JP2014054595A - Filter medium for air filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体製造などの各種クリーンルーム、ビル空調、空気清浄機等の用途において、気体中の粒子状物質を濾過するために用いられる、ガラス繊維を主体としたエアフィルタ用濾材に関する。 The present invention relates to a filter material for an air filter mainly composed of glass fibers, which is used for filtering particulate matter in a gas in various clean rooms such as semiconductor manufacturing, building air conditioning, air cleaners and the like.
気体中の粒子状物質を濾過するために用いられるエアフィルタにおいては、ガラス繊維を主体としたエアフィルタ用濾材が広く用いられている。ガラス繊維濾材が広く用いられている理由としては、非常に細い繊維径とすることが可能なため、目が細かく捕集効率が高い濾材が得られる、繊維が剛直であるため、高い空隙率を維持して圧力損失が低く通気性が高い濾材が得られる、難燃性を有する濾材が得られること等が挙げられる。 In an air filter used for filtering particulate matter in gas, a filter material for air filter mainly composed of glass fiber is widely used. The reason why the glass fiber filter medium is widely used is that it is possible to obtain a very thin fiber diameter, so that a filter medium with a fine mesh and high collection efficiency can be obtained, and since the fiber is rigid, a high porosity is obtained. For example, it is possible to obtain a filter medium having low pressure loss and high air permeability, and to obtain a flame retardant filter medium.
ガラス繊維濾材を湿式抄紙法に用いて製造する際には、ガラス繊維自体がほとんど接着性を有していないため、実用上必要とされる強度を付与するために、通常、ポリマーからなるバインダーが使用される。このバインダーの形態は、以下の２つに大別される。１つは、繊維状のポリマーを、ガラス繊維と一緒に水中で混合分散してから、湿式抄紙法によりガラス繊維と複合化されたシートとした後、加熱により溶解又は溶融することによってガラス繊維同士を接着させるバインダー繊維である。もう１つは、ポリマーの溶液または分散液を、湿式抄紙により得られたガラス繊維シートに付着させた後、乾燥によりポリマーを固化させてガラス繊維同士を接着させる非繊維状のバインダー樹脂である。このうち、強度付与により効果が大きいのは、少量の使用でも繊維表面同士をより広範囲にわたって接着することが可能な、後者のバインダー樹脂である。 When a glass fiber filter medium is produced using a wet papermaking method, since the glass fiber itself has almost no adhesiveness, a polymer-made binder is usually used in order to give practically required strength. used. The form of this binder is roughly divided into the following two. One is to mix and disperse the fibrous polymer together with the glass fiber in water, then form a sheet combined with the glass fiber by the wet papermaking method, and then melt or melt by heating to make the glass fibers It is a binder fiber that adheres. The other is a non-fibrous binder resin in which a polymer solution or dispersion is attached to a glass fiber sheet obtained by wet papermaking, and then the polymer is solidified by drying to bond the glass fibers together. Among these, the latter is more effective by imparting strength, and is the latter binder resin capable of bonding the fiber surfaces over a wider range even with a small amount of use.
ところで、エアフィルタ用濾材は、通常、濾過面積を大きくするためにプリーツ加工機でジグザグ状に折られ、いわゆるプリーツ加工され、エアフィルタユニットの形で用いられる。ガラス繊維濾材は、シートが比較的剛直であるため、通風使用時においても、支持体を併用することなく濾材のみでジグザグ状のフィルタユニット形状を維持しやすい利点がある。しかしながら、その一方で、折り曲げに対しては脆弱であるため、プリーツ加工時に折った折山部分が割れやすく、プリーツ加工における生産速度や製品歩留を低下させるという問題がある。 By the way, the filter material for air filters is usually folded in a zigzag shape by a pleating machine in order to increase the filtration area, so-called pleated, and used in the form of an air filter unit. Since the glass fiber filter medium has a relatively rigid sheet, there is an advantage in that it is easy to maintain a zigzag filter unit shape with only the filter medium without using a support even when using ventilation. However, on the other hand, since it is vulnerable to bending, a folded mountain portion that is folded during pleating is likely to break, and there is a problem that production speed and product yield in pleating are reduced.
ガラス繊維濾材のプリーツ加工適性を向上させる方法としては、これまでに、バインダー繊維を用いる方法が提案されており、例えば、繊維径１〜７０μm で繊維長が１〜１５ｍｍの有機繊維２０〜８０重量を含む濾材（特許文献１）、繊維形態を保持しながら膨潤したポリビニルアルコール繊維状バインダーを含む濾材（特許文献2）、融点が５０〜１７０℃である熱融着性繊維を含む2層構成の複合濾材（特許文献3）などが提案されている。 As a method for improving the pleatability of a glass fiber filter medium, a method using a binder fiber has been proposed so far, for example, 20 to 80 weight of organic fiber having a fiber diameter of 1 to 70 μm and a fiber length of 1 to 15 mm. Filter medium (Patent Document 1) containing a filter medium (Patent Document 2) containing a polyvinyl alcohol fibrous binder swollen while maintaining the fiber form, and a two-layer structure including a heat-fusible fiber having a melting point of 50 to 170 ° C. A composite filter medium (Patent Document 3) has been proposed.
本発明の課題は、ガラス繊維濾材の特徴である高捕集効率、低圧力損失、難燃性の各物性を維持しつつ、プリーツ加工時の折山の割れを防ぐことにより、プリーツ加工適性を向上させた、ガラス繊維を主体としたエアフィルタ用濾材を提供することである。 The object of the present invention is to maintain the high collection efficiency, low pressure loss, and flame retardancy properties that are characteristic of the glass fiber filter medium, while preventing cracks in folds during pleating. An object of the present invention is to provide an improved filter medium for air filters mainly composed of glass fibers.
本発明者らは、鋭意検討した結果、ガラス繊維を接着するバインダーとして、接着成分が鞘部である芯鞘構造を有するバインダー繊維と、非繊維状のバインダー樹脂を含有し、かつ、全バインダー分の濾材中含有量を一定の範囲内とすることにより、前記の課題が解決されることを見出した。すなわち、第１の発明は、ガラス繊維を主体としたエアフィルタ用濾材において、接着成分が鞘部である芯鞘構造のバインダー繊維と、非繊維状のバインダー樹脂を含有し、かつ、バインダー繊維及びバインダー樹脂からなる全バインダー分の濾材中含有量が、３．５〜７．５質量％であることを特徴とする。 As a result of intensive studies, the present inventors have, as a binder for adhering glass fibers, a binder fiber having a core-sheath structure in which an adhesive component is a sheath part, a non-fibrous binder resin, and a total binder component. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by setting the content in the filter medium within a certain range. That is, the first invention is a filter medium for an air filter mainly composed of glass fibers, which contains a binder fiber having a core-sheath structure in which an adhesive component is a sheath part, a non-fibrous binder resin, and a binder fiber and The content in the filter medium of all binders made of binder resin is 3.5 to 7.5% by mass.
さらに、第２の発明は、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が、８／９２〜３２／６８であることを特徴とする前記エアフィルタ用濾材である。 Further, the second invention is the air filter medium characterized in that the mass ratio of binder fiber / binder resin is 8/92 to 32/68.
さらに、第３の発明は、バインダー繊維の芯部が、ポリエステル又はポリオレフィンであることを特徴とする前記エアフィルタ用濾材である。 Furthermore, the third invention is the air filter filter medium, wherein the core of the binder fiber is polyester or polyolefin.
本発明によれば、接着成分が鞘部である芯鞘構造のバインダー繊維とバインダー樹脂を使用することにより、プリーツ加工適性に優れ、さらに、ガラス繊維濾材の特徴である高捕集効率、低圧力損失、難燃性を有しているガラス繊維を主体としたエアフィルタ用濾材を得ることができる。 According to the present invention, by using a core-sheath binder fiber and a binder resin whose adhesive component is a sheath part, it is excellent in pleat processing suitability, and further, high collection efficiency, low pressure, which are the characteristics of a glass fiber filter medium An air filter medium mainly composed of glass fiber having loss and flame retardancy can be obtained.
本発明において、バインダー繊維は、鞘部がガラス繊維に接着するとともに、芯部が繊維の形態を維持することにより、折山部においてガラス繊維及びバインダー樹脂をつなぎとめるとともに、折山部にかかる応力を吸収することにより、折山部の割れを防ぐ効果を奏する。また、バインダー樹脂は、繊維表面同士を広範囲にわたって接着することにより、実用上必要とされる強度を付与する効果を奏する。 In the present invention, the binder fiber adheres to the glass fiber and the core part maintains the shape of the fiber while the core part keeps the glass fiber and the binder resin in the folded mountain part, and stress applied to the folded mountain part. By absorbing, there is an effect of preventing cracks in the folded mountain part. In addition, the binder resin has an effect of imparting a practically required strength by bonding the fiber surfaces over a wide range.
本発明で使用されるバインダー繊維は、複合型のポリマー繊維であり芯部と鞘部が異なる物性を有する芯鞘構造の繊維である。その中でも、本発明においては、接着成分が鞘部である芯鞘構造を有する繊維を使用する。芯部の成分は、水分散、湿式抄紙、乾燥等からなる濾材の製造工程を経て製造された濾材中においてほとんど溶解又は溶融せずに繊維の形態を維持しうる不溶性、強度及び耐熱性を有し、かつ、プリーツ加工時に割れを生じにくくする可撓性を有するポリマーから選択される。芯部の成分の例としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、セルロース系ポリマー等がある。その中でも、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンが好ましい。鞘部の成分は、濾材の製造工程において、加熱により溶解又は溶融してガラス繊維に接着するポリマーから選択される。鞘部の成分の例としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ（エチレン−酢酸ビニル）、ポリビニルアルコール、ポリ（エチレン−ビニルアルコール）等がある。 The binder fiber used in the present invention is a composite-type polymer fiber and is a fiber having a core-sheath structure in which the core part and the sheath part have different physical properties. Among these, in this invention, the fiber which has a core sheath structure whose adhesive component is a sheath part is used. The core component has insolubility, strength and heat resistance that can maintain the form of the fiber while hardly dissolving or melting in the filter medium produced through the process of producing the filter medium comprising water dispersion, wet papermaking, drying, etc. In addition, the polymer is selected from flexible polymers that are less likely to crack during pleating. Examples of the core component include polyester, polyolefin, polyamide, polyurethane, polyacrylonitrile, and cellulose polymer. Among these, polyesters such as polyethylene terephthalate and polyolefins such as polyethylene and polypropylene are preferable. The component of the sheath is selected from polymers that are dissolved or melted by heating and adhere to the glass fiber in the production process of the filter medium. Examples of the sheath component include polyester, polyolefin, poly (ethylene-vinyl acetate), polyvinyl alcohol, poly (ethylene-vinyl alcohol), and the like.
本発明で使用されるバインダー繊維の形状は、ガラス繊維とともに水中で混合分散され、湿式抄紙法によりシート化させることができる短繊維であることが好ましい。バインダー繊維の繊維径は、好ましくは、３〜３０μm、より好ましくは、６〜２０μmである。繊維径が細すぎると、水中での分散性が悪くなることがあり、さらに、濾材の圧力損失を不必要に上昇させる。繊維径が太すぎると、濾材中に存在する繊維本数が少なくなり、折山部の割れ防止効果が十分に得られない。バインダー繊維の繊維長は、好ましくは、３〜２０ｍｍ、より好ましくは、３〜１０ｍｍである。繊維長が短すぎると、折山部の割れ防止効果が十分に得られない。繊維長が長すぎると、水中での分散性が悪くなる。 The shape of the binder fiber used in the present invention is preferably a short fiber that is mixed and dispersed in water together with glass fibers and can be formed into a sheet by a wet papermaking method. The fiber diameter of the binder fiber is preferably 3 to 30 μm, more preferably 6 to 20 μm. If the fiber diameter is too small, the dispersibility in water may be deteriorated, and the pressure loss of the filter medium is unnecessarily increased. If the fiber diameter is too large, the number of fibers present in the filter medium is reduced, and the effect of preventing cracks at the folded mountain portion cannot be sufficiently obtained. The fiber length of the binder fiber is preferably 3 to 20 mm, more preferably 3 to 10 mm. If the fiber length is too short, the effect of preventing cracks at the folded mountain portion cannot be obtained sufficiently. If the fiber length is too long, the dispersibility in water will deteriorate.
本発明で使用される非繊維状のバインダー樹脂は、ガラス繊維同士を接着し、強度を付与することのできるポリマーから選択されればよく、水又は有機溶媒に溶解又は分散された状態で、ガラス繊維に付与されるものである。バインダー樹脂の成分の例としては、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリ（スチレン−ブタジエン）樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等がある。バインダー樹脂の溶液又は分散液は、任意の濃度となるように希釈して、ガラス繊維に付与することができる。また、必要に応じて、十分な強度が得られる範囲内で、撥水剤、耐水化剤、界面活性剤、消泡剤、ｐＨ調整剤等の薬剤を添加することができる。 The non-fibrous binder resin used in the present invention may be selected from polymers capable of adhering glass fibers and imparting strength, and is dissolved or dispersed in water or an organic solvent. It is given to the fiber. Examples of the component of the binder resin include polyacrylate resin, poly (styrene-butadiene) resin, polyolefin resin, polyurethane resin, epoxy resin, and the like. The binder resin solution or dispersion can be diluted to an arbitrary concentration and applied to the glass fiber. Further, if necessary, agents such as a water repellent, a water resistant agent, a surfactant, an antifoaming agent, and a pH adjuster can be added within a range where sufficient strength can be obtained.
本発明で使用されるバインダー繊維及びバインダー樹脂からなる全バインダー分の濾材中含有量は、３．５〜７．５質量％である。好ましくは、４〜７質量％であり、さらに好ましくは５〜６質量％である。全バインダー分が３．５質量％未満であると、バインダー不足により、実用上必要とされる強度が得られない。全バインダー分が７．5質量％を超えると、ガラス繊維がバインダーに埋没して捕集効率が低下したり、バインダー膜による目詰まりにより圧力損失が不必要に上昇したり、難燃性が低下する。 The content in the filter medium of the total binder composed of the binder fiber and binder resin used in the present invention is 3.5 to 7.5% by mass. Preferably, it is 4-7 mass%, More preferably, it is 5-6 mass%. When the total binder content is less than 3.5% by mass, the practically required strength cannot be obtained due to insufficient binder. If the total binder content exceeds 7.5% by mass, the glass fiber is buried in the binder and the collection efficiency decreases, the pressure loss increases unnecessarily due to clogging by the binder film, and the flame retardancy decreases. To do.
本発明で使用される、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率は、好ましくは、２．８／９７．２〜５０／５０、より好ましくは、５／９５〜３５／６５、さらに好ましくは、８／９２〜３２／６８である。バインダー繊維の比率が小さすぎると、プリーツ加工時の折山の割れを防ぐ効果が十分に得られない。バインダー繊維の比率が大きすぎると、折山の割れを防ぐ効果は頭打ちとなる一方で、バインダー樹脂の比率が小さくなることによる、強度の不必要な低下を引き起こす。 The mass ratio of binder fiber / binder resin used in the present invention is preferably 2.8 / 97.2 to 50/50, more preferably 5/95 to 35/65, still more preferably 8 / 92-32 / 68. If the ratio of the binder fiber is too small, the effect of preventing cracks during folding is not sufficiently obtained. If the ratio of the binder fiber is too large, the effect of preventing cracking of the folded mountain peaks, while the ratio of the binder resin decreases, causing an unnecessary decrease in strength.
本発明で主体繊維として使用されるガラス繊維の形態としては、火焔延伸法やロータリー法により製造されるウール状の極細ガラス繊維や、所定の繊維径となるように紡糸されたガラス繊維の束を所定の繊維長に切断して製造されるチョップドストランドガラス繊維等がある。これらの中から、必要とされる物性に応じて、種々の繊維径や繊維長を有するものが選択され、単独または混合して使用される。また、半導体工程用途におけるシリコンウェハの硼素汚染を防止する目的で、低硼素ガラス繊維又はシリカガラス繊維を使用することもできる。例えば、本発明では、サブミクロンガラス繊維とともにミクロンガラス繊維を併用してもよい。サブミクロンガラス繊維としては平均繊維径が１μｍ未満のものであり、ミクロンガラス繊維は、平均繊維径が１μｍ以上のガラス繊維で良いが、好ましくは平均繊維径が１μｍ以上２０μｍ未満、より好ましくは１μｍ以上１０μｍ未満のミクロンガラス繊維である。例えば、本発明においては、主体繊維中、サブミクロンガラス繊維を２０〜８０質量％、さらには４０〜７５質量％、または５５〜７０質量％の割合で使用すればよい。 As the form of the glass fiber used as the main fiber in the present invention, a wool-like ultrafine glass fiber manufactured by a flame drawing method or a rotary method, or a bundle of glass fibers spun to have a predetermined fiber diameter is used. There are chopped strand glass fibers manufactured by cutting to a predetermined fiber length. Among these, those having various fiber diameters and fiber lengths are selected according to the required physical properties, and used alone or in combination. Moreover, low boron glass fiber or silica glass fiber can also be used for the purpose of preventing boron contamination of silicon wafers in semiconductor process applications. For example, in the present invention, micron glass fibers may be used in combination with submicron glass fibers. The submicron glass fiber has an average fiber diameter of less than 1 μm, and the micron glass fiber may be a glass fiber having an average fiber diameter of 1 μm or more, preferably an average fiber diameter of 1 μm or more and less than 20 μm, more preferably 1 μm. More than 10 μm micron glass fiber. For example, in this invention, what is necessary is just to use a submicron glass fiber in the ratio of 20-80 mass%, further 40-75 mass%, or 55-70 mass% in a main fiber.
本発明のエアフィルタ用濾材は、湿式抄紙法によって製造される。まず、ガラス繊維とバインダー繊維を水中で均一に混合分散し、得られた繊維スラリーをワイヤー上に積層し、脱水することにより抄紙（シート化）する。ここで、分散及び抄紙に用いられる水は、ガラス繊維の分散を均一にするために、酸を添加してｐＨが約２〜４に調整することが好ましい。次に、バインダー樹脂の溶液又は分散液を、湿式抄紙されたシートに付与する。バインダー液の付与方法としては、含浸、スプレー、ロール転写等の方法が用いられる。余分に付与されたバインダー液は、負圧吸引等により除去することが好ましい。その後、湿潤状態のシートを、熱風乾燥機、ロータリー乾燥機等を用いて乾燥し、最終的なエアフィルタ用濾材を得る。この時の乾燥温度は、シートを乾燥状態にするとともに、バインダー繊維の鞘部は溶解又は溶融するが、バインダー繊維の芯部は溶解又は溶融しない温度となるように調整される。 The filter medium for an air filter of the present invention is produced by a wet papermaking method. First, glass fibers and binder fibers are uniformly mixed and dispersed in water, and the obtained fiber slurry is laminated on a wire and dehydrated to make a paper (sheet). Here, the water used for dispersion and papermaking is preferably adjusted to a pH of about 2 to 4 by adding an acid in order to make the dispersion of the glass fibers uniform. Next, the solution or dispersion of the binder resin is applied to the wet paper-made sheet. As a method for applying the binder liquid, methods such as impregnation, spraying, and roll transfer are used. It is preferable to remove the excessively applied binder liquid by negative pressure suction or the like. Thereafter, the wet sheet is dried using a hot air drier, a rotary drier, or the like to obtain a final air filter medium. The drying temperature at this time is adjusted so that the sheet is in a dry state and the sheath of the binder fiber is dissolved or melted, but the core of the binder fiber is not melted or melted.
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
＜実施例１＞
平均繊維径０．６５μｍの極細ガラス繊維６０質量％、平均繊維径２．７０μｍの極細ガラス繊維３５質量％、平均繊維径６μｍのチョップドガラス繊維５質量％からなる全ガラス繊維に、全ガラス繊維に対して０．１７質量％の芯がポリエチレンテレフタレート、鞘が変性ポリエチレンテレフタレートの芯鞘構造バインダー繊維（商品名：テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人ファイバー（株）製、繊維径１．７ｄｔｘ、繊維長５ｍｍ）を添加し、ここに硫酸酸性ｐＨ２．５の水道水を加え、パルパーによって離解して、繊維分濃度が０．５質量％の繊維スラリーを得た。次に、手抄筒を用いて抄紙して湿紙を得た。次に、アクリル系バインダー樹脂（商品名：ボンコートＡＣ−５０１、ＤＩＣ（株）製）を乾燥後固形分が全ガラス繊維に対して５．６５質量％となるように湿紙に対して含浸付与し、その後、ドラム表面温度１３０℃のロータリー乾燥機を用いて乾燥し、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が５．５質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が３／９７のエアフィルタ用濾材を得た。
<Example 1>
To all glass fibers consisting of 60% by mass of ultrafine glass fibers having an average fiber diameter of 0.65 μm, 35% by mass of ultrafine glass fibers having an average fiber diameter of 2.70 μm, and 5% by mass of chopped glass fibers having an average fiber diameter of 6 μm, On the other hand, 0.17% by mass of a core-sheath binder fiber (trade name: Tepyrus TJ04CN, manufactured by Teijin Fibers Ltd., fiber diameter 1.7 dtx, fiber length 5 mm) whose core is polyethylene terephthalate and whose sheath is modified polyethylene terephthalate is added. Then, tap water having a sulfuric acid pH of 2.5 was added thereto and disaggregated with a pulper to obtain a fiber slurry having a fiber concentration of 0.5 mass%. Next, a wet paper was obtained by paper making using a hand-made cylinder. Next, impregnating the wet paper so that the solid content is 5.65% by mass with respect to the total glass fiber after drying the acrylic binder resin (trade name: Boncoat AC-501, manufactured by DIC Corporation). Then, it is dried using a rotary dryer having a drum surface temperature of 130 ° C., the basis weight is 70 g / m 2 , the content of the binder in the filter medium is 5.5% by mass, and the binder fiber / binder resin mass ratio is A 3/97 air filter medium was obtained.
＜実施例２＞
バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して０．３０質量％とし、バインダー樹脂の含浸付与量を全ガラス繊維に対して固形分で５．５２質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が５．５質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が５／９５のエアフィルタ用濾材を得た。
<Example 2>
Example 1 except that the addition amount of the binder fiber was 0.30% by mass with respect to the total glass fiber, and the impregnation imparting amount of the binder resin was 5.52% by mass with respect to the total glass fiber in terms of solid content. Similarly, a filter medium for an air filter having a basis weight of 70 g / m 2 , a content in the filter medium for all binders of 5.5% by mass, and a binder fiber / binder resin mass ratio of 5/95 was obtained.
＜実施例３＞
バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して０．５８質量％とし、バインダー樹脂の含浸付与量を全ガラス繊維に対して固形分で５．２４質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が５．５質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が１０／９０のエアフィルタ用濾材を得た。
<Example 3>
Example 1 except that the addition amount of the binder fiber was 0.58% by mass with respect to the total glass fiber, and the impregnation amount of the binder resin was 5.24% by mass with respect to the total glass fiber in terms of solid content. Similarly, a filter medium for an air filter having a basis weight of 70 g / m 2 , a content of all binder components in the filter medium of 5.5% by mass, and a binder fiber / binder resin mass ratio of 10/90 was obtained.
＜実施例４＞
バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して１．７５質量％とし、バインダー樹脂の含浸付与量を全ガラス繊維に対して固形分で４．０７質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が５．５質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が３０／７０のエアフィルタ用濾材を得た。
<Example 4>
Example 1 except that the addition amount of the binder fiber is 1.75% by mass with respect to the total glass fiber, and the impregnation imparting amount of the binder resin is 4.07% by mass with respect to the total glass fiber. Similarly, a filter medium for an air filter having a basis weight of 70 g / m 2 , a filter medium content in the filter medium of 5.5% by mass, and a binder fiber / binder resin mass ratio of 30/70 was obtained.
＜実施例５＞
バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して２．９１質量％とし、バインダー樹脂の含浸付与量を全ガラス繊維に対して固形分で２．９１質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が５．５質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が５０／５０のエアフィルタ用濾材を得た。
<Example 5>
Example 1 except that the addition amount of the binder fiber was 2.91% by mass with respect to the total glass fiber, and the impregnation imparting amount of the binder resin was 2.91% by mass with respect to the total glass fiber. Similarly, a filter medium for an air filter having a basis weight of 70 g / m 2 , a filter medium content in the filter medium of 5.5% by mass, and a binder fiber / binder resin mass ratio of 50/50 was obtained.
＜実施例６＞
バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して０．４２質量％とし、バインダー樹脂の含浸付与量を全ガラス繊維に対して固形分で３．７５質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が４．０質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が１０／９０のエアフィルタ用濾材を得た。
<Example 6>
Example 1 except that the addition amount of the binder fiber was 0.42% by mass with respect to the total glass fiber, and the impregnation imparting amount of the binder resin was 3.75% by mass with respect to the total glass fiber in terms of solid content. Similarly, a filter medium for an air filter having a basis weight of 70 g / m 2 , a total binder content in the filter medium of 4.0% by mass, and a binder fiber / binder resin mass ratio of 10/90 was obtained.
＜実施例７＞
バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して０．７５質量％とし、バインダー樹脂の含浸付与量を全ガラス繊維に対して固形分で６．７７質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が７．０質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が１０／９０のエアフィルタ用濾材を得た。
<Example 7>
Example 1 except that the addition amount of the binder fiber was 0.75% by mass with respect to the total glass fiber, and the impregnation imparting amount of the binder resin was 6.77% by mass with respect to the total glass fiber in solid content. Similarly, a filter medium for an air filter having a basis weight of 70 g / m 2 , a total binder content in the filter medium of 7.0% by mass, and a binder fiber / binder resin mass ratio of 10/90 was obtained.
＜実施例８＞
バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して０．５８質量％とし、バインダー樹脂に対してフッ素系撥水剤（商品名：ＮＫガードＳ−０９、日華化学（株）製）を固形分基準で対バインダー樹脂５質量％となるように添加した含浸液を、バインダー樹脂と撥水剤の乾燥後固形分が全ガラス繊維に対して５．５０質量％となるように湿紙に対して含浸付与したこと以外は、実施例１と同様にして、ＭＩＬ−ＳＴＤ−２８２に準拠して測定した撥水性が９２０ｍｍ水柱高、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が５．５質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が１０／９０のエアフィルタ用濾材を得た。
<Example 8>
The amount of binder fiber added is 0.58% by mass based on the total glass fiber, and a fluorine-based water repellent (trade name: NK Guard S-09, manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd.) is solid content with respect to the binder resin. The impregnating liquid added so as to be 5% by mass with respect to the binder resin on the basis of the wet paper so that the solid content after drying of the binder resin and the water repellent is 5.50% by mass with respect to the total glass fiber. Except for impregnation, the water repellency measured according to MIL-STD-282 was 920 mm water column height, the basis weight was 70 g / m 2 , and the content in the filter medium for all binders was 5 in the same manner as in Example 1. A filter medium for an air filter having a mass ratio of 5 mass% and a binder fiber / binder resin ratio of 10/90 was obtained.
＜実施例９＞
バインダー繊維として、芯がポリプロピレン、鞘がポリ（エチレン−酢酸ビニル）の芯鞘構造バインダー繊維（商品名ＮＢＦ（Ｅ）、ダイワボウポリテック（株）製、繊維径２．２ｄｔｘ、繊維長５ｍｍ）を用い、バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して０．５８質量％とし、バインダー樹脂の含浸付与量を全ガラス繊維に対して固形分で５．２４質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が５．５質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が１０／９０のエアフィルタ用濾材を得た。
<Example 9>
As a binder fiber, a core-sheath binder fiber (trade name NBF (E), manufactured by Daiwabo Polytech Co., Ltd., fiber diameter: 2.2 dtx, fiber length: 5 mm) whose core is polypropylene and whose sheath is poly (ethylene-vinyl acetate) is used. Example 1 except that the addition amount of the binder fiber was 0.58% by mass with respect to the total glass fiber, and the impregnation imparting amount of the binder resin was 5.24% by mass with respect to the total glass fiber. In the same manner as above, an air filter medium having a basis weight of 70 g / m 2 , a total binder content in the filter medium of 5.5% by mass, and a binder fiber / binder resin mass ratio of 10/90 was obtained.
＜比較例１＞
バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して０．３１質量％とし、バインダー樹脂の含浸付与量を全ガラス繊維に対して固形分で２．７８質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が３．０質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が１０／９０のエアフィルタ用濾材を得た。
<Comparative Example 1>
Example 1 except that the addition amount of the binder fiber was 0.31% by mass with respect to the total glass fiber, and the impregnation imparting amount of the binder resin was 2.78% by mass with respect to the total glass fiber in terms of solid content. Similarly, a filter medium for an air filter having a basis weight of 70 g / m 2 , a content of all binder components in the filter medium of 3.0% by mass, and a binder fiber / binder resin mass ratio of 10/90 was obtained.
＜比較例２＞
バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して０．８７質量％とし、バインダー樹脂の含浸付与量を全ガラス繊維に対して固形分で７．８３質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が８．０質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が１０／９０のエアフィルタ用濾材を得た。
<Comparative example 2>
Example 1 except that the addition amount of the binder fiber is 0.87% by mass with respect to the total glass fiber, and the impregnation imparting amount of the binder resin is 7.83% by mass with respect to the total glass fiber in solid content. Similarly, a filter medium for an air filter having a basis weight of 70 g / m 2 , a total binder content in the filter medium of 8.0% by mass, and a binder fiber / binder resin mass ratio of 10/90 was obtained.
＜比較例３＞
バインダー繊維を添加せず、バインダー樹脂の含浸付与量を全ガラス繊維に対して固形分で５．８２質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が５．５質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が０／１００のエアフィルタ用濾材を得た。
<Comparative Example 3>
The basis weight is 70 g / m 2 , all in the same manner as in Example 1 except that the binder fiber is not added and the impregnation imparting amount of the binder resin is 5.82% by mass with respect to the total glass fiber. An air filter medium having a binder content in the filter medium of 5.5% by mass and a binder fiber / binder resin mass ratio of 0/100 was obtained.
＜比較例４＞
バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して５．８２質量％とし、バインダー樹脂を含浸しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が５．５質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が１００／０のエアフィルタ用濾材を得た。
<Comparative Example 4>
A filter medium with a basis weight of 70 g / m 2 and a total binder content, except that the amount of binder fiber added was 5.82% by mass with respect to the total glass fiber and the binder resin was not impregnated. An air filter medium having an inside content of 5.5% by mass and a binder fiber / binder resin mass ratio of 100/0 was obtained.
＜比較例５＞
バインダー繊維として、繊維径１．１ｄｔｘ、繊維長３ｍｍのポリビニルアルコールバインダー繊維（商品名：ＶＢＰ１０７−２、クラレ（株）製）を用い、バインダー繊維の添加量を全ガラス繊維に対して０．５８質量％とし、バインダー樹脂の含浸付与量を全ガラス繊維に対して固形分で５．２４質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２、全バインダー分の濾材中含有量が５．５質量％、バインダー繊維／バインダー樹脂の質量比率が１０／９０のエアフィルタ用濾材を得た。
<Comparative Example 5>
As a binder fiber, a polyvinyl alcohol binder fiber (trade name: VBP107-2, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a fiber diameter of 1.1 dtx and a fiber length of 3 mm was used, and the amount of binder fiber added was 0.58 with respect to all glass fibers. The basis weight is 70 g / m 2 and the total binder content is the same as in Example 1 except that the amount of impregnation of the binder resin is 5.24% by mass with respect to the total glass fiber. An air filter medium having a filter medium content of 5.5% by mass and a binder fiber / binder resin mass ratio of 10/90 was obtained.
実施例及び比較例において得られた濾材の評価は、次に示す方法で行った。 The filter media obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following method.
圧力損失は、有効面積１００ｃｍ２の濾材に、空気を面風速５．３ｃｍ／秒で通過させた時の差圧を、マノメーターを用いて測定した。 The pressure loss was measured using a manometer when the air was passed through a filter medium having an effective area of 100 cm 2 at a surface wind speed of 5.3 cm / sec.
ＤＯＰ透過率は、有効面積１００ｃｍ２の濾材に、ラスキンノズルで発生させた多分散ＤＯＰ粒子を含む空気を面風速５．３ｃｍ／秒で通過させた時の上流及び下流の個数比からのＤＯＰ透過率を、レーザーパーティクルカウンター（品番：ＫＣ−１８、リオン（株）製）を使用して測定した。なお、対象粒子径は、０．３〜０．４μmとした。 The DOP permeability is determined based on the number ratio of upstream and downstream when air containing polydisperse DOP particles generated by a Ruskin nozzle is passed through a filter medium having an effective area of 100 cm 2 at a surface wind speed of 5.3 cm / sec. The rate was measured using a laser particle counter (product number: KC-18, manufactured by Lion Co., Ltd.). The target particle size was 0.3 to 0.4 μm.
ＰＦ値は、圧力損失とＤＯＰ透過率の測定値から、数１に示す式を用いて測定した。なお、対象粒子径は０．３〜０．４μmとした。このＰＦ値が高いほど、エアフィルタ用濾材が、高捕集効率かつ低圧力損失であると言える。
引張強さは、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６「紙及び板紙−引張特性の試験方法−第２部：低速伸張法」に準拠して測定した。 The tensile strength was measured in accordance with JIS P 8113: 2006 “Paper and paperboard—Test method for tensile properties—Part 2: Low-speed extension method”.
折割れ評価は、幅２５ｍｍのサンプルを、２５ｍｍ×１ｍｍの圧縮子を取り付けた圧縮試験機（品番：ＫＥＳ−Ｇ５、カトーテック（株）製）を用いて、荷重２０ｋｇｆ／ｃｍ２で筋押しし、次に、筋押しした面が谷となるように１８０度折り曲げ、折山部の割れた状態を目視評価した。評価基準は以下の通りとした。
◎ ： 全く割れが見られない。
○ ： １０％未満の部分で割れが見られるが、実用範囲内。
△ ： １０〜４０％の部分で割れが見られるが、実用範囲内。
× ： ４０％を超える部分で割れが見られ、実用に供することができない。
Fracture evaluation was performed by pushing a sample with a width of 25 mm with a load of 20 kgf / cm 2 using a compression tester (part number: KES-G5, manufactured by Kato Tech Co., Ltd.) equipped with a 25 mm × 1 mm compressor. Next, the folded surface was bent 180 degrees so that the pressed surface became a valley, and the state where the folded mountain portion was broken was visually evaluated. The evaluation criteria were as follows.
A: No cracks are observed.
○: Cracks are observed in less than 10%, but within the practical range.
Δ: Cracks are observed in the portion of 10 to 40%, but within the practical range.
X: Cracks are observed in the portion exceeding 40%, and cannot be put to practical use.
難燃性は、ＪＩＳ Ｌ １０９１：１９９９「繊維製品の燃焼性試験方法−Ａ法（燃焼試験）−Ａ−１法（４５°ミクロバーナ法）」に準拠して測定し、評価した。区分１〜区分３の３段階評価であり、区分３が最も難燃性が高い。 Flame retardancy was measured and evaluated according to JIS L 1091: 1999 “Flammability test method for textile products—Method A (combustion test) —Method A-1 (45 ° micro burner method)”. It is a three-stage evaluation of Category 1 to Category 3, and Category 3 has the highest flame retardancy.
実施例１〜９及び比較例１〜５の評価結果を、表１に示した。 The evaluation results of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 1.
表１の結果より、芯鞘構造を有するバインダー繊維とバインダー樹脂をバインダーとして用い、かつ、全バインダー分含有量を４〜７質量％とすることにより、高いＰＦ値（高捕集効率かつ低圧力損失）と難燃性を維持しつつ、折割れの起きにくいエアフィルタ用濾材が得られることがわかる。 From the results shown in Table 1, a high PF value (high collection efficiency and low pressure) can be obtained by using a binder fiber having a core-sheath structure and a binder resin as a binder and setting the total binder content to 4 to 7% by mass. Loss) and flame retardancy, and it can be seen that a filter medium for air filter that does not easily break can be obtained.
Claims (3)
The filter medium for an air filter according to claim 1 or 2, wherein the core of the binder fiber is polyester or polyolefin.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018038983A (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 北越紀州製紙株式会社 | Production method of filtering medium for air filter |
| JP6486568B1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-03-20 | 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 | Wireless remote monitoring system |
| JP2020065956A (en) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 北越コーポレーション株式会社 | Filter material for air filter and manufacturing method therefor |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06198108A (en) * | 1992-12-28 | 1994-07-19 | Toray Ind Inc | Composite filter material |
| JP2006007209A (en) * | 2004-05-28 | 2006-01-12 | Nippon Muki Co Ltd | Filter medium for mid-performance air filter, production method therefor, and mid-performance air filter |
| US20060242933A1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-11-02 | Webb David M | Filter medium and breather filter structure |
| JP2008518772A (en) * | 2004-11-05 | 2008-06-05 | ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド | Filter media and structure |
| JP2010253391A (en) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd | Low-basis-weight filter medium for air filter |
-
2012
- 2012-09-12 JP JP2012200472A patent/JP5797175B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06198108A (en) * | 1992-12-28 | 1994-07-19 | Toray Ind Inc | Composite filter material |
| JP2006007209A (en) * | 2004-05-28 | 2006-01-12 | Nippon Muki Co Ltd | Filter medium for mid-performance air filter, production method therefor, and mid-performance air filter |
| US20060242933A1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-11-02 | Webb David M | Filter medium and breather filter structure |
| JP2008518772A (en) * | 2004-11-05 | 2008-06-05 | ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド | Filter media and structure |
| JP2010253391A (en) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd | Low-basis-weight filter medium for air filter |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018038983A (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 北越紀州製紙株式会社 | Production method of filtering medium for air filter |
| JP6486568B1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-03-20 | 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 | Wireless remote monitoring system |
| JP2020065956A (en) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 北越コーポレーション株式会社 | Filter material for air filter and manufacturing method therefor |
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