ／ｍ²の不織布を得た。評価結果を表１に示す。 Similar to Example 1, a web of 440 dtex PTFE monofilament mesh fabric (weave density: vertical and horizontal 34 / inch) was laminated with a cross wrap and needle punched at a needle density of 50 / cm ^2. Subsequently, a web was laminated on the back surface with a cross wrapper, and needle punching was performed at a needle density of 50 / cm ² . After that, needle punching was performed again at a needle density of 50 / cm ² on each side, and the fibers were entangled to obtain a nonwoven fabric having a basis weight of about 870 g / m ² . The evaluation results are shown in Table 1.

実施例１〜３で得られた光触媒を担持してなるフッ素繊維樹脂系繊維は、繊維断面形状が円であり、かつ、単糸繊度のバラツキが小さいため、不織布製造等の高次加工性に優れ、これらの繊維により構成された不織布からなるエアフィルター用濾材は圧力損失が繊維断面形状が矩形の比較例と比較し圧力損失が小さかった。また、すべての水準について酸化チタンが含有されているのが観察された。 The fluorofiber resin fibers carrying the photocatalysts obtained in Examples 1 to 3 have a circular fiber cross-sectional shape and small variations in single yarn fineness. The filter material for an air filter made of a nonwoven fabric composed of these fibers was excellent, and the pressure loss was smaller than that of the comparative example having a rectangular fiber cross-sectional shape. It was also observed that titanium oxide was contained for all levels.

Claims

A filter medium for an air filter comprising a fluororesin fiber obtained by kneading and supporting a photocatalyst, wherein the fluororesin fiber has a substantially round cross section.

The air filter medium according to claim 1, wherein the fluororesin fiber contains 1 to 5% by mass of a carbonized component.

3. The air filter medium according to claim 1, wherein a cross section of the fluororesin fiber has a core-sheath structure, and the sheath part includes a photocatalyst.

The air filter medium according to any one of claims 1 to 3 , wherein the photocatalyst includes at least one selected from titanium oxide, a modified titanium oxide, and fullerene.

The air filter medium according to any one of claims 1 to 4 , wherein the fluororesin fiber contains an adsorbent.

The fluororesin fiber is a polytetrafluoroethylene fiber , and a dispersion containing polytetrafluoroethylene resin powder and a cellulose resin is discharged from a die into a coagulation bath, spun and solidified to obtain a fibrous material. The filter medium for an air filter according to any one of claims 1 to 5 , wherein the filter medium is obtained by a wet spinning method.

An air filter unit comprising the air filter medium according to any one of claims 1 to 6 .