JP2014208326A - エアフィルタ濾材の製造方法、エアフィルタ濾材及びエアフィルタパック - Google Patents
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Abstract
Description
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の一面側に第1不織布を重ね、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の他面側に第2不織布を重ねる工程(a)と、
前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜、前記第1不織布および前記第2不織布を重ねた状態で、前記第2不織布に加熱ロールを接触させ、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜、前記第1不織布および前記第2不織布に前記加熱ロールを押圧する工程(b)と、を含むエアフィルタ濾材の製造方法であって、
前記第1不織布として前記一面側に接する面のエンボス比率が12%以上18%以下である不織布を用い、
前記第2不織布として前記他面側に接する面のエンボス比率が18%よりも大きい不織布を用いるエアフィルタ濾材の製造方法を提供する。
続けて、前記PTFE多孔質膜、前記第1不織布および前記第2不織布を重ねた状態で前記第2不織布に加熱ロールを接触させ、全体を加熱ロール4に沿わせて押圧する(工程b)。加熱ロール4に沿わせた状態でPTFE多孔質膜2、不織布1aおよび1bを含む全体を加熱ロール4により所定の温度にまで加熱し、不織布1aおよび1bとPTFE多孔質膜2とを接着、積層させ、得られた積層体をロール5に引き取ることで、加熱ロール4から分離し、エアフィルタ濾材Aを得ることができる。
特に、不織布1aとしてエンボス比率が12%以上18%以下である不織布を用い、不織布1bとしてエンボス比率が19%以上50%以下である不織布をそれぞれ用いることが好ましい。
このため、不織布1aが加熱ロール4に向かって、加熱された状態で押し付けられる圧力は、不織布1bが加熱ロール4に向かって押し付けられる圧力よりも高くなる。
特に、PTFE多孔質膜2として、HEPA、ULPA等のエアフィルタ濾材を構成する、より捕集効率は高いが、非常に損傷しやすいPTFE多孔質膜を用いる場合に、本発明の効果は顕著である。
HEPA、ULPA等のエアフィルタ濾材用のPTFE多孔質膜は、PTFE多孔質膜2の繊維へのダメージが、エアフィルタ濾材の捕集効率の低下に反映されやすいからである。
本実施形態のエアパックとしては、例えば、エアフィルタ濾材が複数箇所で屈曲されてひだ状に形成されてなるエアパック等が挙げられる。
かかるエアパックは、例えば、前記エアフィルタ濾材が一方向に沿って屈曲されて形成される屈曲部と、前記屈曲部以外の領域が板状に形成されてなる平板部と、エアフィルタ濾材の一方の面側および他方の面側における各平板部の間に形成されて隣り合う屈曲部同士の間隔を保持する複数の間隔保持部とを備えてなるものであってもよい。
まず、エアフィルタ濾材がプリーツ加工される。具体的には、帯状のエアフィルタ濾材が長手方向に直交する幅方向に沿って複数箇所で屈曲されてひだ状に形成される。これにより、エアフィルタ濾材には複数の屈曲部と複数の平板部とが形成される(プリーツ加工する工程)。
次に、ひだ状にプリーツ加工したエアフィルタ濾材が、プリーツ加工前の平らな状態に伸ばされ、エアフィルタ濾材の両面に接着剤等のスペーサー樹脂(一般に「ビード」と呼ばれる)が塗布されて間隔保持部が形成される(スペーサー樹脂を塗布する工程)。
間隔保持部は、隣り合う平板部におけるひだ状に形成された際に対向する一対の対向面の間に配置される。
さらに、エアフィルタ濾材が再度屈曲されてひだ状に形成される(再度プリーツ加工する工程)。
必要に応じて、プリーツ加工されたエアフィルタ濾材が所定の大きさに切断されてもよい(切断工程)。
エアフィルタユニットは、前記エアフィルタパックの四方を囲むようなフレームとエアフィルタパックとをシールすることで製造される。
このように製造されたエアフィルタユニットは、空気清浄装置やクリーンルームの空調設備などに用いられる。
例えば、
(1)液状潤滑剤の混合された分子量の異なるPTFEファインパウダーを、層状に分布させたのちに、層構造を保ったまま押出して圧延し、さらに延伸することでPTFE複層多孔質膜を得る方法(日本国特開平3−179038号公報に記載)、
(2)液状潤滑剤を含んだ複数のPTFE圧延シートを重ねて圧延し、さらに延伸することでPTFE複層多孔質膜を得る方法(日本国特開昭59−49935号)公報に記載)、
(3)孔径の異なる未焼成のPTFE多孔質膜を圧着することにより積層化し、PTFEの融点以上の温度で焼成することでPTFE複層多孔質膜を得る方法(日本国特開昭54−97686号公報に記載)、
などが挙げられる。
この条件を満たすものであれば、不織布1aおよび1bは、特に限定されるものではないが、PTFE多孔質膜より通気性に優れているものが好ましい。
また、PTFE多孔質膜との接着が容易であることなどから、不織布を構成する一部あるいは全部の繊維が芯鞘構造の複合繊維であり、芯成分が鞘成分より相対的に融点が高い合成繊維であることがより好ましい。
不織布のエンボス比率は、単位面積当たりの不織布の凹部の面積の割合として求めた。算出方法は、倍率5倍で不織布表面(例えば、図3および図4を参照)の光学顕微鏡写真を撮影して、この写真を印刷し、印刷された写真全体の重量を測定した後、印刷された写真から凹部を切り抜き、切り抜かれた紙片の重量を測定することで計算する。なお、図3は実施例1の不織布1a、図4は実施例1の不織布1bの表面の光学顕微鏡写真である。
圧力損失(Pa)の測定は、JIS K 0901の「気体中のダスト試料補集用濾過材」に準じ、PTFE多孔質膜およびエアフィルタ濾材の測定サンプルを、面積100mm2のホルダーにセットし、コンプレッサーで入口側を加圧し、流量計で空気の透過する流量を5.3cm/秒に調整した。この時の圧力損失をマノメーターで測定した。結果を表1及び2に示す。
捕集効率は、JIS K 3803の「除菌用空気濾過デプスフィルタのエアロゾル捕集性能試験方法」により、粒子径0.3〜0.5μmのDOP(ジオクチルフタレート)の粒子を、粒子の濃度が約108個/リットルとなるように混入して測定し、次式(1)で計算した。なお、式(1)中の、NLは下流側の粒子数(個/L)、NUは上流側の粒子数(個/L)、Pは粒子捕集効率(%)を表す。結果を表1及び2に示す。
P=(1−NL/NU)×100 ・・・(1)
エアフィルタ濾材の性能を表すPF値は、次式(2)により算出した。結果を表1及び2に示す。
PF値=−Log(1−捕集効率(%)/100)/圧力損失(mmH2O)×100・・・(2)
2 PTFE多孔質膜
3 ガイドロール
4 加熱ロール
5 巻取ロール
6 ガイドロール
A エアフィルタ濾材
Claims (4)
- ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の一面側に第1不織布を重ね、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の他面側に第2不織布を重ねる工程(a)と、
前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜、前記第1不織布および前記第2不織布を重ねた状態で、前記第2不織布に加熱ロールを接触させ、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜、前記第1不織布および前記第2不織布に前記加熱ロールを押圧する工程(b)と、を含むエアフィルタ濾材の製造方法であって、
前記第1不織布として前記一面側に接する面のエンボス比率が12%以上18%以下である不織布を用い、
前記第2不織布として前記他面側に接する面のエンボス比率が18%よりも大きい不織布を用いるエアフィルタ濾材の製造方法。 - 前記第2不織布の前記他面側に接する面のエンボス比率が19%以上50%以下である、請求項1に記載のエアフィルタ濾材の製造方法。
- 請求項1または2に記載の製造方法で得られたエアフィルタ濾材。
- 請求項3に記載のエアフィルタ濾材を備えたエアフィルタパック。
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