JP2014073450A

JP2014073450A - 除湿ローター用濾材

Info

Publication number: JP2014073450A
Application number: JP2012221820A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Nakajima; 敏充中島
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2014-04-24

Abstract

【課題】本発明の課題は、除湿効率が高く、デシカントローターの加工性に優れ、圧力損失が適正な除湿ローター用濾材を提供することである。
【解決手段】吸湿剤、バインダー、繊維を含有してなる除湿ローター用濾材であり、前記除湿ローター用濾材がケミカルボンド法により製造されることを特徴とする除湿ローター用濾材。前記バインダーがアクリル系樹脂バインダーであること、前記バインダーにコロイダルシリカを併用すること、前記吸湿剤の繊維とバインダーに対する固形分比率が、２０〜２００質量％であること、ＪＩＳＰ８１１７に準じて測定した透気抵抗度が１００秒以上であることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、吸放湿可能な除湿ローター用濾材に関するものである。

従来、除湿ローターの製造方法は、回転駆動して連続的に加熱再生可能な除湿ローターが従来から提案されている。除湿ローターについて、以下に説明する。図１は典型的な除湿ローターシステムの概略図である。芯材１の周囲に、ゼオライト、活性アルミナ、シリカゲル、塩化リチウム、塩化カルシウム等の吸湿剤を担持した円筒状のハニカム状構造体を該構造体の開孔面が円筒断面となるように設置し、除湿ローター２を得る。除湿ローター２は芯材１を中心軸として、矢印３の方向に回転駆動され、水分を含んだ被乾燥空気６は冷却コイル（プレクーラ）４により冷却されて、冷却された水分を含んだ被乾燥空気７となり、この被乾燥空気７が除湿ローター２を通過する際に吸湿剤の作用により水分が吸着除去され、乾燥空気８が得られる。一方、除湿ローター２を再生する再生用空気９は再生用ヒータ５でローターを再生するのに適した温度に加熱されて加熱再生空気１０となり、加熱再生空気１０が除湿ローター２から水分を除去することにより、除湿ローター２を再生すると共に水分を含んだ高湿の排気空気１１が得られる。このようにして得られた乾燥空気８及び排気空気１１は、使用目的に応じて所定の空間に供給される。

除湿ローターを再生する高温空気の温度は約８０〜２００℃であり、除湿ローターには高度の耐熱性が要求される。また、熱源が近傍に設置されるため、高度の難燃性を併せ持つ必要がある。従って、従来から除湿ローターには、高度の耐熱性を有し、かつ不燃性である無機材料が用いられている。例えば、吸湿剤であるモレキュラーシーブに、カオリン、コロイダルシリカ、有機樹脂エマルジョンを添加した混合液を金網、金属箔、ガラス繊維シート、石綿紙等の担体に塗着乾燥し、さらにエチルシリケートを含浸加水分解して硬化処理を行い、２５０℃以上で加熱して有機樹脂エマルジョンを燃焼除去して得られる回転再生型除湿体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、加熱再生を伴う連続式乾式除湿機において、吸湿剤であるゼオライトに、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイダルチタン、金属アルコキシド、ベントナイト、セピオライト等の無機結合剤を添加混合し、該混合物を押出成形によりハニカム状に成形加工した後、８００℃程度で焼成して得られる除湿部材が提案されている（例えば、特許文献２参照）。シリカ・アルミナ系のセラミックス繊維に、少量のパルプ及びバインダーを加えて抄造した無機繊維紙をハニカム状に成形し、該ハニカム成形体を円筒状に積層接着してなるハニカム状円筒体を高温焼成して有機物を除去した後、吸湿剤であるゼオライトに無機結合剤のシリカ又はアルミナの水性ゾルを混合したゾルを浸漬し、高温乾燥して得られるハニカム状吸着ローターも提案されている（例えば、特許文献３参照）。さらに、セラミックス繊維を主成分とする無機繊維紙からなるハニカム成形体に、湿気吸着性と臭気吸着性とを兼ね備えた活性シリカゲル又は活性金属ケイ酸塩ゲルを生成結合させたハニカム状吸着ローターが提案されている（例えば、特許文献４参照）。

以上の除湿ローターは、無機材料のみで構成された高度の耐熱性を有する不燃性の部材であって、回転駆動して連続的に加熱再生される除湿ローターとして有効に機能する。しかしながら、家電製品等への除湿ローターの応用を考慮した場合、用途（例えば、家庭内の脱臭や除湿）によっては必ずしも高温での再生を必要としない、あるいは、製品筐体の耐熱性、省エネルギー及び安全性の観点から高温での再生システムを採用し難い等の諸事情があって、無機系除湿ローターほどの耐熱性、及び不燃性は必須要素ではない。むしろ、陶器で硬くて脆いため、衝撃に対して極めて弱く壊れ易い、有機成分を除去又は減量するべく焼成等の高温加熱処理を行うため、吸湿剤の吸着特性が劣化する恐れや素材選定上の制約がある、無機材料のみでは吸湿剤の定着強度に不足し、ある程度の粉落ちが避けられない、除湿ローターを構成する基材の厚み制御や薄層化が難しく、除湿ローターの圧力損失の制御及び低圧力損失化が困難である、窯業的な製造方法であるため、焼成等の高温加熱処理の際に除湿ローターに体積変化が生じ易く、寸法精度不良や割れ等による歩留まり低下に起因して高価な部材となる等の無機系除湿ローターの有する諸欠点がクローズアップ・問題視され、これらの改善を求める声が高まっていた。

このような無機系除湿ローターの有する諸欠点を改善した除湿ローターとして、有機繊維を必須成分とする紙、織布、不織布等の繊維基材にバインダーを使用して吸湿剤を塗工又は含浸させることで製造された除湿ローター用濾材をハニカム状構造体に成形してなる有機系除湿ローターや吸湿剤と有機繊維とを含有するスラリーから湿式抄造法によって製造された除湿ローター用濾材が開示されている（例えば、特許文献５及び６参照）。しかしながら、従来の塗工又は含浸によるシートの製造方法では、吸湿剤の担持量が少ないという問題や、シートの厚みが厚く、ローター化の加工が困難という問題があった。また、湿式抄造法での製造では、繊維と吸湿剤の比率の制約から同坪量のシートを製造する場合、吸湿剤の担持量を多くできないため、除湿効率が出ない、吸湿剤の量を多くすると、シートが厚くなり過ぎる問題や、シート自体が軟らかいため、ローター加工性が悪くなる問題等があった。

特開昭５４−１９５４８号公報特開昭６３−２４０９２１号公報特開平６−２２６０３７号公報特開平５−１１５７３７号公報特開２００３−３８９２８号公報特開２００９−２４０９３５号公報

本発明の課題は、除湿効率が高く、ローター加工性に優れ、圧力損失が適正な除湿ローター用濾材を提供することである。

本発明は、
（１）吸湿剤、バインダー、繊維を含有してなる除湿ローター用濾材であり、前記除湿ローター用濾材がケミカルボンド法により製造されることを特徴とする除湿ローター用濾材、
（２）前記バインダーがアクリル系樹脂バインダーである（１）記載の除湿ローター用濾材、
（３）前記バインダーにコロイダルシリカを併用する（１）または（２）記載の除湿ローター用濾材、
（４）前記吸湿剤の繊維とバインダーに対する固形分比率が、２０〜２００質量％であることを特徴とする（１）〜（３）何れか記載の除湿ローター用濾材。
（５）ＪＩＳＰ８１１７に準じて測定した透気抵抗度が１００秒以上であることを特徴とする（１）〜（４）の何れか記載の除湿ローター用濾材、
である。

本発明の除湿ローター用濾材は、吸湿剤、バインダー、繊維を含有してなり、前記除湿ローター用濾材がケミカルボンド法により製造されることを特徴とする除湿ローター用濾材である。除湿ローター用濾材を製造する工程で、吸湿剤が含有されてなることから、バインダーの添加量を減らすことができるため、除湿性能を著しく向上させることができる。また、バインダーがアクリル系樹脂バインダーであることにより、除湿ローター用濾材の良好な剛直度が得られ、ローター加工性の良い除湿ローター用濾材となり、さらにバインダーにコロイダルシリカが併用されてなることで、除湿性能がより向上する。また、吸湿剤の繊維とバインダーに対する固形分比率が２０〜２００質量％であることによって、除湿ローター用濾材のシート自体のバランスが良くなり、さらに除湿量が向上する。本発明の除湿ローター用濾材は、ＪＩＳＰ８１１７に準じて測定した透気抵抗度が１００秒以上と良好であり、ローター加工性にも優れている。

典型的な除湿ローターシステムの概略図。ケミカルボンド加工工程の概略図。

以下に、本発明の除湿ローター用濾材（以下、「濾材」と略す場合がある）に係わる構成要素を詳細に説明する。

本発明の除湿ローター用濾材は、図２に示すようなケミカルボンド加工工程により製造される。主に、機械的にくし削りながら形成するカーディング方式と、空気流を利用してランダムに形成するエアレイド方式により、比較的短い繊維（１５〜１００ｍｍ、ステーブル・ファイバー）を薄いシート状２１に加工し、吸湿剤、バインダーを含有した混合液２３の入った混合液用パッド２５にシート送りロール２４でシートを送りながら、マングルロール２６にて適正な坪量となるように、混合液担持後の除湿シート２２を調整し、乾燥機２７にて乾燥して、濾材を製造する。

前記のように、本発明におけるケミカルボンド法は、吸湿剤及びバインダーを含浸又はスプレー等の方法でシート状に加工された繊維（フリース）２１に付着させ、加熱・乾燥させて繊維の交点を接着する方法である。吸湿剤の担持量を多く付けることが可能な含浸式が好ましく、スプレー式を併用してもかまわない。

ケミカルボンド法で製造された除湿ローター用濾材は、バインダーがケミカルボンド不織布を製造する役割と吸湿剤を担持する役割の両方の役割を有効に果たすため、単位面積当たりのバインダー量を減らすことができ、除湿性能を画期的に向上させることができる。さらに、吸湿剤を除湿ローター用濾材の表面から深部にまで担持することができるため、高密度化ができ、透気抵抗度の向上、厚み減による圧力損失の向上、あるいは濾材の寸法安定性の向上により、良好な剛直度が得られ、ローター加工性に優れている。

本発明において、吸湿剤としては、高吸水性高分子、カルボキシメチルセルロース等の有機系吸湿剤、セピオライト、ゼオライト、ベントナイト、アタパルジャイト、珪藻土、珪藻土頁岩、活性炭、多孔質シリカ、水酸化アルミニウム、繊維状酸化チタン、アロフェン、イモゴライト、非晶質アルミノ珪酸塩等の無機系吸湿剤を用いることができる。

本発明において、繊維としては、オレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ジエン系樹脂及びポリウレタン系樹脂等の熱可塑性合成樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、尿素樹脂、アニリン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂等の熱硬化性樹脂よりなる繊維を用いることができる。また、木材パルプ、楮、三椏、藁、ケナフ、竹、リンター、バガス、エスパルト、サトウキビ等の植物繊維、あるいはこれらを微細化したものを用いることができ、さらに、セルロース再生繊維であるリヨセル繊維、レーヨン繊維やアセテート等の半合成繊維、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂繊維、シリコーン系樹脂繊維等を使用することもできる。本発明では、濾材や除湿用ローター製造時の加工性が失われない範囲で、ステンレスやニッケルウール等の金属繊維、炭素繊維、セラミック繊維、ガラス繊維等も用いることができる。

バインダーとしては、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリエステル、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂等を使用することができる。このうち、アクリル系樹脂バインダーを使用することにより、濾材の硬さが増し、ローター加工性が向上し、吸湿剤の脱落を防ぐという効果が得られるため、より好ましい。

また、コロイダルシリカを併用することで除湿性能をさらに向上させることができる。

本発明において、繊維とバインダーに対する吸湿剤の固形分比率は、２０〜２００質量％が好ましく、より好ましくは４０〜１６０質量％、さらに好ましくは６０〜１２０質量％である。２０質量％未満になると、十分な除湿性能を得るのが難しくなる場合があり、２００質量％を超えると、吸湿剤を濾材に含有させることが極端に困難になる場合があり、厚みの制御も難しくなり、除湿ローター用濾材自体の製造、コルゲート、ハニカム等のローター加工性の著しい低下を招く場合がある。

さらに、不織布製造のケミカルボンド加工工程で吸湿剤を混合担持することにより、ＪＩＳＰ８１１７に準じて測定した除湿ローター用濾材の透気抵抗度を著しく向上させることができ、さらには高密度化、低厚み化ができるため、圧力損失を著しく下げることができる。

本発明においては、除湿ローター用濾材を熱カレンダー処理することがより好ましい。本処理により、吸湿剤の含有比率を高く維持したまま、シート強度を上げることが可能になり、除湿効率が高く、かつ、ローター加工性を損なうことなく、透気抵抗度を上げることで、濾材表面からの空気の漏れをなくし、圧力損失も低くし、除湿性能が向上した除湿ローター用濾材を得ることができる。また、本発明におけるケミカルボンド法によって製造された濾材は、吸湿剤を含有しているが、熱カレンダー処理を行っても、繊維間に担持された吸湿剤が破壊又は潰されることがないため、吸湿剤の脱落（粉落ち）を発生させることなく、ハニカム加工に適した厚さ及び硬さに調整することができる。

熱カレンダー処理とは、金属ロールと金属ロール、金属ロールと樹脂ロール、金属ロールと弾性ロール等のロール組み合わせで構成され、少なくとも一方のロールが加熱されているニップ部分に不織布を通過させて、不織布にカレンダー処理を施すことであり、ロールの加熱温度、ニップ圧により、処理後の不織布の厚み、硬さ、平滑性を制御することができる。本発明においては、不織布、吸湿剤の種類にもよるが、通常加熱温度６０℃〜１２０℃、ニップ圧０．５〜５ＭＰａで処理することが好ましい。

次に、本発明の除湿ローター用濾材のローター加工について、以下に説明する。本発明の除湿ローター用濾材にコルゲート加工、ハニカム加工等を施して、ハニカム状構造体に成形して、除湿ローターとして使用することができる。本発明に係わるハニカム状構造体とは、開孔を有するセル壁からなる構造体であって、具体例として、ＪＩＳ−Ｚ１５１６−１９９５に記載の「外装用段ボール」に準拠して作製される片面段ボールからなるコルゲートハニカム状構造体、六角形セルからなるヘキサゴンハニカム状構造体、正方形セルからなるハニカム状構造体、三角形セルからなるハニカム状構造体、及び中空円筒状セルを集合してなるハニカム状構造体等が挙げられる。ここで、六角形や正方形等のセル形状は必ずしも正多角形である必要はなく、角が丸味を帯びる、辺が曲がっている等の異形であってもかまわない。

さらに、本発明の除湿ローター用濾材を用いて成形したハニカム状構造体を型抜き等の方法で円盤状に切り抜いて製造する方法、本発明の除湿ローター用濾材を用いて成形した片面段ボールを渦巻き状にして製造する方法等が挙げられる。

ハニカム状構造体は、開孔率が高く通気性に優れているばかりでなく、大きな表面積を有しているので、大容量の吸着性能を有する除湿ローターとして有効に機能する。また、従来の無機系除湿ローターでは、陶器様で硬くて脆いため、衝撃に対して極めて弱く壊れ易い、有機成分を除去又は減量するべく焼成等の高温加熱処理を行うため、吸湿剤の除湿性能が劣化する恐れや素材選定上の制約がある、無機材料のみでは吸湿剤の定着強度に不足し、ある程度の粉落ちが避けられない、除湿ローターを構成する基材の厚み制御や薄層化が難しく、除湿ローターの圧力損失の制御及び低圧力損失化が困難である、窯業的な製造方法であるため、焼成等の高温加熱処理の際に除湿ローターに体積変化が生じ易く、寸法精度不良や割れ等による歩留まり低下に起因して高価な部材となる、などの一連の課題があったが、本発明のおけるケミカルボンド法によって製造された除湿ローター用濾材を用いて成形したハニカム構造体においては、これらの諸課題を解決することが可能である。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、本実施例に限定されるものではない。

実施例１
ポリエステル繊維（繊度２．２デシテックス、繊維長５０ｍｍ）／ポリエステル熱融着繊維（繊度４．４デシテックス、繊維長５０ｍｍ）＝８０／２０の質量比で解繊混合し、２８ｇ／ｍ^２のウェブを作製し、該ウェブに吸湿剤（商品名：ミズカソープ（登録商標）Ｓ−０、水澤化学工業（株）製、平均細孔径３ｎｍ、比表面積８２０ｍ^２／ｇ）５０ｇ／ｍ^２とアクリル系樹脂バインダーのエマルジョンを有効成分換算で３２ｇ／ｍ^２を混合した液を含浸、乾燥させて強度を付与して、坪量１１０ｇ／ｍ^２の除湿ローター用濾材をケミカルボンド法により作製した。

前除湿ローター用濾材に、熱カレンダー処理（温度：１１０℃、ニップ圧：５ＭＰａ）を施し、厚みを１６０μｍに調整した。

［除湿ローターの作製］
作製した除湿ローター用濾材をコルゲート作製機にて高さ１．９ｍｍ、ピッチ３．２ｍｍの片面段ボールを作製し、これを渦巻き状に巻き上げて、内径９０ｍｍ、外径３５０ｍｍ、厚み２００ｍｍの円筒形ローター状の除湿ローターを作製した。

実施例２
ポリエステル繊維（繊度２．２デシテックス、繊維長５０ｍｍ）／ポリエステル熱融着繊維（繊度４．４デシテックス、繊維長５０ｍｍ）＝８０／２０の質量比で解繊混合し、２８ｇ／ｍ^２のウェブを作製し、該ウェブに吸湿剤（商品名：ミズカソープ（登録商標）Ｓ−０、水澤化学工業（株）製、平均細孔径３ｎｍ、比表面積８２０ｍ^２／ｇ）５０ｇ／ｍ^２とアクリル系樹脂バインダーのエマルジョンを有効成分換算で２０ｇ／ｍ^２／コロイダルシリカ（商品名：スノーテックス（登録商標）４０、日産化学工業（株）製、粒子径：１０〜２０ｎｍ）１２ｇ／ｍ^２を混合した液を含浸、乾燥させて強度を付与して、坪量１１０ｇ／ｍ^２の除湿ローター用濾材をケミカルボンド法により作製した。

前記除湿ローター用濾材に、熱カレンダー処理（温度：１１０℃、ニップ圧：５ＭＰａ）を施し、厚みを１６０μｍに調整した。

実施例３
ポリエステル繊維（繊度２．２デシテックス、繊維長５０ｍｍ）／ポリエステル熱融着繊維（繊度４．４デシテックス、繊維長５０ｍｍ）＝８０／２０の質量比で解繊混合し、２８ｇ／ｍ^２のウェブを作製し、該ウェブに吸湿剤（商品名：ミズカソープ（登録商標）Ｓ−０、水澤化学工業（株）製、平均細孔径３ｎｍ、比表面積８２０ｍ^２／ｇ）５０ｇ／ｍ^２とバインダー（エチレン−酢酸ビニル重合体のエマルジョン）を有効成分換算で２０ｇ／ｍ^２／コロイダルシリカ（商品名：スノーテックス（登録商標）４０、日産化学工業（株）製、粒子径：１０〜２０ｎｍ）１２ｇ／ｍ^２を混合した液を含浸、乾燥させて強度を付与して、坪量１１０ｇ／ｍ^２の除湿ローター用濾材をケミカルボンド法により作製した。

実施例４
ポリエステル繊維（繊度２．２デシテックス、繊維長５０ｍｍ）／ポリエステル熱融着繊維（繊度４．４デシテックス、繊維長５０ｍｍ）＝８０／２０の質量比で解繊混合し、２８ｇ／ｍ^２のウェブを作製し、該ウェブに吸湿剤（商品名：ミズカソープ（登録商標）Ｓ−０、水澤化学工業（株）製、平均細孔径３ｎｍ、比表面積８２０ｍ^２／ｇ）１０ｇ／ｍ^２とアクリル系樹脂バインダーのエマルジョンを有効成分換算で２０ｇ／ｍ^２／コロイダルシリカ（商品名：スノーテックス（登録商標）４０、日産化学工業（株）製、粒子径：１０〜２０ｎｍ）１２ｇ／ｍ^２を混合した液を含浸、乾燥させて強度を付与して、坪量７０ｇ／ｍ^２の除湿ローター用濾材をケミカルボンド法により作製した。

前記除湿ローター用濾材に、熱カレンダー処理（温度：１１０℃、ニップ圧：５ＭＰａ）を施し、厚みを１１０μｍに調整した。

実施例５
ポリエステル繊維（繊度２．２デシテックス、繊維長５０ｍｍ）／ポリエステル熱融着繊維（繊度４．４デシテックス、繊維長５０ｍｍ）＝８０／２０の質量比で解繊混合し、２８ｇ／ｍ^２のウェブを作製し、該ウェブに吸湿剤（商品名：ミズカソープ（登録商標）Ｓ−０、水澤化学工業（株）製、平均細孔径３ｎｍ、比表面積８２０ｍ^２／ｇ）１４ｇ／ｍ^２とアクリル系樹脂バインダーのエマルジョンを有効成分換算で２０ｇ／ｍ^２／コロイダルシリカ（商品名：スノーテックス（登録商標）４０、日産化学工業（株）製、粒子径：１０〜２０ｎｍ）１２ｇ／ｍ^２を混合した液を含浸、乾燥させて強度を付与して、坪量７４ｇ／ｍ^２の除湿ローター用濾材をケミカルボンド法により作製した。

実施例６
ポリエステル繊維（繊度２．２デシテックス、繊維長５０ｍｍ）／ポリエステル熱融着繊維（繊度４．４デシテックス、繊維長５０ｍｍ）＝８０／２０の質量比で解繊混合し、２８ｇ／ｍ^２のウェブを作製し、該ウェブに吸湿剤（商品名：ミズカソープ（登録商標）Ｓ−０、水澤化学工業（株）製、平均細孔径３ｎｍ、比表面積８２０ｍ^２／ｇ）１１６ｇ／ｍ^２とアクリル系樹脂バインダーのエマルジョンを有効成分換算で２０ｇ／ｍ^２／コロイダルシリカ（商品名：スノーテックス（登録商標）４０、日産化学工業（株）製、粒子径：１０〜２０ｎｍ）１２ｇ／ｍ^２を混合した液を含浸、乾燥させて強度を付与して、坪量１７６ｇ／ｍ^２の除湿ローター用濾材をケミカルボンド法により作製した。

前記除湿ローター用濾材に、熱カレンダー処理（温度：１１０℃、ニップ圧：５ＭＰａ）を施し、厚みを１９０μｍに調整した。

実施例７
ポリエステル繊維（繊度２．２デシテックス、繊維長５０ｍｍ）／ポリエステル熱融着繊維（繊度４．４デシテックス、繊維長５０ｍｍ）＝８０／２０の質量比で解繊混合し、２８ｇ／ｍ^２のウェブを作製し、該ウェブに吸湿剤（商品名：ミズカソープ（登録商標）Ｓ−０、水澤化学工業（株）製、平均細孔径３ｎｍ、比表面積８２０ｍ^２／ｇ）１２２ｇ／ｍ^２とアクリル系樹脂バインダーのエマルジョンを有効成分換算で２０ｇ／ｍ^２／コロイダルシリカ（商品名：スノーテックス（登録商標）４０、日産化学工業（株）製、粒子径：１０〜２０ｎｍ）１２ｇ／ｍ^２を混合した液を含浸、乾燥させて強度を付与して、坪量１８２ｇ／ｍ^２の除湿ローター用濾材をケミカルボンド法により作製した。

比較例１
［不織布の作製］
ポリエステル系繊維（繊度２．２デシテックス、繊維長５０ｍｍ）／ポリエステル系熱融着繊維（繊度４．４デシテックス、繊維長５０ｍｍ）＝５０／５０の質量比で解繊混合し、６０ｇ／ｍ^２のウェブを作製し、加熱加圧処理を施し、坪量６０ｇ／ｍ^２のサーマルボンド不織布を作製した。

［除湿ローター用濾材の作製］
作製した不織布に、吸湿剤（商品名：ミズカソープ（登録商標）Ｓ−０、水澤化学工業（株）製、平均細孔径３ｎｍ、比表面積８２０ｍ^２／ｇ）５０質量部、アクリル系樹脂バインダーのエマルジョンを有効成分換算で１５質量部を含有してなる水性スラリーを調製し、含浸塗工機にて塗工量が６５ｇ／ｍ^２になるように加工して、坪量１２５ｇ／ｍ^２、厚み４００μｍのシートを作製後、熱カレンダー処理（温度：１１０℃、ニップ圧：５ＭＰａ）を施し、厚みを１６０μｍに調整し、比較例１の除湿ローター用濾材を得た。

比較例２
［不織布の準備］
ポリエステル系スパンボンド不織布（フロイデンベルグ社製、坪量：６０ｇ／ｍ^２、厚み：１３０μｍ）を準備した。

［除湿ローター用濾材の作製］
準備した不織布に、吸湿剤（商品名：ミズカソープ（登録商標）Ｓ−０、水澤化学工業（株）製、平均細孔径３ｎｍ、比表面積８２０ｍ^２／ｇ）５０質量部、バインダー（エチレン−酢酸ビニル重合体のエマルジョン）を有効成分換算で１５質量部を含有してなる水性スラリーを調製し、含浸塗工機にて塗工量が６５ｇ／ｍ^２になるように加工して、坪量１２５ｇ／ｍ^２、厚み２００μｍのシートを作製後、熱カレンダー処理（温度：１１０℃、ニップ圧：５ＭＰａ）を施し、厚みを１６０μｍに調整し、比較例２の除湿ローター用濾材を得た。

［除湿ローターの作製］
作製した除湿ローター用濾材をコルゲート作製機にて片面段ボールを作製しようとしたが、濾材強度が弱く、除湿ローターを作製することができなかった。

比較例３
［水分散物の調製］
有機繊維として、ポリエステル繊維（繊度０．５デニール、繊維長５ｍｍ）１００質量部及び芯鞘型熱融着性ポリエステル繊維（繊度２デニール、繊維長５ｍｍ）６０質量部を水中に添加混合し、０．３質量％の繊維の水分散物を調製した。次に、凝集剤として、ポリ塩化アルミニウム及びカチオン性ポリアクリルアマイドを適量添加し、０．３質量％の不織布作製用の水分散物を調製した。

［不織布の作製］
円網抄紙機を用いて、作製した水分散物から坪量５０ｇ／ｍ^２のウェブを湿式抄造し、シリンダドライヤーで加圧加熱処理して、湿式不織布を作製した。

［除湿ローター用濾材の作製］
吸湿剤（商品名：ミズカソープ（登録商標）Ｓ−０、水澤化学工業（株）製、平均細孔径３ｎｍ、比表面積８２０ｍ^２／ｇ）５０質量部、アクリル系樹脂バインダーのエマルジョンを有効成分換算で１５質量部を含有してなる水性スラリーを調製し、ブレード塗工機にて塗工量が片面３２．５ｇ／ｍ^２になるように、作製した不織布に両面加工して、坪量１１５ｇ／ｍ^２、厚み１６０μｍのシートを作製し、比較例３の除湿ローター用濾材を得た。

比較例４
［水分散物の調製］
有機繊維として、ポリエステル繊維（繊度０．５デニール、繊維長５ｍｍ）１００質量部及び芯鞘型熱融着性ポリエステル繊維（繊度２デニール、繊維長５ｍｍ）６０質量部を水中に添加混合し、０．３質量％の繊維の水分散物を調製した。次に、吸湿剤（商品名：ミズカソープ（登録商標）Ｓ−０、水澤化学工業（株）製、平均細孔径３ｎｍ、比表面積８２０ｍ^２／ｇ）１００質量部を水中に添加混合し、次いで、凝集剤として、ポリ塩化アルミニウム及びカチオン性ポリアクリルアマイドを適量添加し、０．３質量％の吸湿剤の水分散物を調製した。

［除湿ローター用濾材の作製］
次に、繊維８０質量部に対して、吸湿剤が５０質量部となるように、繊維の水分散物と吸湿剤の水分散物を混合し、０．３質量％のスラリーを調製した。次いで、該スラリーから円網抄紙機を用いて坪量１３０ｇ／ｍ^２のウェブを湿式抄造し、シリンダドライヤーで加圧加熱処理して、厚み１６０μｍのシートを作製し、比較例４の除湿ローター用濾材を作製した。

以上、実施例及び比較例の除湿ローター用濾材及び除湿ローターを下記性能試験に従って評価した。結果を表２に示す。

［剛直度の評価方法及び評価］
剛直度は、濾材の硬さを表す指標の１つであり、剛直度の良い濾材を使用すれば、ローター作製時のローター加工性、ハニカム作製時の開口部の目潰れが無く、良好なローターを作製することができる。実施例及び比較例の除湿ローター用濾材をＭＤ方向の測定として幅：２５ｍｍ×長さ：８８ｍｍにカットし、ＣＤ方向の測定として幅：８８ｍｍ×長さ：２５ｍｍにカットし剛直度測定用のサンプルを作製し、紙、プラスチック、織布の柔軟度を測定する機械（東洋精機社製：柔軟度試験機（ＪＩＳ−Ｌ１０９６準拠、ガーレ法））により評価を行った。

ケミカルボンド法によって製造された除湿ローター用濾材を使用した実施例１〜７は、ＭＤ方向の評価において非常に良好な剛直度を示した。

一方、比較例１〜４の除湿ローター用濾材はＭＤ方向及びＣＤ方向の評価において、実施例に比べ悪い結果を示した。さらに、不織布として湿式不織布を使用した比較例３及び吸湿剤を湿式抄造法で担持した比較例４の除湿ローター用濾材は、実施例に比べ、剛軟度が著しく劣っていた。

［寸法変化率の評価方法及び評価］
寸法変化率は、濾材の伸び縮みを表す指標の１つであり、ローター化した際に寸法安定性の良い濾材を使用すれば、長期にわたる使用に対して耐久性が良く、除湿性能の安定したローターが得られる。実施例及び比較例の除湿ローター用濾材を１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさにカットし、寸法変化率用のサンプルを作製する。作製したサンプルは縦３点、横３点の処理前寸法（Ｘ）を測定する。次に、８０℃に温度設定した恒温槽にサンプルを入れ１５時間及び１週間静置し、熱処理を行う。熱処理経過後、サンプルを取り出して処理後寸法（Ｙ）を縦３点、横３点測定する。得られた処理前寸法（Ｘ）、処理後寸法（Ｙ）から寸法変化率Ｚを下記式１により求めた。

（式１）
寸法変化率Ｚ（％）＝（Ｘ−Ｙ）／Ｘ ×１００

ケミカルボンド法によって製造された除湿ローター用濾材を使用した実施例１〜７は、８０℃、１５時間後及び８０℃、１週間後の寸法変化率（％）は、ＣＤ方向、ＭＤ方向共に良好であり、さらに、ＭＤ方向においては特に良好な結果を示した。一方、比較例１〜４の除湿ローター用濾材は、ＭＤ方向及びＣＤ方向の評価において、実施例に比べ悪い結果を示した。

［ローター加工性の評価方法及び評価］
実施例及び比較例の除湿ローター用濾材を用いて、コルゲート作製機にて高さ１．９ｍｍ、ピッチ３．２ｍｍの片面段ボールを作製し、できあがったコルゲートの形状を４段階に分類し、評価を行った。

コルゲートハニカム状構造体がしっかりしていて硬く、全く潰れが無い＝「◎」
コルゲートハニカム状構造体がしっかりしている＝「○」
力を加えるとコルゲートハニカム状構造体が潰れる＝「△」
コルゲートハニカム状構造体が成形できなかった＝「×」

ケミカルボンド法によって製造された除湿ローター用濾材を使用した実施例１〜７では、コルゲートハニカム構造体がしっかりしていた。一方、比較例１及び３の除湿ローター用濾材は、力を加えるとコルゲートハニカム状構造体が潰れ、比較例２及び４の除湿ローター用濾材では、コルゲートが成形できなかった。

［粉落ち性の評価方法及び評価］
実施例及び比較例の除湿ローター用濾材をコルゲート作製機にて加工する際にコルゲートギヤに付着する吸湿剤の量、及び加工時に床面に落下した吸湿剤の量を目視により、５段階に分類し評価を行った。

吸湿剤のコルゲートギヤへの付着、吸湿剤の床面への落下は見られない＝「◎」
吸湿剤のコルゲートギヤへの付着、吸湿剤の床面への落下はほとんど見られない＝「○」
吸湿剤のコルゲートギヤへの付着、吸湿剤の床面への落下がある＝「△」
吸湿剤のコルゲートギヤへの付着、吸湿剤の床面への落下が多い、＝「×」
コルゲートハニカム状構造体が成形できない＝「−」

ケミカルボンド法によって製造された除湿ローター用濾材を使用した実施例１〜７では、吸湿剤のコルゲートギヤへの付着、吸湿剤の床面への落下が少なかった。

一方、不織布として湿式不織布を使用した比較例３の除湿ローター用濾材は、吸湿剤のコルゲートギヤへの付着、吸湿剤の床面への落下が見られた。不織布としてサーマルボンド不織布を使用した比較例１の除湿ローター用濾材は、吸湿剤のコルゲートギヤへの付着、吸湿剤の床面への落下が多かった。比較例２及び４は、コルゲートが成形できなかった。

［圧力損失の評価方法及び評価］
実施例及び比較例で作製した除湿ローターについて、ＪＩＳ−Ｂ９９０８に準拠した測定器に装着し、風速が２ｍ／ｍｉｎとなるように調整後、圧力損失を測定した。

ケミカルボンド法によって製造された除湿ローター用濾材を使用した実施例１〜７は、圧力損失が低く良好であった。一方、比較例１及び３で作製した除湿ローターは、圧力損失が悪く、比較例２及び４では、除湿ローターが作製できず、圧力損失の測定には至らなかった。

［除湿量の評価方法及び評価］
実施例及び比較例で作製した除湿ローターを、図１の除湿ローターシステムを用いて次の条件にて除湿量の評価を行った。評価条件は、除湿ローター２の回転数は３０ｒｐｈとし、ローター面積の１／２に面風速２ｍ／ｓｅｃとなるよう、室内の空気（水分を含んだ被乾燥空気６）を冷却コイル（プレクーラ）４にて（２５℃、質量絶対湿度１６ｇ／ｋｇ（ＤＡ））に調整し流入させた。除湿ローター２から出てきた乾燥空気８の除湿側出口での温湿度を測定し、除湿入口質量絶対湿度（Ａ）と除湿出口質量絶対湿度（Ｂ）の差から除湿量（Ｃ）を求めた（下記式２）。

（式２）
除湿量（Ｃ）ｇ／ｋｇ（ＤＡ）＝除湿入口質量絶対湿度（Ａ）−除湿出口質量絶対湿度（Ｂ）

ケミカルボンド法によって製造された不織布を使用した実施例１〜７で作製した除湿ローターは、良好な除湿量を示した。一方、比較例１及び３で作製した除湿ローターは、良い除湿量を得ることができなかった。比較例２及び４では、除湿ローターが作製できず、除湿量の測定には至らなかった。

［濾材の透気抵抗度の評価方法及び評価］
透気抵抗度は、シートの面からの空気の抜け具合を示す指標となる。シート面から空気が抜けやすいとシートをコルゲート加工してローター化した際にリークが生じやすくなり、吸湿ゾーンと再生ゾーンの空気が混合してしまう。そのため、加熱された空気が吸着ゾーンに入り込んで除湿を阻害する、除湿された空気が再生ゾーンに入り込んで加熱された空気の温度を低下させる、除湿ローターから脱着した水分を含む空気が吸着ゾーンに入り込んで、湿った外気の湿度と温度を上げてしまい、除湿性能が低下するといった問題が生じる。評価は、実施例及び比較例の除湿ローター用濾材を用いて、ＪＩＳＰ８１１７紙及び板紙−透気度及び透気抵抗度試験方法に準じて王研式試験機法にて行った。

実施例１〜７は非常に良好な結果を示した。比較例１〜４は透気抵抗度が低かった。

実施例２と実施例３を比較して、バインダーがアクリル樹脂である実施例２の場合、剛直度が良いので、ハニカム加工性、圧力損失に優れ、粉落ち性の評価も良く、より好ましい。

実施例１と実施例２を比較して、コロイダルシリカを併用する場合、除湿量、剛直度が良く、ハニカム加工性、圧力損失に優れ、粉落ち性の評価が良く、より好ましい。

実施例２と実施例４〜７を比較して、実施例７＞実施例６＞実施例２＞実施例５＞実施例４の順に除湿量が優れる。また、実施例５＞実施例４＞実施例２＞実施例６＞実施例７の順に圧力損失が優れる。さらに、吸湿剤の繊維とバインダーに対する固形分比率が２０〜２００質量％である実施例２、５及び６では、ハニカム加工性と粉落ち性の評価結果のバランスが良く、より好ましい。

本発明の除湿ローター用濾材は、デシカント空調システムに使用できる。また、冷蔵庫、冷凍庫、冷蔵ショーケース、冷凍ショーケース等の除湿、蒸散や、電気製品の除湿、加湿、熱交換素子等に利用することができる。

１芯材
２除湿ローター
３除湿ローターの回転方向
４冷却コイル（プレクーラ）
５再生用ヒータ
６水分を含んだ被乾燥空気
７冷却された水分を含んだ被乾燥空気
８乾燥空気
９再生用空気
１０加熱再生空気
１１排気空気
２１シート状に加工された繊維
２２混合液担持後の除湿シート
２３吸湿剤、バインダーを含有した混合液
２４シート送りロール
２５混合液用パッド
２６マングルロール
２７乾燥機

Claims

吸湿剤、バインダー、繊維を含有してなる除湿ローター用濾材であり、前記除湿ローター用濾材がケミカルボンド法により製造されることを特徴とする除湿ローター用濾材。
前記バインダーがアクリル系樹脂バインダーである請求項１記載の除湿ローター用濾材。
前記バインダーにコロイダルシリカを併用する請求項１又は２記載の除湿ローター用濾材。
前記吸湿剤の繊維とバインダーに対する固形分比率が、２０〜２００質量％である請求項１〜３何れか記載の除湿ローター用濾材。
ＪＩＳＰ８１１７に準じて測定した透気抵抗度が１００秒以上である請求項１〜４の何れか記載の除湿ローター用濾材。