JP2013022570A - バグフィルター用濾材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材層10と、捕塵用ナノ繊維22からなる捕塵用ナノ繊維層20と、基材層10と捕塵用ナノ繊維層20とを接合するための接合用ナノ繊維32を有する接合用ナノ繊維層30とを備え、基材層10と捕塵用ナノ繊維層20とを接合用ナノ繊維32で接合した構造を有することを特徴とするバグフィルター用濾材1。
【選択図】図1
Description
従来のバグフィルター用濾材900は、図12に示すように、基材層910と、空気中の粉塵を捕捉する捕塵用ナノ繊維層920とを備え、基材層910と捕塵用ナノ繊維層920とを接着剤(溶剤系接着剤又はホットメルト接着剤)によって接合した構造を有する。
1.実施形態1に係るバグフィルター用濾材1の構成
まず、実施形態1に係るバグフィルター用濾材1の構成を説明する。
図1は、実施形態1に係るバグフィルター用濾材1を説明するために示す図である。図1(a)は芯材(符号を図示せず。)に巻いた状態のバグフィルター用濾材1の斜視図であり、図1(b)はバグフィルター用濾材1の拡大断面図であり、図1(c)は図1(b)のAで示す範囲をさらに拡大して示す図である。なお、構成等を示す図は全て模式図であり、実際の大きさ、厚さ等を反映しているものではない。
捕塵用ナノ繊維22の平均径をD1とし、接合用ナノ繊維32の平均径をD2としたとき、「0.01≦D2/D1≦0.50」である。
次に、実施形態1に係るバグフィルター用濾材の製造装置100を説明する。
図2は、実施形態1に係るバグフィルター用濾材の製造装置100を説明するために示す図である。
ノズルユニット210は、複数の上向きノズル220を有する。
実施形態1におけるノズルユニット210は、上面から見たときに一辺が0.5m〜3mの長方形(正方形を含む)に見える大きさで、ブロック状の形状を有する。
原料タンク232は、接合用ナノ繊維層30の原料となるポリマー溶液を貯蔵している。原料タンク232は、ポリマー溶液の分離や凝固を防ぐための撹拌装置233を内部に有する。原料タンク232には、ポリマー溶液供給装置234のパイプ236が接続されている。
電源装置260は、電界紡糸の際に上向きノズル220と、コレクター250との間に高電圧を印加する機能を有する。電源装置260の正極はコレクター250に接続され、電源装置260の負極は筐体200を介してノズルユニット210に接続されている。
次に、実施形態1に係るバグフィルター用濾材1の製造方法を説明する。
図3は、実施形態1に係るバグフィルター用濾材1の製造方法を説明するために示すフローチャートである。図4は、実施形態1における第2ナノ繊維複合体50の製造工程を示す図である。図4(a)〜図4(c)は各工程を示す図である。図5は、実施形態1における接合工程を説明するために示す図である。図5(a)及び図5(b)は図1(b)のAで示す範囲をさらに拡大して示す図であり、図5(a)は接合工程実施前における接合用ナノ繊維層30’を示す図であり、図5(b)は接合工程実施後における接合用ナノ繊維層30’を示す図である。
基材層準備工程S1は、基材層10を準備する工程である(図4(a)参照。)。基材層10は長尺シートとして構成され、当該長尺シートを搬送装置110にセットし、その後、基材層10を繰り出しローラー111から巻き取りローラー112に向けて所定の搬送速度で搬送する。
第1電界紡糸工程S2は、第1ナノ繊維複合体40を形成する工程である(図4(b)参照。)。第1電界紡糸工程S2は、接合用ナノ繊維32の原料となるポリマー材料を含有する第1ポリマー溶液を用いて、基材層10の表面に接合用ナノ繊維32からなる接合用ナノ繊維層30’を電界紡糸法により形成することによって、基材層10と接合用ナノ繊維層30’とが積層した構造を有する第1ナノ繊維複合体40を形成する。なお、第1ポリマー溶液は、ポリマー溶液供給部230を通じてノズルユニット210へ供給される。
第2電界紡糸工程S3は、第2ナノ繊維複合体50を形成する工程である(図4(c)参照。)。第2電界紡糸工程S3は、捕塵用ナノ繊維22の原料となるポリマー材料を含有する第2ポリマー溶液を用いて第1ナノ繊維複合体40における接合用ナノ繊維層30’の表面に捕塵用ナノ繊維22からなる捕塵用ナノ繊維層20を電界紡糸法により形成することによって、第1ナノ繊維複合体40と捕塵用ナノ繊維層20とが積層した構造を有する第2ナノ繊維複合体50を形成する。なお、第2ポリマー溶液は、第2電界紡糸装置320におけるポリマー溶液供給部430を通じてノズルユニット410へ供給される。
接合工程S4は、基材層10と捕塵用ナノ繊維層20とを接合用ナノ繊維32によって接合する。すなわち、接合工程S4は、第2ナノ繊維複合体50を熱圧着して接合用ナノ繊維32の一部を溶融することにより、基材層10と捕塵用ナノ繊維層20とを接合用ナノ繊維32で接合する熱圧着工程である。当該工程はバグフィルター用濾材の製造装置100の接合装置130により行われ、バグフィルター用濾材1が製造される。製造されたバグフィルター用濾材1は、巻き取りローラー112に巻き取られる。
図6は、実施形態1に係るバグフィルター用濾材1を用いて製造されたバグフィルター500を説明するために示す図である。図6(a)はバグフィルター500の外観斜視図であり、図6(b)はバグフィルター500に用いられる骨組520を取り出して示す図である。図7は、実施形態1に係るバグフィルター500におけるパルスジェット洗浄について説明するために示す図である。
図8は、実施形態2に係るバグフィルター用濾材2を説明するために示す図である。図8(a)は芯材(符号を図示せず。)に巻いた状態のバグフィルター用濾材2の斜視図であり、図8(b)はバグフィルター用濾材2の拡大断面図である。
Claims (16)
- 基材層と、
捕塵用ナノ繊維からなる捕塵用ナノ繊維層と、
前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層とを接合するための接合用ナノ繊維を有する接合用ナノ繊維層とを備え、
前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層とを前記接合用ナノ繊維で接合した構造を有することを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項1に記載のバグフィルター用濾材において、
前記接合用ナノ繊維は、熱接合性を有する樹脂からなり、
前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層とは、少なくとも一部を溶融した接合用ナノ繊維により接合されていることを特徴とするセパレーター。 - 請求項2に記載のバグフィルター用濾材において、
前記基材層を構成する材料の融点をT1、前記接合用ナノ繊維層を構成する前記熱接合性を有する樹脂の融点をT2、前記捕塵用ナノ繊維層を構成する材料の融点をT3としたとき、「T1>T2」かつ「T3>T2」の関係を満たすことを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項3に記載のバグフィルター用濾材において、
前記基材層を構成する材料の融点をT1、前記接合用ナノ繊維層を構成する前記熱接合性を有する樹脂の融点をT2、前記捕塵用ナノ繊維層を構成する材料の融点をT3としたとき、「T1−T2≧10℃」かつ「T3−T2≧10℃」の関係を満たすことを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のバグフィルター用濾材において、
前記接合用ナノ繊維層の目付は、0.01g/m2〜20g/m2の範囲内にあることを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のバグフィルター用濾材において、
前記捕塵用ナノ繊維の平均径をD1とし、前記接合用ナノ繊維の平均径をD2としたとき、「0.01≦D2/D1≦0.50」の関係を満たすことを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のバグフィルター用濾材において、
前記接合用ナノ繊維は、電界紡糸法により形成されたものであることを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項1〜7のいずれかに記載のバグフィルター用濾材において、
前記捕塵用ナノ繊維は、電界紡糸法により形成されたものであることを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項1〜8のいずれかに記載のバグフィルター用濾材において、
前記補塵用ナノ繊維層は、前記接合用ナノ繊維層との接合面とは反対側の面にカバー層をさらに備えることを特徴とするバグフィルター用濾材。 - バグフィルター用濾材の製造装置であって、
基材層を搬送する搬送装置と、
前記基材層の表面に、接合用ナノ繊維からなる接合用ナノ繊維層を電界紡糸法により形成して第1ナノ繊維複合体を形成する第1電界紡糸装置と、
前記第1ナノ繊維複合体における前記結合用ナノ繊維層の表面に、捕塵用ナノ繊維からなる捕塵用ナノ繊維層を電界紡糸法により形成して第2ナノ繊維複合体を形成する第2電界紡糸装置と、
前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層とを前記接合用ナノ繊維によって接合する接合装置とを備えることを特徴とするバグフィルター用濾材の製造装置。 - 請求項10に記載のバグフィルター用濾材の製造装置において、
前記接合装置は、前記第2ナノ繊維複合体を熱圧着して前記接合用ナノ繊維の一部を溶融することにより、前記基材層と前記捕塵用複合ナノ繊維層とを前記接合用ナノ繊維で接合する熱圧着装置であることを特徴とするバグフィルター用濾材の製造装置。 - 請求項10又は11に記載のバグフィルター用濾材の製造装置において、
前記第2ナノ繊維複合体における前記捕塵用ナノ繊維層の表面に、カバー層を形成するカバー層付加装置をさらに備え、
前記基材層が搬送される方向に沿って、前記カバー層付加装置と前記接合装置とが、この順序又はこれとは逆の順序で配置されていることを特徴とするバグフィルター用濾材の製造装置。 - バグフィルター用濾材の製造方法であって、
基材層を準備する基材層準備工程と、
前記基材層の表面に、接合用ナノ繊維からなる接合用ナノ繊維層を電界紡糸法により形成して第1ナノ繊維複合体を形成する第1電界紡糸工程と、
前記第1ナノ繊維複合体における前記結合用ナノ繊維層の表面に、捕塵用ナノ繊維からなる捕塵用ナノ繊維層を電界紡糸法により形成して第2ナノ繊維複合体を形成する第2電界紡糸工程と、
前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層とを前記接合用ナノ繊維によって接合する接合工程とをこの順序で含むことを特徴とするバグフィルター用濾材の製造方法。 - 請求項13に記載のバグフィルター用濾材の製造方法において、
前記接合工程は、前記第2ナノ繊維複合体を熱圧着して前記接合用ナノ繊維の一部を溶融することにより、前記基材層と前記捕塵用複合ナノ繊維層とを前記接合用ナノ繊維で接合する熱圧着工程であることを特徴とするバグフィルター用濾材の製造方法。 - 請求項13又は14に記載のバグフィルター用濾材の製造方法において、
前記第2ナノ繊維複合体における前記捕塵用ナノ繊維層の表面に、前記カバー層を形成するカバー層付加工程をさらに含み、
前記カバー層付加工程と、前記接合工程とをこの順序又はこれとは逆の順序で含むことを特徴とするバグフィルター用濾材の製造方法。 - 請求項1〜9のいずれかに記載のバグフィルター用濾材を備えるバグフィルター。
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