JP2009148748A - Filter and filter unit - Google Patents

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平 大森
Kazuya Matsumura
一也 松村
Masanobu Takeda
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filter of a low pressure drop and high filtration accuracy capable of removing fine dust, bacteria, viruses and the like floating in air or in water. <P>SOLUTION: The filter is characterized by comprising a filter layer of a thickness of 50 μm or greater comprised of a fiber made from a thermoplastic rein and of a nanofiber of a fiber diameter of 1 to 500 nm by 0.5 to 70 mass%, having collection efficiency of 90% or greater with respect to particles of a mean diameter of 0.3 μm at an air flow rate of 3.2 m/min, and having an initial pressure drop of not greater than 980 Pa at an air flow rate of 3.2 m/min. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

フィルターおよびフィルターユニットに関する。   It relates to filters and filter units.

近年、世界的な水の消費量増大を受けて、海水の淡水化や排水の再利用など濾過システムに関する要求が高まってきている。高性能濾過システムにおいては、精密濾過(MF)膜や逆浸透(RO)膜などの濾過材として膜を用いたフィルターが使用されている。しかし、これらの膜を用いたフィルターは、捕集性能は非常に高いが、圧力損失が高く、寿命性能も短く、安定的な動作を維持するためには、フィルターの個数を多くするなどの必要があるため、装置としては、大型の装置となる。   In recent years, demand for filtration systems such as desalination of seawater and reuse of wastewater has increased in response to an increase in global water consumption. In a high performance filtration system, a filter using a membrane is used as a filtering material such as a microfiltration (MF) membrane or a reverse osmosis (RO) membrane. However, filters using these membranes have very high collection performance, but high pressure loss, short lifespan, and the need to increase the number of filters to maintain stable operation. Therefore, the device is a large device.

そこで、高性能で圧力損失の低いフィルターが求められている。低圧損のフィルターとしては、繊維の織編物、不織布などを使用したフィルターが知られているが、濾過性能が低く、精密濾過の分野には使用することができなかった。フィルターの濾過精度の向上には、濾過層の繊維径を細くし、細孔径(ポアサイズ)を小さく抑える必要があるが、現在フィルター用として、多くの用途で用いられているメルトブロー不織布では、特許文献1などに開示されるように樹脂の粘度等を工夫することにより極細化を図っても繊維径は1μm程度が下限であり、ウイルス等のナノサイズの異物を捕集できるフィルターを得ることはできなかった。   Therefore, a filter with high performance and low pressure loss is required. As a low-pressure loss filter, a filter using a woven or knitted fabric of a fiber, a nonwoven fabric, or the like is known, but the filtration performance is low and it cannot be used in the field of microfiltration. In order to improve the filtration accuracy of the filter, it is necessary to reduce the fiber diameter of the filtration layer and keep the pore diameter (pore size) small. However, in melt blown nonwoven fabrics currently used for many filters, patent literature 1 and so on, even if the resin viscosity is devised to make it ultrafine, the fiber diameter is about 1 μm at the lower limit, and it is possible to obtain a filter that can collect nano-sized foreign substances such as viruses. There wasn't.

一方、特許文献2には、静電紡糸法による平均繊維径が217nmの繊維を濾過層としたフィルターが開示されているが、この方法では、濾過層を2重巻きにしても1.6μmの粒子の一部を下流側に流出してしまい、大きさ10〜100nmの水中のウイルスを除去することができなかった。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a filter in which a fiber having an average fiber diameter of 217 nm by an electrospinning method is used as a filtration layer. Part of the particles flowed downstream, and the virus in water having a size of 10 to 100 nm could not be removed.

また、エアフィルターにおいても、各分野で空気環境の清澄化の要求が高まってきており、超高性能フィルターであるHEPAフィルター(High Efficiency Particulate Air Filter)やULPAフィルター(Ultra Low Penetration Air Filter)が、従来から使用されている半導体等の電子部材の製造工場から食品工場や製薬工場などでも使用が拡大されている。   Also, in air filters, the demand for air environment clarification is increasing in each field, and HEPA filters (High Efficiency Particulate Air Filter) and ULPA filters (Ultra Low Penetration Air Filter), which are ultra-high performance filters, The use has been expanded from the manufacturing factory of electronic components such as semiconductors used in the past to food factories and pharmaceutical factories.

近年は、高捕集効率化として、エレクトロスピニング法というポリマーを溶媒に溶解させた紡糸溶液を用い、紡糸ノズルと繊維捕集ドラムの間に電界を作用させてノズルから吐出させた繊維を極細繊維化させて構成繊維としているフィルターが開示されている(特許文献3)。しかしながら、捕集性能は向上するものの、圧力損失も増大し、フィルターとしては、充分に高性能化は達成していない。   In recent years, as a high collection efficiency, an electrospinning method is a spinning solution in which a polymer is dissolved in a solvent. An electric field is applied between the spinning nozzle and the fiber collection drum, and the fibers discharged from the nozzle are made of ultrafine fibers. A filter is disclosed which is made into a component fiber (Patent Document 3). However, although the collection performance is improved, the pressure loss is also increased, and the performance of the filter is not sufficiently improved.

以上のように、捕集性能が高く、圧力損失の低い繊維フィルターにおいて微細なウイルスや粒子等を除去可能な濾過精度の高いフィルターが求められていた。
特開2002−201560号公報 特開2007−222813号公報 特開2006―326579号公報
As described above, there has been a demand for a filter with high filtration accuracy that can remove fine viruses and particles in a fiber filter having high collection performance and low pressure loss.
JP 2002-151560 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-2222813 JP 2006-326579 A

本発明は、空気中や水中に浮遊する微細な粉塵や菌やウイルス等も除去可能な高い濾過精度を有しかつ圧力損失の低いフィルターを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a filter having high filtration accuracy and low pressure loss that can remove fine dust, bacteria, viruses, and the like floating in the air and water.

すなわち本発明は、熱可塑性樹脂からなる繊維を含んでなり、繊維径1〜500nmのナノファイバーを0.5〜70質量%含んでなる厚さ50μm以上の濾過層を有し、空気流速3.2m/minにおける平均粒径0.3μmの粒子に対する捕集効率が90%以上でありかつ、空気流速3.2m/minにおける初期圧力損失が980Pa以下であることを特徴とするフィルターである。   That is, the present invention includes a filter layer having a thickness of 50 μm or more, comprising a fiber made of a thermoplastic resin, 0.5 to 70% by mass of nanofibers having a fiber diameter of 1 to 500 nm, and an air flow rate of 3. The filter has a collection efficiency of 90% or more for particles having an average particle diameter of 0.3 μm at 2 m / min and an initial pressure loss of 980 Pa or less at an air flow rate of 3.2 m / min.

また本発明は、本発明のフィルターを有してなることを特徴とするフィルターユニットである。   Moreover, this invention is a filter unit characterized by having the filter of this invention.

本発明のフィルターは、空気中や水中に浮遊する微細な粉塵や菌やウイルス等も除去可能な繊維製で、かつ圧力損失の低い精密濾過フィルターである。   The filter of the present invention is a microfiltration filter having a low pressure loss and made of a fiber that can remove fine dust, bacteria, viruses and the like floating in the air and water.

本発明のフィルターは、濾過層が熱可塑性樹脂からなる繊維を含んでなる。熱可塑性樹脂からなる繊維を含むことで、ヒートシールが可能となり、製造プロセスを簡略化し接着強度を向上させることができる。また、熱セットにより形態の保持性が高まることから、フィルター使用時の動作圧力を高く設定することが可能となり、単位時間当たりの処理量を増加させることが可能となる。また、廃棄時に焼却が可能であることから減容処理することができる。   In the filter of the present invention, the filtration layer includes fibers made of a thermoplastic resin. By including fibers made of a thermoplastic resin, heat sealing is possible, and the manufacturing process can be simplified and the adhesive strength can be improved. In addition, since the form retainability is enhanced by heat setting, it is possible to set a high operating pressure when using the filter, and to increase the processing amount per unit time. In addition, the volume can be reduced because it can be incinerated at the time of disposal.

熱可塑性樹脂としては例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリ乳酸(PLA)等のポリエステル、ナイロン6(N6)、ナイロン6,6(N66)、ナイロン12(N12)等のポリアミド、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド(PPS)等のポリアリーレン等が挙げられる。   Examples of the thermoplastic resin include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyester such as polylactic acid (PLA), nylon 6 (N6), nylon 6, 6 (N66), nylon 12 (N12), and the like. Polyamides such as polyamide, polyethylene (PE) and polypropylene (PP), and polyarylenes such as polyphenylene sulfide (PPS) are included.

熱可塑性樹脂の融点としては、160℃以上であること好ましい。そうすることでオイル等の高沸点の液体を処理するにも使用することができる。ここで、融点とは、結晶性樹脂においては結晶が融解する温度を指し、明確な融点を示さない非晶性樹脂においてはビカット軟化点や熱変形温度などを融点に相当するものとする。例えば、PLAは170℃、PETは255℃、N6は220℃、PPSは280℃である。   The melting point of the thermoplastic resin is preferably 160 ° C. or higher. By doing so, it can also be used to treat high boiling liquids such as oil. Here, the melting point refers to a temperature at which crystals melt in a crystalline resin, and in an amorphous resin that does not exhibit a clear melting point, the Vicat softening point, heat distortion temperature, and the like correspond to the melting point. For example, PLA is 170 ° C, PET is 255 ° C, N6 is 220 ° C, and PPS is 280 ° C.

また、フィルターの濾過層を形成する熱可塑性樹脂は耐薬品性を有するものであることが好ましい。そうすることで、薬品を含んだ廃液等の処理にも用いることができる。例えば、N6やN66はアルカリに対して耐性を有し、PE、PP、PPSは酸・アルカリの両方に対して耐性を有する。   Moreover, it is preferable that the thermoplastic resin which forms the filter layer of a filter has chemical resistance. By doing so, it can also be used for treatment of waste liquid containing chemicals. For example, N6 and N66 have resistance to alkali, and PE, PP, and PPS have resistance to both acid and alkali.

熱可塑性樹脂には必要に応じて粒子、難燃剤、耐電防止剤等の添加物を含有させても良く、他の成分が共重合されていても良い。   The thermoplastic resin may contain additives such as particles, a flame retardant, and an antistatic agent as necessary, and other components may be copolymerized.

濾過層における熱可塑性樹脂からなる繊維の量としては、60質量%以上が、ヒートシール性やプリーツ形態保持性の点から好ましい。   As a quantity of the fiber which consists of a thermoplastic resin in a filtration layer, 60 mass% or more is preferable from the point of heat-sealing property or pleat form retention.

一方、濾過層には、金属繊維、ガラス繊維、岩石繊維、鉱滓繊維、鉱物繊維のいずれをも含有しないことがヒートシール性やプリーツ形態保持性を発現させる点から好ましい。また、使用後の廃棄時に焼却することで大幅に減容できることから廃棄処理の点からも好ましい。   On the other hand, it is preferable that the filtration layer does not contain any of metal fibers, glass fibers, rock fibers, ore fibers, and mineral fibers from the viewpoint of developing heat sealability and pleat form retention. Further, it is preferable from the point of disposal because the volume can be greatly reduced by incineration at the time of disposal after use.

本発明のフィルターは、濾過層が繊維径1〜500nmのナノファイバーを含んでなることが重要である。かかるナノファイバーは、従来のメルトブロー法により製造されるフィルターにおける極細繊維の1/1000〜1/10という細さであり、従来の繊維系フィルターでは成し得なかった微細物質の除去が可能になる。また、その動作圧力は従来の多孔膜を利用した精密濾過フィルターと比較して格段に低いものとすることができる。   In the filter of the present invention, it is important that the filtration layer comprises nanofibers having a fiber diameter of 1 to 500 nm. Such a nanofiber is as fine as 1/1000 to 1/10 that of an ultrafine fiber in a filter manufactured by a conventional melt-blowing method, and enables removal of fine substances that could not be achieved by a conventional fiber filter. . In addition, the operating pressure can be much lower than that of a conventional microfiltration filter using a porous membrane.

ナノファイバーの繊維径は、500nm以下とすることで、微細物質の除去および低圧力損失の実効を得ることができる。また、1nm以上とすることで、繊維強度を保ち、ハンドリング性に優れたフィルターとすることができる。   By making the fiber diameter of the nanofibers 500 nm or less, it is possible to obtain the effect of removing fine substances and low pressure loss. Moreover, by setting it as 1 nm or more, it can be set as the filter which maintained fiber strength and was excellent in handling property.

濾過層におけるナノファイバーの含有量としては、0.5〜70質量%とすることが重要である。0.5質量%以上とすることで、微細物質の除去の実効を得ることができる。また70質量%以下とすることで、圧力損失が高くなるのを防ぐことができる。   As content of the nanofiber in a filtration layer, it is important to set it as 0.5-70 mass%. By setting the content to 0.5% by mass or more, the effect of removing the fine substance can be obtained. Moreover, it can prevent that a pressure loss becomes high by setting it as 70 mass% or less.

ナノファイバーを製造する方法としては例えば、溶剤に対する溶解性の異なる2種類以上のポリマーを混合溶融してポリマーアロイ溶融体となし、これを紡糸して繊維化し、その易溶解性ポリマーを溶剤で除去することにより、ポリマーアロイにおける難溶解性の島成分をナノファイバーとして得ることができる。   As a method for producing nanofibers, for example, two or more kinds of polymers having different solubility in a solvent are mixed and melted to form a polymer alloy melt, which is spun into fiber and the easily soluble polymer is removed with a solvent. By doing so, the hardly soluble island component in a polymer alloy can be obtained as a nanofiber.

また、ナノファイバーを不織布や抄紙の原料とする際には、1〜100mmの範囲で繊維をカットしたステープルファイバーや0.1〜10mmの範囲で繊維をカットしたカットファイバーにするが、ポリマーアロイ繊維の易溶解性ポリマー成分を溶剤で除去してしてから任意のカット長にカットする方法とポリマーアロイ繊維をカットしてから易溶解性ポリマー成分を除去する方法のいずれかを採用することができる。   In addition, when nanofibers are used as raw materials for nonwoven fabrics and papermaking, they are staple fibers that are cut in the range of 1 to 100 mm and cut fibers that are cut in the range of 0.1 to 10 mm. Either a method of removing the easily soluble polymer component with a solvent and then cutting to an arbitrary cut length, or a method of removing the easily soluble polymer component after cutting the polymer alloy fiber can be employed. .

繊維径の小さいナノファイバーにおいては、繊維をカットする際のカット刃と繊維の摩擦熱や押圧によって繊維同士の融着が発生しやすくなる。融着があるとファイバーを1本ずつ分散し難くなるため、著しく融着が生じると繊維の偏りが発生し、十分に性能を発現できなくなる。
また、ナノファイバーは、ナノファイバー同士が一旦凝集すると繊維間で強固に凝集し、繊維が再分散し難くなる。そのため、ナノファイバーを抄紙原料として用いる場合には、ポリマーアロイ繊維をカットしてから溶剤中で易溶解性ポリマーを除去することにより、易溶解性ポリマーの溶剤が分散媒となり、ナノファイバー同士の凝集を抑制することができる。さらに、抄紙する際には溶剤を水に置き換えることになるが、ナノファイバーの間に水が介在することにより繊維同士が凝集することなく、分散性の高い抄紙用のナノファイバーを得ることが可能となる。そのため、ポリマーアロイ繊維をカットしてから易溶解性ポリマーを除去する方法が、好ましい。
In a nanofiber having a small fiber diameter, fusion between fibers is likely to occur due to frictional heat or pressing between the cutting blade and the fiber when the fiber is cut. If there is fusion, it becomes difficult to disperse the fibers one by one. Therefore, if the fusion occurs significantly, the fibers are biased and the performance cannot be fully expressed.
In addition, once nanofibers aggregate, the nanofibers strongly aggregate between the fibers, and the fibers are difficult to redisperse. Therefore, when nanofiber is used as a papermaking raw material, the polymer alloy fiber is cut and then the easily soluble polymer is removed in the solvent, so that the solvent of the easily soluble polymer becomes a dispersion medium, and the nanofibers aggregate. Can be suppressed. In addition, when making paper, the solvent is replaced with water. By interposing water between the nanofibers, it is possible to obtain highly dispersed nanofibers for papermaking without aggregation of the fibers. It becomes. Therefore, a method of removing the easily soluble polymer after cutting the polymer alloy fiber is preferable.

また本発明のフィルターは、濾過層がさらに繊維径1〜70μmの繊維を含んでなることが好ましい。ナノファイバーの他に繊維径1μm以上の繊維を含むことにより、微細孔の大きさを適度に保ち、圧力損失を抑えることができる。一方、70μm以下とすることで、ナノファイバーと均一に分散してナノファイバーとの繊維径との過度な乖離を防ぎ、繊維同士の絡合を保ち、細孔径のサイズや濾過層の強度を維持することができる。   In the filter of the present invention, it is preferable that the filtration layer further comprises fibers having a fiber diameter of 1 to 70 μm. By including fibers with a fiber diameter of 1 μm or more in addition to nanofibers, the size of the micropores can be kept moderate and pressure loss can be suppressed. On the other hand, by making it 70 μm or less, it is uniformly dispersed with the nanofibers to prevent excessive deviation from the fiber diameter of the nanofibers, keep the fibers intertwined, and maintain the size of the pore diameter and the strength of the filtration layer. can do.

本発明のフィルターは、濾過層がフィブリル化された繊維を含んでなることが好ましい。フィブリル化繊維は、濾過層の体を成して強度向上に寄与しつつ、ナノファイバーとの絡合性を向上させ、繊維の脱落も防ぐことができる。   In the filter of the present invention, it is preferable that the filter layer includes fibers fibrillated. The fibrillated fiber forms the body of the filtration layer and contributes to improving the strength, while improving the entanglement with the nanofiber and preventing the fiber from dropping off.

また、本発明のフィルターは、濾過層がバインダー繊維を含んでなることも好ましい。バインダー繊維は、接着成分の溶融軟化により濾過層を構成する繊維同士を接着させ、強度の向上に寄与する。また繊維状のバインダーとすることで、繊維同士の交点を効率良く接着し、濾過層の微細孔の閉塞も抑えることができる。   In the filter of the present invention, it is also preferred that the filtration layer comprises binder fibers. The binder fiber bonds the fibers constituting the filtration layer by melt softening of the adhesive component, and contributes to the improvement of strength. Moreover, by using a fibrous binder, the intersections of the fibers can be efficiently bonded, and the fine pores in the filtration layer can be prevented from being blocked.

濾過層の形態としては、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布、サーマルボンド不織布、レジンボンド不織布、湿式不織布等を挙げることができる。なかでも湿式不織布が、ナノファイバーが均一に分散されることから好ましい。   Examples of the form of the filtration layer include a spunbond nonwoven fabric, a melt blown nonwoven fabric, a needle punched nonwoven fabric, a spunlace nonwoven fabric, a thermal bond nonwoven fabric, a resin bond nonwoven fabric, and a wet nonwoven fabric. Of these, wet nonwoven fabrics are preferred because the nanofibers are uniformly dispersed.

湿式不織布の製造の際に使用する分散液の製法としては、ナノファイバーの分散液と他の繊維の分散液とを別個に調製し、その上で両者の分散液を混ぜ合わせることが好ましい。そうすることで、他の繊維に比べ繊維径が非常に小さくアスペクト比が100倍以上乖離するナノファイバーも、他の繊維と共存して均一に分散させることができる。   As a method for producing a dispersion used in the production of a wet nonwoven fabric, it is preferable to separately prepare a dispersion of nanofibers and a dispersion of other fibers, and then mix both dispersions. By doing so, nanofibers having a very small fiber diameter compared to other fibers and having an aspect ratio of 100 times or more can be coexisted with other fibers and uniformly dispersed.

ナノファイバーを含む濾過層の厚みとしては、50μm以上とすることが重要である。そうすることで、ナノファイバーが濾過層内に濾過層内に空隙を保ちながら3次元的に立体配置され、圧力損失を低減することができる。またさらに、捕集対象物を濾過層内部にまで引き込みながら捕集することで圧力損失の急激な上昇を抑制しながら捕集することができる。50μm未満であるとナノファイバー層が平面方向に配置され易く、ナノファイバーが緻密に配置され、圧力損失が高くなりやすいものとなる。一方、濾過層の厚みの上限値としては、2mm以下とすることが好ましい。そうすることで、プリーツ加工し易く、またプリーツ加工を施してフィルターユニットに組み込んだ場合においても充分な濾過面積を確保することができる。   The thickness of the filtration layer containing nanofibers is important to be 50 μm or more. By doing so, the nanofibers are three-dimensionally arranged in the filtration layer while maintaining voids in the filtration layer, and pressure loss can be reduced. Furthermore, by collecting the object to be collected while drawing it into the filtration layer, it is possible to collect it while suppressing a rapid increase in pressure loss. When the thickness is less than 50 μm, the nanofiber layer is easily arranged in the planar direction, the nanofibers are densely arranged, and the pressure loss tends to be high. On the other hand, the upper limit value of the thickness of the filtration layer is preferably 2 mm or less. By doing so, it is easy to pleat, and a sufficient filtration area can be secured even when pleating is performed and the filter unit is incorporated.

本発明のフィルターは、濾過層の平均流量孔径が50nm〜20μmであることが好ましく、より好ましくは100nm〜10μm、さらに好ましくは500nm〜5μmである。濾過層に存在する微細な貫通孔を平均流量孔径で表し、20μm以下とすることで捕集効率向上の実効を得ることができる。また50nm以上とすることで、圧力損失を抑えることができる。また、濾過層の最大孔径(バブルポイント径)は、20μmを超えると捕捉対象物を捕捉できずにフィルターの下流側に流出する可能性が高くなり、捕集性能が低下する。より好ましくは10μm以下である。もっとも好ましくは、細孔径分布の最大頻度を示す値の近傍であることが好ましく、すなわち、濾過層における細孔径がほぼ均一であることによって濾過流体の流れを乱すことなく、濾過における圧力損失を低く保つことが可能となる。   In the filter of the present invention, the average flow pore size of the filtration layer is preferably 50 nm to 20 μm, more preferably 100 nm to 10 μm, and further preferably 500 nm to 5 μm. The fine through-holes existing in the filtration layer are represented by an average flow pore size, and the effect of improving the collection efficiency can be obtained by setting it to 20 μm or less. Moreover, pressure loss can be suppressed by setting it as 50 nm or more. Moreover, if the maximum pore diameter (bubble point diameter) of the filtration layer exceeds 20 μm, there is a high possibility that the trapping object cannot be trapped and flows out downstream of the filter, and the trapping performance decreases. More preferably, it is 10 μm or less. Most preferably, it is preferably in the vicinity of a value indicating the maximum frequency of the pore size distribution, that is, the pressure loss in filtration is reduced without disturbing the flow of the filtration fluid by the pore size in the filtration layer being substantially uniform. It becomes possible to keep.

本発明のフィルターにおける濾過層は、JIS L 1096:1999に規定される曲げ反発性(ガーレ法)が2.0mN以上あることが好ましい。そうすることで、流圧により濾過層自体が変形して圧損が生じるのを防ぐことができる。   The filtration layer in the filter of the present invention preferably has a bending resilience (Gurley method) of 2.0 mN or more as defined in JIS L 1096: 1999. By doing so, it can prevent that the filtration layer itself deform | transforms with a fluid pressure, and a pressure loss arises.

あるいは、本発明のフィルターは、前記濾過層の両面もしくは片面に繊維径1〜70μmの繊維を含んでなる支持層を有することが好ましい。そうすることによっても、流圧により濾過層自体が変形して圧損が生じるのを防ぐことができる。本発明のフィルターにおける濾過層は繊維径1〜500nmのナノファイバーを含んでなることから、その構成繊維の配合設計によっては柔らかいものとなる可能性もあり、その場合にこの支持層を設けることは有効である。また、上流側に支持層を設けることにより、プレフィルターとしても機能し、濾過層の保護や長寿命化にも資する。   Alternatively, the filter of the present invention preferably has a support layer comprising fibers having a fiber diameter of 1 to 70 μm on both sides or one side of the filtration layer. Also by doing so, it is possible to prevent the filtration layer itself from being deformed by the fluid pressure and causing pressure loss. Since the filtration layer in the filter of the present invention contains nanofibers having a fiber diameter of 1 to 500 nm, it may be soft depending on the composition design of the constituent fibers, and in this case, the support layer is provided. It is valid. In addition, by providing a support layer on the upstream side, it also functions as a prefilter, contributing to protection of the filtration layer and longer life.

本発明のフィルターは、空気流速3.2m/minにおける平均粒径0.3μmの粒子に対する捕集効率が90%以上であり、かつ、空気流速3.2m/minにおける初期圧力損失が980Pa以下である。すなわち、空気中や水中に浮遊する微細な粉塵や菌やウイルス等も除去可能な高い濾過精度を有し、かつ圧損も低く抑えることができたフィルターである。   The filter of the present invention has a trapping efficiency of 90% or more for particles having an average particle diameter of 0.3 μm at an air flow rate of 3.2 m / min, and an initial pressure loss of 980 Pa or less at an air flow rate of 3.2 m / min. is there. That is, the filter has a high filtration accuracy capable of removing fine dust, bacteria, viruses and the like floating in the air and water, and can suppress the pressure loss to a low level.

本発明のフィルターユニットは、本発明のフィルターを有してなる。本発明のフィルターユニットにおいて、本発明のフィルターはジグザク状にプリーツ加工されていることが好ましい。そうすることで、コンパクトな形態においても濾過面積を維持することができる。   The filter unit of the present invention has the filter of the present invention. In the filter unit of the present invention, the filter of the present invention is preferably pleated in a zigzag shape. By doing so, the filtration area can be maintained even in a compact form.

[測定方法]
(1)ポリマーアロイ繊維の横断面観察
ポリマーアロイ繊維の横断面方向に超薄切片を切り出し、透過電子顕微鏡(TEM)(日立製作所社製 H−7100FA型)にて倍率40000倍で観察した。なお、必要に応じ金属染色を施した。
[Measuring method]
(1) Cross-sectional observation of polymer alloy fiber An ultra-thin section was cut out in the cross-sectional direction of the polymer alloy fiber, and observed with a transmission electron microscope (TEM) (H-7100FA type manufactured by Hitachi, Ltd.) at a magnification of 40000 times. In addition, metal dyeing was performed as needed.

(2)濾過層の断面観察
濾過層の断面を切り出して、その断面に白金−パラジウム合金を蒸着し、走査型電子顕微鏡(SEM)(日立社製 S−4000型)で観察した。
(2) Cross-sectional observation of the filtration layer A cross-section of the filtration layer was cut out, a platinum-palladium alloy was vapor-deposited on the cross-section, and observed with a scanning electron microscope (SEM) (S-4000 type manufactured by Hitachi, Ltd.).

(3)濾過層を構成する繊維の直径
SEMによる濾過層断面写真から極細繊維の直径を計算し、それの単純な平均値を求めた。
(3) Diameter of the fiber constituting the filtration layer The diameter of the ultrafine fiber was calculated from the cross-sectional photograph of the filtration layer by SEM, and a simple average value thereof was obtained.

濾過層について、2つの異なる倍率で5つの視野で観察した。すなわち、倍率1000倍・視野サイズ600μm角の視野を異なる箇所で5つとり、その視野内で無作為抽出した50本の直径1nm〜500nmの繊維の直径を10nm刻みで観察した。また、倍率200倍・視野サイズ3mm角の視野を異なる箇所で5つとり、その視野内で無作為抽出した50本の直径が500nmを超える繊維の直径を1μm刻みで観察した。   The filtration layer was observed in five fields of view at two different magnifications. That is, five fields of view having a magnification of 1000 times and a field size of 600 μm square were taken at different locations, and the diameters of 50 fibers having a diameter of 1 nm to 500 nm randomly extracted in the field of view were observed in increments of 10 nm. In addition, five fields of view having a magnification of 200 times and a field size of 3 mm square were taken at different locations, and the diameters of 50 fibers randomly extracted in the field of view with a diameter exceeding 500 nm were observed in 1 μm increments.

そして、2種の倍率×5箇所の計10視野について、視野サイズ及び層の厚みを考慮して、濾過層層の単位断面積あたりの繊維径の分布をとり、本発明で規定する極細繊維の平均直径を算出した。   And for a total of 10 fields of view of two magnifications × 5, taking into consideration the field size and the thickness of the layer, the distribution of the fiber diameter per unit cross-sectional area of the filtration layer is taken, and the ultrafine fibers defined in the present invention Average diameter was calculated.

(4)濾過層を構成する繊維の質量比率
上記(3)で得た繊維径の分布データに対し、繊維の直径の刻み区間の直径の代表値と当該区間において占める繊維の素材(ナイロン6等)の密度とから繊維の単位長さあたりの重量を算出し、本数による頻度から質量による頻度の重み付けをした。当該質量による頻度の重み付けをした繊維径の分布データから、本発明で規定するナノファイバーの質量比率を算出した。
(4) Mass ratio of fibers constituting the filtration layer For the fiber diameter distribution data obtained in (3) above, the representative value of the diameter of the section of the fiber diameter and the fiber material occupied in the section (nylon 6 etc. ), The weight per unit length of the fiber was calculated, and the frequency according to the number was weighted with the frequency according to the mass. The mass ratio of the nanofibers defined in the present invention was calculated from the fiber diameter distribution data weighted by the frequency.

(5)平均流量孔径と最大孔径
ASTM F316−86に規定される方法によって測定した。
測定装置としてはPMI社製“パームポロメーター”を用い、測定試薬としてはPMI社製の“ガルヴィック”を用い、シリンダー圧力を150kPaとし、測定モードとしてはWET UP−DRY UPの条件にて測定した。
(5) Average flow pore size and maximum pore size Measured by the method defined in ASTM F316-86.
As a measuring device, a “palm porometer” manufactured by PMI was used, a “Galvic” manufactured by PMI was used as a measuring reagent, a cylinder pressure was set to 150 kPa, and measurement was performed under the conditions of WET UP-DRY UP. .

(6)濾材の圧力損失
JIS B 9908:2001 形式3に準じた装置を用いて、通過風速3.2 m/分で、フィルターの上流側および下流側の圧力を測定し、上流側の圧力と下流側の圧力の差を圧力損失とした。
(6) Pressure loss of filter media Using an apparatus according to JIS B 9908: 2001 format 3, the upstream and downstream pressures of the filter were measured at a passing wind speed of 3.2 m / min. The difference in pressure on the downstream side was defined as pressure loss.

(7)濾材の捕集効率
JIS B 9908:2001 形式3に準じた装置を用いて、ダストとして粒径0.305μm、粒径標準偏差0.0084のポリスチレン標準粒子(セラダイン社製“ユニフォーム・ラテックス粒子”)を用い、フィルター通過風速3.2 m/分で、パーティクルカウンター(リオン社製 KC−22A)を用いて測定粒径範囲0.3〜0.5μmで測定し、次式により捕集効率を算出した。
捕集効率(%)=(1−C /C)×100
ここに、C:フィルターの上流側ダスト個数
:フィルターの下流側ダスト個数。
(7) Collection efficiency of filter medium Using a device according to JIS B 9908: 2001 format 3, polystyrene standard particles having a particle size of 0.305 μm and a standard deviation of particle size of 0.0084 as dust (“Uniform Latex” by Ceradyne) Particles ”), measured with a particle counter (KC-22A, manufactured by Rion Co., Ltd.) in a measurement particle size range of 0.3 to 0.5 μm at a filter passing air velocity of 3.2 m / min, and collected by the following formula Efficiency was calculated.
Collection efficiency (%) = (1-C 2 / C 1 ) × 100
Here, C 1 : the number of dusts on the upstream side of the filter C 2 : the number of dusts on the downstream side of the filter.

(8)空気濾過用フィルターユニットの性能評価(実施例4、5、比較例6)
JIS B 9927:1999を準用し、ダストとして粒径0.305μm、粒径標準偏差0.0084のポリスチレン標準粒子(セラダイン社製“ユニフォーム・ラテックス粒子”)を用い、フィルター通過流量10m/分で、パーティクルカウンター(リオン社製 KC−22A)を用いて測定粒径範囲0.3〜0.5μmで測定し、上記(7)と同様の算式により捕集効率を算出した。
また、この測定の際のフィルター前後の差圧を測定し、上流側の圧力と下流側の圧力の差を圧力損失とした。
(8) Performance evaluation of filter unit for air filtration (Examples 4, 5 and Comparative Example 6)
JIS B 9927: 1999 is applied mutatis mutandis, and polystyrene standard particles (“Uniform Latex Particles” manufactured by Ceradyne) with a particle size of 0.305 μm and a particle size standard deviation of 0.0084 are used as dust, and the flow rate through the filter is 10 m 3 / min. The particle size was measured using a particle counter (KC-22A manufactured by Rion Co., Ltd.) in a measurement particle size range of 0.3 to 0.5 μm, and the collection efficiency was calculated by the same formula as (7) above.
Further, the differential pressure before and after the filter at the time of this measurement was measured, and the difference between the upstream pressure and the downstream pressure was taken as the pressure loss.

(9)液体濾過用フィルターユニットの性能評価(実施例6、比較例7)
カートリッジフィルターハウジング(アドバンテック社製 1TS)にフィルター1本を洩れによる濾過用液の迂回のない様に組み込み、測定前洗浄として純水を濾過流量20L/minで通液させた。
(9) Performance evaluation of filter unit for liquid filtration (Example 6, Comparative Example 7)
One filter was installed in a cartridge filter housing (1TS manufactured by Advantech Co., Ltd.) so as not to bypass the filtration liquid due to leakage, and pure water was passed at a filtration flow rate of 20 L / min as a pre-measurement washing.

ダストとしてポリスチレン単分散ラテックスビーズ(粒径1.0±0.4μm)を濃度1ppmになるように純水に添加し、濾過用液とした。   Polystyrene monodisperse latex beads (particle size: 1.0 ± 0.4 μm) were added as dust to pure water to a concentration of 1 ppm to obtain a filtration solution.

濾過用液を濾過流量20L/minで通液させ続け、1時間経過後にフィルター前後の液をサンプリングし、液中パーティクルカウンター(リオン社製 KL−11B)を用いて測定粒径範囲0.5〜1.0μmで測定し、上記(7)と同様の算式により捕集効率を算出した。   The liquid for filtration was allowed to flow at a filtration flow rate of 20 L / min. After 1 hour, the liquid before and after the filter was sampled, and the particle size range from 0.5 to 0.5 was measured using a liquid particle counter (KL-11B, manufactured by Rion). Measurement was performed at 1.0 μm, and the collection efficiency was calculated by the same formula as (7) above.

また、この測定の際のフィルター前後の差圧を測定し、上流側の圧力と下流側の圧力の差を圧力損失とした。   Further, the differential pressure before and after the filter at the time of this measurement was measured, and the difference between the upstream pressure and the downstream pressure was taken as the pressure loss.

[実施例1、2、比較例1]
(ナノファイバー)
(ポリマーアロイチップ)
融点220℃のナイロン6を40質量%と融点170℃のポリL乳酸(光学純度99.5%以上)を60質量%とを、2軸型の押出混練機を用いて220℃で溶融混練してポリマーアロイチップを得た。
[Examples 1 and 2 and Comparative Example 1]
(Nanofiber)
(Polymer alloy chip)
40% by mass of nylon 6 having a melting point of 220 ° C. and 60% by mass of poly L lactic acid (optical purity of 99.5% or more) having a melting point of 170 ° C. are melt-kneaded at 220 ° C. using a biaxial extrusion kneader. Thus, a polymer alloy chip was obtained.

(ポリマーアロイ繊維のトウ)
上記のポリマーアロイチップを、1軸型の押出機を備えたステープル用の溶融紡糸装置に投入し、235℃で溶融し、スピンブロックに導いた。そして、ポリマーアロイ溶融体を限界濾過径15μmの金属不織布に濾過させ、紡糸温度235℃で、孔径0.3mmの吐出孔を有し口金面温度215℃とした口金から吐出させた。
(Tow of polymer alloy fiber)
The polymer alloy chip was put into a melt spinning apparatus for staples equipped with a single-screw extruder, melted at 235 ° C., and led to a spin block. Then, the polymer alloy melt was filtered through a metal nonwoven fabric having a limit filtration diameter of 15 μm, and discharged from a die having a spinning temperature of 235 ° C., a discharge hole having a pore diameter of 0.3 mm, and a die surface temperature of 215 ° C.

吐出された線状の溶融ポリマーを冷却風で冷却固化し、油剤を付与し、紡糸速度1350m/分で引き取った。   The discharged linear molten polymer was cooled and solidified with cooling air, oil was applied, and the polymer was taken up at a spinning speed of 1350 m / min.

得られた未延伸糸を合糸した後、延伸温度90℃、延伸倍率3.04倍、熱セット温度130℃で延伸熱処理し、単繊維繊度3.0dtex、総繊度50万dtexのポリマーアロイ繊維のトウを得た。得られたポリマーアロイ繊維は、強度3.4cN/dtex、伸度45%であった。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面観察により、ポリL乳酸が海成分、ナイロン6が超微分散化した島成分である海島構造を形成していることを確認した。   After combining the obtained undrawn yarn, a polymer alloy fiber having a single fiber fineness of 3.0 dtex and a total fineness of 500,000 dtex was drawn and heat-treated at a drawing temperature of 90 ° C., a draw ratio of 3.04 times, and a heat setting temperature of 130 ° C. Got tow. The obtained polymer alloy fiber had a strength of 3.4 cN / dtex and an elongation of 45%. Moreover, it was confirmed by observation of a cross section of the obtained polymer alloy fiber that a sea-island structure in which poly-L lactic acid is a sea component and nylon 6 is an island component in which ultrafine dispersion is formed is formed.

(脱海・切断・叩解)
上記ポリマーアロイ繊維のトウを、95℃の5%水酸化ナトリウム水溶液にて攪拌しながら1時間浸漬することでポリマーアロイ繊維中のポリL乳酸成分の99%以上を加水分解除去(脱海)した。次いで酢酸で中和し、水洗、乾燥し、ナノファイバーの繊維束を得た。
(Sea removal, cutting, beating)
The polymer alloy fiber tow was immersed in a 5% aqueous sodium hydroxide solution at 95 ° C. for 1 hour while being hydrolyzed to remove 99% or more of the poly-L lactic acid component in the polymer alloy fiber (desealing). . Next, the mixture was neutralized with acetic acid, washed with water and dried to obtain nanofiber bundles.

この繊維束を1mm長に切断し、カットしたナノファイバーの繊維束を得た。
カットしたナノファイバーの繊維束を、水10Lあたり30g、試験用ナイヤガラビータ(熊谷理機工業(株)製)に仕込み、5分間予備叩解し、水を切って回収した。次いで当該回収物を自動式PFIミル(熊谷理機工業(株)製)に仕込み、回転数1500rpm、クリアランス0.2mmで6分間叩解した。そして、水を含んで粘土状となった回収物を80℃の熱風乾燥機内で24時間乾燥させ、ナノファイバーを得た。
得られたナノファイバーの繊維直径は110〜180nmで、その数平均としては150nmであった。
This fiber bundle was cut to a length of 1 mm to obtain a cut nanofiber fiber bundle.
The fiber bundle of the cut nanofibers was charged into a test Niagara Beata (manufactured by Kumagaya Riki Kogyo Co., Ltd.) per 10 liters of water, preliminarily beaten for 5 minutes, drained and collected. Subsequently, the recovered material was charged into an automatic PFI mill (manufactured by Kumagaya Rikyu Kogyo Co., Ltd.) and beaten for 6 minutes at a rotation speed of 1500 rpm and a clearance of 0.2 mm. Then, the recovered material that contained water and became clay-like was dried in a hot air dryer at 80 ° C. for 24 hours to obtain nanofibers.
The fiber diameter of the obtained nanofiber was 110 to 180 nm, and the number average was 150 nm.

(他の繊維)
主体繊維としてカット長5mm、繊度0.1dtex(繊維直径3.2μm)のPET繊維を、フィブリル化された繊維としてJIS P 8121:1995に規定されるカナダ標準濾水度が450mlの木材パルプを、バインダー繊維としてクラレ製“ソフィット”N−720(繊度2.2dtex(繊維直径14.3μm)、繊維長5mm)を用いた。
(Other fibers)
PET fiber having a cut length of 5 mm and a fineness of 0.1 dtex (fiber diameter of 3.2 μm) as the main fiber, and wood pulp having a Canadian standard freeness of 450 ml as defined in JIS P 8121: 1995 as the fibrillated fiber, As a binder fiber, Kuraray “Sophit” N-720 (fineness: 2.2 dtex (fiber diameter: 14.3 μm), fiber length: 5 mm) was used.

(構成繊維の分散液)
上記ナノファイバーを水中で0.5質量%となるように混合攪拌し、繊維を分散させ、ナノファイバーの分散液を得た。また、上記他の繊維を水中で混合攪拌し、繊維を分散させ、他の繊維の分散液を得た。そしてナノファイバーの分散液と他の繊維の分散液とを混合して、構成繊維の分散液を得た。
構成繊維の分散液における各構成繊維の分率は、表1に示すとおりとなるようにした。
(Constituent fiber dispersion)
The nanofibers were mixed and stirred in water so as to be 0.5% by mass to disperse the fibers, thereby obtaining a nanofiber dispersion. The other fibers were mixed and stirred in water to disperse the fibers, thereby obtaining a dispersion of other fibers. The nanofiber dispersion and another fiber dispersion were mixed to obtain a dispersion of constituent fibers.
The fraction of each constituent fiber in the constituent fiber dispersion was as shown in Table 1.

(抄紙)
上記構成繊維の分散液を、傾斜ワイヤー型抄紙機を用いて速度20m/分で抄紙化し、ヤンキードラムドライヤーを用い120℃で乾燥させ、濾材を得た。
(Paper)
The dispersion of the constituent fibers was made into paper at a speed of 20 m / min using an inclined wire type paper machine and dried at 120 ° C. using a Yankee drum dryer to obtain a filter medium.

[実施例3]
(ナノファイバー)
95℃の5%水酸化ナトリウム水溶液に浸漬する前にポリマーアロイ繊維のトウを1mm長にカットし、実施例1と同様に加水分解、中和、水洗した。その後、実施例1と同様に叩解させ、水分率60%に調整してナノファイバーを得た。
[Example 3]
(Nanofiber)
Before dipping in a 5% aqueous sodium hydroxide solution at 95 ° C., the polymer alloy fiber tow was cut into 1 mm length, and hydrolyzed, neutralized and washed with water in the same manner as in Example 1. Thereafter, beating was conducted in the same manner as in Example 1 to adjust the moisture content to 60% to obtain nanofibers.

(他の繊維)
実施例1で用いたのと同様のものを用いた。
(Other fibers)
The same one as used in Example 1 was used.

(構成繊維の分散液)
実施例1で用いたのと同様のものを用いた。
(Constituent fiber dispersion)
The same one as used in Example 1 was used.

(抄紙)
上記構成繊維の分散液を用い、実施例1と同様にして濾材を得た。
(Paper)
A filter medium was obtained in the same manner as in Example 1 using the above-described dispersion of constituent fibers.

[比較例2]
(ナノファイバー)
実施例1で用いたのと同様のものを用いた。
[Comparative Example 2]
(Nanofiber)
The same one as used in Example 1 was used.

(他の繊維)
他の繊維は、用いなかった。
(Other fibers)
Other fibers were not used.

(構成繊維の分散液)
上記ナノファイバーを水中で0.5質量%となるように混合攪拌し、繊維を分散させ、構成繊維の分散液を得た。
(Constituent fiber dispersion)
The nanofibers were mixed and stirred in water so as to be 0.5% by mass to disperse the fibers, thereby obtaining a dispersion of constituent fibers.

(抄紙)
上記構成繊維の分散液を用いた以外は実施例1と同様にして、濾材を得た。
(Paper)
A filter medium was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersion liquid of the constituent fibers was used.

[比較例3]
(ナノファイバー)
実施例1で用いたのと同様のものを用いた。
[Comparative Example 3]
(Nanofiber)
The same one as used in Example 1 was used.

(他の繊維)
実施例1で用いたのと同様のものを用いた。
(Other fibers)
The same one as used in Example 1 was used.

(構成繊維の分散液)
上記ナノファイバーおよび上記他の繊維を、ナノファイバーの分散液および他の繊維の分散液を別個に調製することなくまとめて、水中で0.5質量%となるように混合攪拌し、繊維を分散させ、構成繊維の分散液を得た。
(Constituent fiber dispersion)
The above-mentioned nanofibers and the above-mentioned other fibers are combined without separately preparing a dispersion of nanofibers and a dispersion of other fibers, and mixed and stirred so as to be 0.5% by mass in water to disperse the fibers. To obtain a dispersion of the constituent fibers.

(抄紙)
上記構成繊維の分散液を用いた以外は実施例1と同様にして、濾材を得た。
(Paper)
A filter medium was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersion liquid of the constituent fibers was used.

[比較例4]
(ナノファイバー)
実施例1で用いたのと同様のものを用いた。
[Comparative Example 4]
(Nanofiber)
The same one as used in Example 1 was used.

(他の繊維)
主体繊維としてカット長5mm、繊度0.04dtex(繊維径2.0μm)のPET繊維を、フィブリル化された繊維としてJIS P8121:1995に規定されるカナダ標準濾水度が450mlの木材パルプを用いた。またバインダー繊維は用いなかった。
(Other fibers)
A PET fiber having a cut length of 5 mm and a fineness of 0.04 dtex (fiber diameter of 2.0 μm) was used as the main fiber, and a wood pulp having a Canadian standard freeness of 450 ml as defined in JIS P8121: 1995 was used as the fibrillated fiber. . No binder fiber was used.

(構成繊維の分散液)
上記ナノファイバーおよび上記他の繊維を、ナノファイバーの分散液および他の繊維の分散液を別個に調製することなくまとめて、水中で0.5質量%となるように混合攪拌し、繊維を分散させ、構成繊維の分散液を得た。
(Constituent fiber dispersion)
The above-mentioned nanofibers and the above-mentioned other fibers are combined without separately preparing a dispersion of nanofibers and a dispersion of other fibers, and mixed and stirred so as to be 0.5% by mass in water to disperse the fibers. To obtain a dispersion of the constituent fibers.

(抄紙)
上記構成繊維の分散液を用いた以外は実施例1と同様にして、濾材を得た。
(Paper)
A filter medium was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersion liquid of the constituent fibers was used.

[比較例5]
(ナノファイバー)
実施例1で用いたのと同様のものを用いた。
[Comparative Example 5]
(Nanofiber)
The same one as used in Example 1 was used.

(他の繊維)
実施例1で用いたのと同様のものを用いた。
(Other fibers)
The same one as used in Example 1 was used.

(構成繊維の分散液)
実施例1で用いたのと同様のものを用いた。
(Constituent fiber dispersion)
The same one as used in Example 1 was used.

(抄紙)
上記構成繊維の分散液を用い、実施例1と同様にして抄紙を行い、湿式不織布を得た。
(Paper)
Paper making was performed in the same manner as in Example 1 using the above dispersion of constituent fibers to obtain a wet nonwoven fabric.

(加圧処理)
上記湿式不織布を、ロール間隔30μmで温度120℃とした一対の金属ロールの間を速度2m/分で通過させて加圧熱処理し、濾材を得た。
(Pressure treatment)
The wet nonwoven fabric was subjected to pressure heat treatment by passing between a pair of metal rolls having a roll interval of 30 μm and a temperature of 120 ° C. at a speed of 2 m / min, to obtain a filter medium.

Figure 2009148748
Figure 2009148748

[実施例4]
(濾過層)
実施例1で得られたのと同様の濾材を濾過層として用いた。
[Example 4]
(Filtration layer)
The same filter medium as obtained in Example 1 was used as the filter layer.

(支持層)
ポリエステルスパンボンド不織布(東レ製“アクスター”G2200−1S)を支持層として用いた。
(Support layer)
A polyester spunbonded nonwoven fabric (“Acstar” G2200-1S manufactured by Toray Industries, Inc.) was used as the support layer.

(積層濾材)
上記濾過層の片側面に上記支持層を配し、エチレン酢酸ビニル共重合(EVA)系のホットメルトパウダーにより、通気性を損なわないように接着させ、2層構造の積層濾材を得た。
(Laminated filter media)
The support layer was disposed on one side of the filtration layer, and was adhered with ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) hot melt powder so as not to impair air permeability, thereby obtaining a laminated filter medium having a two-layer structure.

(空気濾過用フィルターユニット)
上記積層濾材に、山高さ65mmの、山間隔4mmとなるプリーツ加工を施した。これを586mm×586mmに切り出し、その周囲を厚さ12mmの合板で囲い、空気洩れのない様に端部を接着し、空気濾過用フィルターユニットとした。
(Filter unit for air filtration)
The laminated filter medium was pleated with a height of 65 mm and a pitch of 4 mm. This was cut into 586 mm x 586 mm, the periphery was surrounded by a 12 mm thick plywood, and the ends were bonded so as not to leak air to obtain a filter unit for air filtration.

[実施例5]
(濾過層)
実施例3で得られたのと同様の濾材を濾過層として用いた。
[Example 5]
(Filtration layer)
The same filter medium as obtained in Example 3 was used as the filter layer.

(支持層)
実施例4で用いたのと同様のものを用いた。
(Support layer)
The same one as used in Example 4 was used.

(積層濾材)
上記濾過層を用いた以外は実施例4と同様にして、2層構造の積層濾材を得た。
(Laminated filter media)
A laminated filter medium having a two-layer structure was obtained in the same manner as in Example 4 except that the above filtration layer was used.

(空気濾過用フィルターユニット)
上記積層濾材を用いた以外は実施例4と同様にして、空気濾過用フィルターユニットを得た。
(Filter unit for air filtration)
An air filtration filter unit was obtained in the same manner as in Example 4 except that the laminated filter medium was used.

[比較例6]
(濾過層)
比較例1で得られたのと同様の濾材を濾過層として用いた。
[Comparative Example 6]
(Filtration layer)
The same filter medium as that obtained in Comparative Example 1 was used as the filtration layer.

(支持層)
実施例4で用いたのと同様のものを用いた。
(Support layer)
The same one as used in Example 4 was used.

(積層濾材)
上記濾過層を用いた以外は実施例4と同様にして、2層構造の積層濾材を得た。
(Laminated filter media)
A laminated filter medium having a two-layer structure was obtained in the same manner as in Example 4 except that the above filtration layer was used.

(空気濾過用フィルターユニット)
上記積層濾材を用いた以外は実施例4と同様にして、空気濾過用フィルターユニットを得た。
(Filter unit for air filtration)
An air filtration filter unit was obtained in the same manner as in Example 4 except that the laminated filter medium was used.

Figure 2009148748
Figure 2009148748

[実施例6]
(濾過層)
実施例2で得られたのと同様の濾材を濾過層として用いた。
[Example 6]
(Filtration layer)
The same filter medium as obtained in Example 2 was used as the filter layer.

(支持層)
ポリプロピレンスパンボンド不織布(三井化学製PS−114)を支持層として用いた。
(Support layer)
A polypropylene spunbonded nonwoven fabric (PS-114 manufactured by Mitsui Chemicals) was used as a support layer.

(積層濾材)
上記濾過層の両側面に上記支持層を配し、EVA系のホットメルトパウダーにより、通気性を損なわないように接着させ、3層構造の積層濾材を得た。
(Laminated filter media)
The support layer was disposed on both sides of the filtration layer, and was adhered with EVA hot melt powder so as not to impair air permeability, thereby obtaining a three-layer laminated filter medium.

(液体濾過用フィルターユニット)
上記積層濾材に、山高さ10mm、山間隔3mmとなるプリーツ加工を施した。これをロール状に巻き、内径25mm、外径70mm、長さ245mmのポリプロピレン製中空円筒の内部に組み込み、液洩れのない様に端部を接着し、液体濾過用フィルターユニットとした。
(Filter unit for liquid filtration)
The laminated filter medium was subjected to pleating processing with a peak height of 10 mm and a peak interval of 3 mm. This was wound into a roll shape, incorporated into a polypropylene hollow cylinder having an inner diameter of 25 mm, an outer diameter of 70 mm, and a length of 245 mm, and the ends were bonded so as not to leak liquid, thereby obtaining a liquid filtration filter unit.

[比較例7]
(濾過層)
比較例2で得られたのと同様の濾材を濾過層として用いた。
[Comparative Example 7]
(Filtration layer)
The same filter medium as that obtained in Comparative Example 2 was used as the filtration layer.

(支持層)
実施例6で用いたのと同様のものを用いた。
(Support layer)
The same one as used in Example 6 was used.

(積層濾材)
上記濾過層を用いた以外は実施例6と同様にして、3層構造の積層濾材を得た。
(Laminated filter media)
A laminated filter medium having a three-layer structure was obtained in the same manner as in Example 6 except that the above filtration layer was used.

(液体濾過用フィルターユニット)
上記積層濾材を用いた以外は実施例6と同様にして、液体濾過用フィルターユニットを得た。
(Filter unit for liquid filtration)
A liquid filtration filter unit was obtained in the same manner as in Example 6 except that the laminated filter medium was used.

Figure 2009148748
Figure 2009148748

工場、オフィスなどのビル空調用フィルターユニット、空気清浄機用フィルター、エアコン用フィルター、各種機器に組み込まれた機器フィルター、電子工業、食品、医薬品やバイオなどの工場などで使用される超高性能フィルターであるHEPAフィルター、ULPAフィルター、原子力発電所などの放射性物質を扱う領域で使用される原発フィルター、自動車等のエアフィルターやキャビンフィルターなどの各種のエアフィルターに好適に用いることができる。また、液体フィルターとしては、電子工業、発電タービン用の蒸気用水、医薬品などの製造の際に使用される超純水製造のための精密濾過フィルター、磁気テープなどの記録媒体、光学フィルムなどの製造工程で使用されるコーティング液の濾過フィルター、半導体や液晶ディスプレイ等のレジスト液や顔料液の濾過フィルター、食品や飲料の製造工程で使用される精密濾過フィルター、排水や上下水道の濾過などの水濾過フィルターなどの各種液体フィルターにも好適に使用することができる。   Air conditioning filter units for factories and offices, air purifier filters, air conditioner filters, equipment filters built into various devices, ultra-high performance filters used in factories such as electronics, food, pharmaceuticals, and biotechnology It can be suitably used for various air filters such as HEPA filters, ULPA filters, nuclear power plants used in areas that handle radioactive substances such as nuclear power plants, and air filters and cabin filters for automobiles. In addition, as liquid filters, manufacturing of ultra-pure water used in the manufacturing of electronics industry, steam water for power generation turbines, pharmaceuticals, etc., recording media such as magnetic tape, optical films, etc. Filtration filters for coating solutions used in manufacturing processes, filtration filters for resist solutions and pigment solutions such as semiconductors and liquid crystal displays, precision filtration filters used in food and beverage manufacturing processes, and water filtration such as filtration of drainage and water and sewage It can also be suitably used for various liquid filters such as filters.

Claims (9)

熱可塑性樹脂からなる繊維を含んでなり、繊維径1〜500nmのナノファイバーを0.5〜70質量%含んでなる厚さ50μm以上の濾過層を有し、空気流速3.2m/minにおける平均粒径0.3μmの粒子に対する捕集効率が90%以上であり、かつ、空気流速3.2m/minにおける初期圧力損失が980Pa以下であることを特徴とするフィルター。   An average at an air flow rate of 3.2 m / min, comprising fibers made of a thermoplastic resin, having a filtration layer having a thickness of 50 μm or more and containing 0.5 to 70% by mass of nanofibers having a fiber diameter of 1 to 500 nm. A filter having a collection efficiency of 90% or more for particles having a particle size of 0.3 μm and an initial pressure loss of 980 Pa or less at an air flow rate of 3.2 m / min. 濾過層が繊維径1〜70μmの繊維を含んでなる、請求項1に記載のフィルター。   The filter according to claim 1, wherein the filtration layer comprises fibers having a fiber diameter of 1 to 70 μm. 濾過層がフィブリル化された繊維を含んでなる、請求項1または2記載のフィルター。   The filter according to claim 1 or 2, wherein the filtration layer comprises fibrillated fibers. 濾過層がバインダー繊維を含んでなる、請求項1〜3記載のフィルター。   The filter according to claim 1, wherein the filtration layer comprises binder fibers. 濾過層が金属繊維、ガラス繊維、岩石繊維、鉱滓繊維、鉱物繊維のいずれをも含有しない、請求項1〜4記載のフィルター。   The filter according to claims 1 to 4, wherein the filtration layer does not contain any of metal fibers, glass fibers, rock fibers, ore fibers, and mineral fibers. 濾過層が湿式不織布である、請求項1〜5記載のフィルター。   The filter according to claim 1, wherein the filtration layer is a wet nonwoven fabric. 濾過層の平均流量孔径が50nm〜20μmである、請求項1〜6のいずれかに記載のフィルター。   The filter according to any one of claims 1 to 6, wherein the filtration layer has an average flow pore size of 50 nm to 20 µm. 濾過層の両面もしくは片面に繊維径1〜70μmの繊維を含んでなる支持層を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のフィルター。   The filter according to any one of claims 1 to 7, further comprising a support layer comprising fibers having a fiber diameter of 1 to 70 µm on both sides or one side of the filtration layer. 請求項1〜8のいずれか記載のフィルターを有してなることを特徴とするフィルターユニット。   A filter unit comprising the filter according to claim 1.
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