JP2018038983A - Production method of filtering medium for air filter - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、半導体、液晶、バイオ・食品工業関係のクリーンルーム若しくはクリーンベンチなど、あるいはビル空調用エアフィルタ若しくは空気清浄用途などに使用されるエアフィルタ用濾材の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a manufacturing method of a filter material for an air filter used for semiconductors, liquid crystals, bio-food industry related clean rooms or clean benches, building air conditioning air filters or air cleaning applications.
従来、空気中のサブミクロン又はミクロン単位の粒子を効率的に捕集するためにエアフィルタの捕集技術が用いられている。エアフィルタは、その対象とする粒子径又は除塵効率の違いによって、粗塵用フィルタ、中性能フィルタ、ＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタなどに大別される。これらエアフィルタの多くでは不織布状、織布状又はマット状などの繊維層エアフィルタ用濾材が使用され、特に、中性能フィルタ、ＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタにおいては、不織布状のガラス繊維濾材が広く用いられている。ガラス繊維濾材の大きな特徴としては、マイクロガラス繊維の細い繊維径と高い剛性とに由来する、緻密でありながら空隙を維持した内部構造によって、他の繊維材料に比べて、低い圧力損失と高い捕集効率とを有するフィルタ性能の濾材が得られることが挙げられる。 Conventionally, air filter collection techniques have been used to efficiently collect submicron or micron particles in air. Air filters are roughly classified into coarse dust filters, medium performance filters, HEPA filters, ULPA filters, and the like, depending on the target particle size or difference in dust removal efficiency. Most of these air filters use a filter material for fiber layer air filters such as nonwoven fabric, woven fabric or mat, and in particular, non-woven glass fiber filter media are widely used in medium performance filters, HEPA filters or ULPA filters. It has been. The major features of glass fiber filter media are the low pressure loss and high trapping compared to other fiber materials due to the dense internal structure that maintains the voids due to the thin fiber diameter and high rigidity of micro glass fibers. It is mentioned that a filter medium having a filter performance having a collection efficiency can be obtained.
上記のような特徴を有するガラス繊維濾材には、湿式抄紙法を用いて製造されるものがある。湿式抄紙法とは、繊維材料をパルパーなどの分散機を用いて水中に分散させて繊維のスラリーを形成し、得られたスラリーを抄紙機上で脱水することによって繊維シートを形成する技術であり、繊維が略均一に分散しているため、濾材としての使用に適したシートを得ることができる。 Some glass fiber filter media having the above characteristics are manufactured using a wet papermaking method. The wet papermaking method is a technology in which fiber material is dispersed in water using a dispersing machine such as a pulper to form a fiber slurry, and the resulting slurry is dewatered on a paper machine to form a fiber sheet. Since the fibers are dispersed substantially uniformly, a sheet suitable for use as a filter medium can be obtained.
湿式抄紙法によるガラス繊維濾材の製造においては、ガラス繊維には自己接着性がほとんどないため、濾材使用時に必要とされる強度を付与するために、多くの場合、合成樹脂バインダーが付与される。合成樹脂バインダーは、一般的に水溶液又は水系エマルジョンの状態で、浸漬、塗布又は噴霧などによって濾材に付与される。しかし、合成樹脂バインダーを用いる方法においては、合成樹脂バインダーが形成するバインダー膜が、ガラス繊維が形成するネットワーク構造を広い範囲にわたって被覆することによって、圧力損失を上昇させたり、捕集効率を低下させたり、さらには粒子負荷時に目詰まりを起こしたりする問題がある。 In the production of a glass fiber filter medium by a wet papermaking method, since glass fiber has almost no self-adhesive property, a synthetic resin binder is often provided in order to impart the strength required when using the filter medium. The synthetic resin binder is generally applied to the filter medium by dipping, coating or spraying in the state of an aqueous solution or an aqueous emulsion. However, in the method using a synthetic resin binder, the binder film formed by the synthetic resin binder increases the pressure loss or decreases the collection efficiency by covering the network structure formed by the glass fiber over a wide range. In addition, there is a problem that clogging occurs when particles are loaded.
ガラス繊維を含有する濾材シートを作製するにあたり、合成樹脂バインダーを用いる方法の他に、合成樹脂バインダー繊維を用いる方法が報告されている（例えば、特許文献１〜４を参照。）。 In producing filter media sheets containing glass fibers, methods using synthetic resin binder fibers have been reported in addition to methods using synthetic resin binders (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
特許文献１〜４では、いずれも、合成樹脂バインダー繊維として、芯鞘構造を有するポリエステルバインダー繊維が用いられている。これらの芯鞘バインダー繊維は、繊維の芯を残したまま鞘が溶融してシート中の繊維どうしを接着するものであり、シートの平面方向（ＸＹ方向）に偏在した溶融膜が形成されやすい。そのため、合成樹脂バインダーと比べて同等の強度物性を得るためには使用量を増やす必要がある。また、芯鞘バインダー繊維の溶融膜は、シートを濾材として使用した場合において、シートの厚さ方向（Ｚ方向）に流れる空気をさえぎる形となるため、使用量が多い場合において、圧力損失を上昇させたり、粒子負荷時に目詰まりを起こしやすくしたりする問題がある。 In each of Patent Documents 1 to 4, polyester binder fibers having a core-sheath structure are used as synthetic resin binder fibers. These core-sheath binder fibers are those in which the sheath melts while the fiber core remains, and the fibers in the sheet are bonded to each other, and a melt film unevenly distributed in the plane direction (XY direction) of the sheet is easily formed. Therefore, it is necessary to increase the amount of use in order to obtain the same strength physical properties as compared with the synthetic resin binder. In addition, when the sheet is used as a filter medium, the core-sheath binder fiber melt film blocks the air flowing in the thickness direction (Z direction) of the sheet, increasing the pressure loss when the amount used is large. There is a problem of causing clogging when particles are loaded.
本開示は、高いフィルタ性能（低い圧力損失と高い捕集効率）を有し、粒子負荷時に目詰まりを起こしにくく、さらには、フィルタユニットへの加工時及びその使用時に必要とされる十分な強度物性（引張強度、ガーレー剛度及び表面強度）を有するエアフィルタ用濾材の製造方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has high filter performance (low pressure loss and high collection efficiency), is less likely to be clogged when loaded with particles, and has sufficient strength required for processing into filter units and their use. It aims at providing the manufacturing method of the filter material for air filters which has a physical property (tensile strength, Gurley rigidity, and surface strength).
上記の課題を解決するための、本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法は、水に繊維を分散させた原料スラリーを湿式抄紙法によって抄紙して湿紙を形成する抄紙工程と、前記湿紙を熱乾燥してシートを形成する乾燥工程とを有するエアフィルタ用濾材の製造方法であって、前記原料スラリーは、前記繊維として、全融バインダー繊維と、芯鞘バインダー繊維と、マイクロガラス繊維とを含有し、前記マイクロガラス繊維の平均繊維径が０．１〜６．０μｍであり、前記乾燥工程では、前記全融バインダー繊維の全部又は一部、及び、前記芯鞘バインダー繊維の鞘部分の全部又は一部を溶融させて前記シートを形成することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a method for producing a filter medium for an air filter according to the present invention includes a papermaking step of forming wet paper by forming paper slurry by wet papermaking using a raw material slurry in which fibers are dispersed in water, and the wet papermaking process. A method for producing a filter medium for an air filter having a drying step of thermally drying paper to form a sheet, wherein the raw material slurry includes, as the fibers, a total melt binder fiber, a core-sheath binder fiber, and a micro glass fiber. And the average fiber diameter of the micro glass fiber is 0.1 to 6.0 μm, and in the drying step, all or part of the total melt binder fiber and the sheath portion of the core sheath binder fiber The sheet is formed by melting all or part of the sheet.
本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、原料スラリー中の全繊維に占める芯鞘バインダー繊維の含有割合は５〜１９質量％であることが好ましい。溶融膜による目詰まりを抑制することができる。 In the manufacturing method of the filter material for air filters which concerns on this invention, it is preferable that the content rate of the core-sheath binder fiber which occupies for all the fibers in a raw material slurry is 5-19 mass%. Clogging due to the molten film can be suppressed.
本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、前記原料スラリー中の各繊維の含有割合は、前記全融バインダー繊維が５〜６５質量％であり、前記芯鞘バインダー繊維が５〜１９質量％であり、前記マイクロガラス繊維が３０〜７６質量％であり、かつ、前記全融バインダー繊維と前記芯鞘バインダー繊維との総量が２４〜７０質量％であることが好ましい。このような構成とすることで十分の強度物性を有するエアフィルタ用濾材を得やすくなる。 In the manufacturing method of the filter material for air filters which concerns on this invention, the content rate of each fiber in the said raw material slurry is 5-65 mass% of the said all-melt binder fibers, and the said core-sheath binder fibers are 5-19 mass%. It is preferable that the micro glass fiber is 30 to 76% by mass, and the total amount of the total melt binder fiber and the core-sheath binder fiber is 24 to 70% by mass. By setting it as such a structure, it will become easy to obtain the filter material for air filters which has sufficient intensity | strength physical property.
本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、前記全融バインダー繊維の成分がポリエステルであることが好ましい。湿式抄紙において浮腫の問題が生じにくい。 In the method for producing a filter medium for an air filter according to the present invention, it is preferable that the component of the total melt binder fiber is polyester. The problem of edema hardly occurs in wet papermaking.
本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、前記芯鞘バインダー繊維の芯の成分がポリエステルであり、鞘の成分がポリエステル又はポリオレフィンであることが好ましい。湿式抄紙において浮腫の問題が生じにくい。 In the method for producing a filter medium for an air filter according to the present invention, the core component of the core-sheath binder fiber is preferably polyester, and the sheath component is preferably polyester or polyolefin. The problem of edema hardly occurs in wet papermaking.
本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、非繊維状の合成樹脂バインダーを付与しないことが好ましい。濾材の圧力損失の上昇及び捕集効率の低下という問題が生じにくい。 In the manufacturing method of the filter material for air filters which concerns on this invention, it is preferable not to provide a non-fibrous synthetic resin binder. Problems such as an increase in pressure loss of the filter medium and a decrease in collection efficiency are unlikely to occur.
本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、前記原料スラリー、前記湿紙及び前記シートの少なくともいずれか一つに、撥水剤若しくは界面活性剤のいずれか一方又は両方を付与することが好ましい。撥水性又は濡れ性を有する濾材を製造することができる。 In the method for producing a filter material for an air filter according to the present invention, it is preferable to apply either or both of a water repellent and a surfactant to at least one of the raw slurry, the wet paper, and the sheet. . A filter medium having water repellency or wettability can be produced.
本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、前記乾燥工程では、ドライヤーを用いることが好ましい。抄紙によって形成されたガラス繊維のネットワーク構造を保持したまま乾燥させることができる。 In the method for producing an air filter medium according to the present invention, it is preferable to use a dryer in the drying step. It can be dried while retaining the network structure of glass fibers formed by papermaking.
本開示によれば、全融バインダー繊維と芯鞘バインダー繊維の２種類のバインダー繊維を併用することによって、高いフィルタ性能（低い圧力損失と高い捕集効率）を有し、粒子負荷時に目詰まりを起こしにくく、さらには、フィルタユニットへの加工時及びその使用時に必要とされる強度物性（引張強度、ガーレー剛度、表面強度）を有するエアフィルタ用濾材の製造方法を提供することができる。 According to the present disclosure, by using two types of binder fibers, ie, a total-melt binder fiber and a core-sheath binder fiber, the filter has high filter performance (low pressure loss and high collection efficiency), and is clogged during particle loading. In addition, it is possible to provide a method for producing a filter medium for an air filter that is difficult to cause and has strength properties (tensile strength, Gurley stiffness, surface strength) required for processing into a filter unit and for use thereof.
次に、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。 Next, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not construed as being limited to these descriptions. As long as the effect of the present invention is exhibited, the embodiment may be variously modified.
本実施形態に係るエアフィルタ用濾材の製造方法は、全融バインダー繊維と、芯鞘バインダー繊維と、マイクロガラス繊維とを水中で混合して原料スラリーを得る工程と、この原料スラリーを湿式抄紙法によって抄紙して湿紙を形成する抄紙工程と、湿紙を熱乾燥してシートを形成する乾燥工程とを有する。 The method for producing a filter medium for an air filter according to the present embodiment includes a step of mixing a total melt binder fiber, a core-sheath binder fiber, and a micro glass fiber in water to obtain a raw material slurry, and a wet papermaking method using the raw material slurry. The paper making process to form a wet paper and the drying process to thermally dry the wet paper to form a sheet.
全融バインダー繊維とは、繊維の構成成分が単一の成分からなり、加熱することによって構成成分が溶融して結合力を発現するバインダー繊維である。この全融バインダー繊維は、繊維全体が溶融することによって、シート全体にわたってマイクロガラス繊維を点状に接着し、シートの剛度を付与しやすい特徴を有している。ここで、「マイクロガラス繊維を点状に接着する」とは、全融バインダー繊維の溶融物が、ぶつ切りの状態となってマイクロガラス繊維に接着し、マイクロガラス繊維同士を固着することをいう。さらに、全融バインダー繊維は、粒子負荷時に目詰まりの原因となるバインダー溶融膜の生成が少ないという特徴を有している。一方で、シートの表面強度を向上させる効果が小さいため、全融バインダー繊維のみをバインダー成分として使用した濾材は、フィルタの加工時及び使用時において濾材の表面が擦られた場合に、ガラス繊維が脱落しやすい欠点を有している。 The all-melt binder fiber is a binder fiber in which the constituent components of the fiber are composed of a single component, and the constituent components are melted by heating to develop a binding force. This all-fusing binder fiber has a feature that the micro glass fiber is adhered in the form of dots over the entire sheet by melting the entire fiber, and the rigidity of the sheet is easily imparted. Here, “adhering the micro glass fibers in the form of dots” means that the melt of all the melted binder fibers is cut into a state of being bonded to the micro glass fibers and fixing the micro glass fibers together. Further, the total melt binder fiber has a feature that there is little generation of a binder melt film that causes clogging when particles are loaded. On the other hand, since the effect of improving the surface strength of the sheet is small, the filter medium using only the all-melt binder fiber as a binder component is a glass fiber when the surface of the filter medium is rubbed during processing and use of the filter. It has a drawback that it can easily fall off.
芯鞘バインダー繊維とは、繊維の構成成分が２つの成分からなり、一方の成分が繊維の芯、他方の成分が繊維の鞘を構成するバインダー繊維である。鞘の融点が芯の融点より低く、加熱することによって芯の部分は繊維として残るが、鞘の構成成分が溶融して結合力を発現する。この芯鞘バインダー繊維は、シートの平面方向にわたってマイクロガラス繊維を線状に接着し、シートの引張強度及び表面強度を付与しやすい特徴を有している。ここで、「マイクロガラス繊維を線状に接着する」とは、鞘の構成成分が、繊維として残る芯の部分に沿う線状の溶融物となり、マイクロガラス繊維同士が芯鞘バインダー繊維を介して固着することをいう。全融バインダー繊維と併用した場合においては、芯鞘バインダー繊維の配合量が相対的に少なくなるため、前記した溶融膜による目詰まりの問題を起こすことなく、全融バインダー繊維使用時の欠点であった濾材の表面強度を向上させることができる。原料スラリー中の全繊維に占める芯鞘バインダー繊維の含有割合は５〜１９質量％であることが好ましく、１０〜１９質量％であることがより好ましい。 The core-sheath binder fiber is a binder fiber in which the constituent components of the fiber are composed of two components, one component is the core of the fiber, and the other component is the sheath of the fiber. The melting point of the sheath is lower than the melting point of the core, and when heated, the core portion remains as a fiber, but the constituent components of the sheath melt and develop a binding force. This core-sheath binder fiber has the characteristic that it adheres micro glass fiber linearly over the plane direction of a sheet | seat, and is easy to provide the tensile strength and surface strength of a sheet | seat. Here, “adhering micro glass fibers linearly” means that the constituent component of the sheath becomes a linear melt along the core portion remaining as fibers, and the micro glass fibers are interleaved with the core-sheath binder fibers. It means fixing. When used in combination with all-melt binder fibers, the amount of core-sheath binder fibers is relatively small, and this is a drawback when using all-melt binder fibers without causing the above-mentioned clogging problem due to the molten film. The surface strength of the filter medium can be improved. The content ratio of the core-sheath binder fiber in all the fibers in the raw slurry is preferably 5 to 19% by mass, and more preferably 10 to 19% by mass.
本発明に用いるマイクロガラス繊維とは、平均繊維径が０．１〜６．０μｍのガラス繊維である。このような比較的繊維径の小さいガラス繊維を含有させることで捕集効率のよいエアフィルタ用濾材とすることができる。平均繊維径が０．１μｍ未満では湿式抄紙における抄紙安定性及び歩留まりの低下の問題がある。また、ガラス繊維として平均繊維径が６．０μｍを超えるガラス繊維だけを配合すると、高い捕集効率を有するエアフィルタ用濾材とすることができない。マイクロガラス繊維の平均繊維径は、０．３〜１．０μｍであることがより好ましい。また、マイクロガラス繊維の平均繊維長は、０．５〜１０ｍｍであることが好ましく、０．８〜５ｍｍであることがより好ましい。 The micro glass fiber used in the present invention is a glass fiber having an average fiber diameter of 0.1 to 6.0 μm. By including such a glass fiber having a relatively small fiber diameter, it is possible to obtain a filter medium for air filter having a high collection efficiency. If the average fiber diameter is less than 0.1 μm, there is a problem of papermaking stability and yield reduction in wet papermaking. Moreover, if only glass fibers having an average fiber diameter of more than 6.0 μm are blended as glass fibers, the filter medium for air filter having high collection efficiency cannot be obtained. The average fiber diameter of the micro glass fiber is more preferably 0.3 to 1.0 μm. Moreover, it is preferable that the average fiber length of micro glass fiber is 0.5-10 mm, and it is more preferable that it is 0.8-5 mm.
原料スラリー中の全繊維に占める各繊維の含有割合は、全融バインダー繊維が５〜６５質量％であり、芯鞘バインダー繊維が５〜１９質量％であり、マイクロガラス繊維が３０〜７６質量％であり、かつ、全融バインダー繊維と芯鞘バインダー繊維との総量が２４〜７０質量％であることが好ましい。このような構成とすることで十分な強度物性（引張強度、ガーレー剛度、表面強度）を有するエアフィルタ用濾材を得やすくなる。 The content ratio of each fiber in the total fiber in the raw material slurry is 5 to 65 mass% for the total melt binder fiber, 5 to 19 mass% for the core-sheath binder fiber, and 30 to 76 mass% for the micro glass fiber. It is preferable that the total amount of the total melt binder fiber and the core-sheath binder fiber is 24 to 70% by mass. By setting it as such a structure, it becomes easy to obtain the filter material for air filters which has sufficient intensity | strength physical property (tensile strength, Gurley rigidity, surface strength).
全融バインダー繊維の含有量が５質量％未満であると、十分なガーレー剛度が得られにくい場合がある。また、全融バインダー繊維の含有量が６５質量％を超えると、強度向上の効果が頭打ちとなるうえ、相対的にマイクロガラス繊維の含有量が少なくなり、十分なフィルタ性能（低圧力損失、高捕集効率）が得られにくい場合がある。原料スラリー中の全繊維に占める全融バインダー繊維の含有割合は、１５〜５５質量％であることがより好ましい。 When the content of the total melt binder fiber is less than 5% by mass, it may be difficult to obtain sufficient Gurley stiffness. In addition, when the content of the total melt binder fiber exceeds 65% by mass, the effect of improving the strength reaches its peak, and the content of the micro glass fiber is relatively reduced, so that sufficient filter performance (low pressure loss, high It may be difficult to obtain the collection efficiency. It is more preferable that the content ratio of the total melt binder fiber to the total fiber in the raw slurry is 15 to 55% by mass.
芯鞘バインダー繊維の含有量が５質量％未満であると、十分な表面強度が得られにくい場合がある。また、芯鞘バインダー繊維の含有量が１９質量％を超えると、粒子負荷時の目詰まり（圧力損失上昇）が起きやすくなる場合がある。原料スラリー中の全繊維に占める芯鞘バインダー繊維の含有割合は、１０〜１９質量％であることがより好ましい。 If the content of the core-sheath binder fiber is less than 5% by mass, it may be difficult to obtain sufficient surface strength. Further, when the content of the core-sheath binder fiber exceeds 19% by mass, clogging (increase in pressure loss) at the time of particle loading may easily occur. The content ratio of the core-sheath binder fiber in all the fibers in the raw slurry is more preferably 10 to 19% by mass.
マイクロガラス繊維の含有量が３０質量％未満であると、十分なフィルタ性能（低圧力損失、高捕集効率）が得られにくい場合がある。また、マイクロガラス繊維の含有量が７６質量％を超えると、相対的にバインダー繊維の含有量が少なくなり、十分な引張強度が得られにくくなる場合がある。原料スラリー中の全繊維に占めるマイクロガラス繊維の含有割合は、３０〜６０質量％であることがより好ましい。 If the content of the micro glass fiber is less than 30% by mass, sufficient filter performance (low pressure loss, high collection efficiency) may be difficult to obtain. Moreover, when content of micro glass fiber exceeds 76 mass%, content of binder fiber will decrease relatively and it may become difficult to obtain sufficient tensile strength. As for the content rate of the micro glass fiber which occupies for all the fibers in a raw material slurry, it is more preferable that it is 30-60 mass%.
全融バインダー繊維と芯鞘バインダー繊維との総量が２４質量％未満であると、十分な引張強度が得られにくい場合がある。また、全融バインダー繊維と芯鞘バインダー繊維との総量が７０質量％を超えると、強度向上の効果が頭打ちとなるうえ、マイクロガラス繊維の含有量が相対的に少なくなり、十分なフィルタ性能（低圧力損失、高捕集効率）が得られにくい場合がある。原料スラリー中の全繊維に占める全融バインダー繊維と芯鞘バインダー繊維との総量の含有割合は、４０〜７０質量％であることがより好ましい。 When the total amount of the total melt binder fiber and the core-sheath binder fiber is less than 24% by mass, it may be difficult to obtain sufficient tensile strength. Moreover, when the total amount of the total melt binder fiber and the core-sheath binder fiber exceeds 70% by mass, the effect of improving the strength reaches a peak, and the content of the micro glass fiber is relatively reduced, so that sufficient filter performance ( Low pressure loss and high collection efficiency may be difficult to obtain. The content ratio of the total amount of the total melt binder fiber and the core-sheath binder fiber in all the fibers in the raw slurry is more preferably 40 to 70% by mass.
本実施形態において用いる全融バインダー繊維の構成成分は、特に限定するものではなく、例えば、ポリエステル、ナイロン又はポリオレフィンを構成成分とする全融バインダー繊維を用いることができる。これらの中でも比重が比較的高く、湿式抄紙において浮腫の問題が生じ難いことからポリエステルを構成成分とする全融バインダー繊維を用いることが好ましい。全融バインダー繊維の溶融温度は、好ましくは８０〜１６０℃であり、より好ましくは１００〜１３０℃である。また、全融バインダー繊維の平均繊維径は、好ましくは５〜３０μｍであり、より好ましくは１０〜２０μｍである。全融バインダー繊維の平均繊維長は好ましくは１〜１０μｍであり、より好ましくは３〜５μｍである。 The constituent component of the total melt binder fiber used in the present embodiment is not particularly limited, and for example, a total melt binder fiber containing polyester, nylon, or polyolefin as a constituent component can be used. Among these, it is preferable to use a total melt binder fiber having polyester as a constituent component because it has a relatively high specific gravity and hardly causes an edema problem in wet papermaking. The melting temperature of all the melt binder fibers is preferably 80 to 160 ° C, more preferably 100 to 130 ° C. Moreover, the average fiber diameter of all the melt binder fibers becomes like this. Preferably it is 5-30 micrometers, More preferably, it is 10-20 micrometers. The average fiber length of all the melt binder fibers is preferably 1 to 10 μm, more preferably 3 to 5 μm.
芯鞘バインダーの構成成分は、特に限定するものではないが、芯部分がポリエステルであり、鞘部分がポリエステル又はポリオレフィンであることが好ましい。芯鞘バインダー繊維の鞘部分の溶融温度は、好ましくは８０〜１６０℃であり、より好ましくは１００〜１３０℃である。芯鞘バインダー繊維の平均繊維径は、好ましくは５〜３０μｍであり、より好ましくは１０〜２０μｍである。芯鞘バインダー繊維の平均繊維長は、好ましくは１〜１０μｍであり、より好ましくは３〜５μｍである。 The constituent component of the core-sheath binder is not particularly limited, but the core part is preferably polyester and the sheath part is preferably polyester or polyolefin. The melting temperature of the sheath portion of the core-sheath binder fiber is preferably 80 to 160 ° C, more preferably 100 to 130 ° C. The average fiber diameter of the core-sheath binder fiber is preferably 5 to 30 μm, more preferably 10 to 20 μm. The average fiber length of the core-sheath binder fiber is preferably 1 to 10 μm, more preferably 3 to 5 μm.
本実施形態において原料スラリー中に含有させる繊維としては、前記の全融バインダー繊維、芯鞘バインダー繊維及びマイクロガラス繊維に加えて、本発明の目的とする効果を損ねない範囲でその他の繊維を、適宜用いることができる。その他の繊維は、例えば、合成繊維又は平均繊維径６μｍを超えるチョップドガラス繊維である。合成繊維は、１６０℃以下で溶融しない繊維である。ここで、１６０℃以下で溶融しないとは、１６０℃で１５分加熱したときに、合成繊維間で熱融着が生じないことをいう。前記の合成繊維の成分は、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及びポリ（エチレンビニルアルコール）などの中から適宜選択することができる。 In the present embodiment, as the fiber to be contained in the raw material slurry, in addition to the total melt binder fiber, the core-sheath binder fiber, and the micro glass fiber, other fibers within a range that does not impair the intended effect of the present invention, It can be used as appropriate. The other fibers are, for example, synthetic fibers or chopped glass fibers having an average fiber diameter exceeding 6 μm. Synthetic fibers are fibers that do not melt at 160 ° C. or lower. Here, “not melting at 160 ° C. or lower” means that heat fusion does not occur between synthetic fibers when heated at 160 ° C. for 15 minutes. The component of the synthetic fiber can be appropriately selected from polyester, nylon, polyolefin, polyvinyl alcohol, poly (ethylene vinyl alcohol) and the like.
本実施形態においては、全融バインダー繊維及び芯鞘バインダー繊維とは別に、非繊維状の合成樹脂バインダーを本発明の目的とする効果を損ねない範囲で用いることも可能である。合成樹脂バインダーは、水に溶解又は分散可能な粉末状で、ガラス繊維同士を接着させることができる樹脂であり、例えば、アクリル酸エステル樹脂、スチレン‐アクリル酸エステル樹脂、スチレン‐ブタジエン樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン‐酢酸ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又はポリビニルアルコールである。合成樹脂バインダーの付与方法としては、合成樹脂バインダーの水溶性又は水系エマルジョンを、原料スラリーに添加する方法、濾材へ塗布する方法、又は濾材に含浸させる方法などがある。しかし、前述の通り、合成樹脂バインダーが形成する膜は、ガラス繊維が形成するネットワーク構造を広い範囲にわたって被覆してしまい、濾材の圧力損失の上昇又は捕集効率の低下をまねくおそれがあるため、本実施形態においては、合成樹脂バインダーを付与しないことが好ましい。 In this embodiment, it is also possible to use a non-fibrous synthetic resin binder in a range that does not impair the intended effect of the present invention, apart from the total melt binder fiber and the core-sheath binder fiber. Synthetic resin binder is a resin that can be dissolved or dispersed in water and can bond glass fibers together. For example, acrylic ester resin, styrene-acrylic ester resin, styrene-butadiene resin, vinyl acetate Resin, ethylene-vinyl acetate resin, polyolefin resin, polyurethane resin, epoxy resin, or polyvinyl alcohol. Examples of the method of applying the synthetic resin binder include a method of adding a water-soluble or aqueous emulsion of the synthetic resin binder to the raw material slurry, a method of applying to the filter medium, and a method of impregnating the filter medium. However, as described above, the film formed by the synthetic resin binder covers the network structure formed by the glass fibers over a wide range, and may increase the pressure loss of the filter medium or decrease the collection efficiency. In this embodiment, it is preferable not to provide a synthetic resin binder.
本実施形態では、湿式抄紙法を用いてエアフィルタ用濾材を得る。本実施形態に係るエアフィルタ用濾材の製造方法の一例を示す。まず原料繊維を水中にパルパーなどの分散機を用いて分散して原料スラリーを得る。原料スラリーは、繊維として、全融バインダー繊維と、芯鞘バインダー繊維と、マイクロガラス繊維とを含有する。原料スラリーを得るとき、繊維の分散性を良くするために、硫酸を用いてｐＨを２〜４の範囲に調整する方法、又は分散剤を添加する方法などを適宜用いることができる。次いで得られた原料スラリーを用いて湿式抄紙機にて抄紙して湿紙を得る。次いで得られた湿紙をドライヤーなどで熱乾燥させ、全融バインダー繊維の全部又は一部と、芯鞘バインダー繊維の鞘部分の全部又は一部とを溶融させてシートを得る。このようにして得られたシートは、原料繊維がシート中で均一に分散されており、全融バインダー繊維及び芯鞘バインダー繊維によってマイクロガラス繊維同士が接着されたエアフィルタ用濾材となる。 In this embodiment, the filter material for air filters is obtained using the wet papermaking method. An example of the manufacturing method of the filter material for air filters which concerns on this embodiment is shown. First, raw material fibers are dispersed in water using a dispersing machine such as a pulper to obtain a raw material slurry. The raw material slurry contains all-melt binder fiber, core-sheath binder fiber, and micro glass fiber as fibers. When obtaining the raw material slurry, in order to improve the dispersibility of the fibers, a method of adjusting the pH to a range of 2 to 4 using sulfuric acid, a method of adding a dispersant, or the like can be appropriately used. Next, a wet paper is obtained by making paper with a wet paper machine using the obtained raw material slurry. Next, the obtained wet paper is heat-dried with a dryer or the like, and all or a part of the total melted binder fiber and all or a part of the sheath part of the core-sheath binder fiber are melted to obtain a sheet. The sheet thus obtained is a filter medium for an air filter in which raw material fibers are uniformly dispersed in the sheet, and micro glass fibers are bonded to each other by all-melt binder fibers and core-sheath binder fibers.
湿紙の乾燥においては、熱風ドライヤー、赤外線ドライヤー、ヤンキードライヤー又は多筒ドライヤーなどのドライヤーを用いることが好ましい。ドライヤーを用いることによって、抄紙によって形成されたガラス繊維のネットワーク構造を保持することができる。乾燥工程では、カレンダーによる加圧加熱は行わないことが好ましい。加圧加熱によって濾材の密度が高くなり、結果として圧力損失が高くなる場合がある。乾燥温度は、好ましくは８０〜２００℃、より好ましくは１００〜１８０℃であり、バインダー繊維の融点に応じてバインダー繊維の溶融が適切な状態となるように適宜調整することができる。 In drying the wet paper, it is preferable to use a dryer such as a hot air dryer, an infrared dryer, a Yankee dryer or a multi-cylinder dryer. By using a dryer, the glass fiber network structure formed by papermaking can be maintained. In the drying step, it is preferable not to perform pressure heating with a calendar. The pressure heating increases the density of the filter medium, and as a result, the pressure loss may increase. The drying temperature is preferably 80 to 200 ° C., more preferably 100 to 180 ° C., and can be appropriately adjusted according to the melting point of the binder fiber so that the binder fiber is melted appropriately.
本実施形態においては、エアフィルタ用濾材として必要とされる物性に応じて、撥水剤又は界面活性剤などの薬剤を付与することができる。薬剤として、撥水剤を付与するか、界面活性剤を付与するか、又は撥水剤及び界面活性剤の両方を付与してもよい。薬剤の付与方法は、（１）前記の原料スラリーに添加する、（２）前記の湿紙に付与する、及び（３）シートに付与する、の（１）〜（３）の少なくともいずれか一つであることが好ましい。湿紙又はシートに付与する場合、付与方法は、例えば、スプレー、含浸又はサイズプレスである。薬剤の付与は、湿式抄紙工程におけるドライヤーの前の湿紙に行うことがより好ましい。 In the present embodiment, a chemical such as a water repellent or a surfactant can be applied according to the physical properties required as a filter medium for an air filter. As a chemical | medical agent, you may provide a water repellent, a surfactant, or both a water repellent and surfactant. The method for applying the drug is at least one of (1) adding to the raw material slurry, (2) applying to the wet paper, and (3) applying to the sheet. It is preferable that When applying to a wet paper or a sheet, the application method is, for example, spraying, impregnation or size pressing. More preferably, the chemical is applied to the wet paper before the dryer in the wet papermaking process.
本実施形態に係るエアフィルタ用濾材は、支持体を有さないことが好ましい。ここで、支持体とは、濾材の強度を保つことを目的として濾材に積層される層である。本実施形態に係るエアフィルタ用濾材は、支持体を有さなくても、フィルタユニットへの加工時及びその使用時に必要とされる強度物性（引張強度、ガーレー剛度、表面強度）を有する。濾材が支持体と積層構造を形成していると、圧力損失が高くなるおそれがあるところ、濾材が支持体を有さないことで、低い圧力損失を実現できる。 It is preferable that the filter material for air filters which concerns on this embodiment does not have a support body. Here, the support is a layer laminated on the filter medium for the purpose of maintaining the strength of the filter medium. The filter medium for an air filter according to the present embodiment has strength properties (tensile strength, Gurley stiffness, surface strength) required when processing the filter unit and when using the filter unit without having a support. If the filter medium forms a laminated structure with the support, the pressure loss may increase. However, the filter medium does not have a support, so that a low pressure loss can be realized.
次に、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。また、例中の「部」、「％」は、特に断らない限りそれぞれ「質量部」、「質量％」を示す。なお、添加部数は、固形分換算の値である。 Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” and “%” represent “parts by mass” and “mass%”, respectively, unless otherwise specified. The number of added parts is a value in terms of solid content.
（実施例１）
ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）２０部と、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）１９部と、平均繊維径０．５３μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−０４−Ｆ、Ｌａｕｓｃｈａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．製）２５部と、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、Ｌａｕｓｃｈａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．製）３６部とを、ミキサーを用いて水道水中で離解し原料スラリーを得た。得られた原料スラリーを用いて、手抄シートマシンにて湿式抄紙を行い、湿紙を得た。得られた湿紙にフッ素系撥水剤（ＮＫガードＳ−０９、日華化学社製）を湿紙の固形分に対する固形分付着量が１質量％となるように含浸によって付与した後、ロータリードライヤーを用いて１３０℃で乾燥し、坪量８０ｇ／ｍ２のエアフィルタ用濾材を得た。
Example 1
Polyester total melt binder fiber (Melty 3300, manufactured by Unitika Co., Ltd., fiber diameter 2.2 dtx (= 14 μm), fiber length 5 mm) 20 parts, and core-sheath binder fiber (tepyrus TJ04CN, whose core / sheath) is polyester / polyester 19 parts by Teijin Ltd., fiber diameter 1.7 dtx (= 13 μm), fiber length 5 mm), and 25 parts micro glass fiber (B-04-F, manufactured by Lauscha Fiber International Co.) having an average fiber diameter of 0.53 μm, 36 parts of micro glass fibers (B-26-R, manufactured by Lauscha Fiber International Co.) having an average fiber diameter of 2.4 μm were disaggregated in tap water using a mixer to obtain a raw material slurry. Using the obtained raw material slurry, wet papermaking was performed with a handsheet machine to obtain wet paper. After applying a fluorine-based water repellent (NK Guard S-09, manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd.) to the obtained wet paper by impregnation so that the solid content with respect to the solid content of the wet paper is 1% by mass, rotary It dried at 130 degreeC using the drier, and obtained the filter medium for air filters of 80 g / m < 2 > of basic weight.
（実施例２）
実施例１において、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）１９部を、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエチレンである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＥＮ、帝人社製、繊維径１．２ｄｔｘ（＝１１μｍ），繊維長５ｍｍ）１９部に変更した以外は実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２のエアフィルタ用濾材を得た。
(Example 2)
In Example 1, 19 parts (core / sheath) of core / sheath binder fiber (tepyrus TJ04CN, manufactured by Teijin Ltd., fiber diameter 1.7 dtx (= 13 μm), fiber length 5 mm), in which (core / sheath) is polyester / polyester, ) Is a polyester / polyethylene core-sheath binder fiber (Tepyrus TJ04EN, manufactured by Teijin Ltd., fiber diameter: 1.2 dtx (= 11 μm), fiber length: 5 mm). An air filter medium of 80 g / m 2 was obtained.
（実施例３）
実施例１において、フッ素系撥水剤（ＮＫガードＳ−０９、日華化学社製）に代えて、フッ素系撥水剤（ＮＫガードＳ−０９、日華化学社製）と、アルキル硫酸ナトリウム塩界面活性剤（エマール１０Ｇ、花王社製）とを１０：１で混合した混合液を、湿紙に対する固形分付着量が１．１質量％となるように湿紙に含浸付与した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２のエアフィルタ用濾材を得た。
(Example 3)
In Example 1, instead of the fluorine-based water repellent (NK guard S-09, manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd.), the fluorine-based water repellent (NK guard S-09, manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd.) and sodium alkyl sulfate Except for impregnating the wet paper with a mixed liquid obtained by mixing a salt surfactant (Emar 10G, manufactured by Kao Corporation) at 10: 1 so that the solid content attached to the wet paper is 1.1% by mass. In the same manner as in Example 1, an air filter medium having a basis weight of 80 g / m 2 was obtained.
（実施例４）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５１部とし、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、Ｌａｕｓｃｈａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．製）の配合部数を５部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２のエアフィルタ用濾材を得た。
Example 4
In Example 1, the total number of blended polyester fiber fibers (Melty 3300, manufactured by Unitika, fiber diameter 2.2 dtx (= 14 μm), fiber length 5 mm) is 51 parts, and the micro glass fiber has an average fiber diameter of 2.4 μm. A filter medium for an air filter having a basis weight of 80 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending number of B-26-R (manufactured by Lauscha Fiber International Co.) was changed to 5 parts.
（実施例５）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を６５部、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５部、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、Ｌａｕｓｃｈａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．製）の配合部数を５部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２のエアフィルタ用濾材を得た。
(Example 5)
In Example 1, the total number of blended polyester fibers (Melty 3300, manufactured by Unitika Ltd., fiber diameter 2.2 dtx (= 14 μm), fiber length 5 mm) is 65 parts, and (core / sheath) is polyester / polyester. 5 parts of the core / sheath binder fiber (Tepyrus TJ04CN, manufactured by Teijin Ltd., fiber diameter 1.7 dtx (= 13 μm), fiber length 5 mm) is 5 parts, and the average glass diameter is 2.4 μm micro glass fiber (B-26-R, A filter medium for an air filter having a basis weight of 80 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the number of blended parts of Lauscha Fiber International Co. was changed to 5 parts.
（実施例６）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５部、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、Ｌａｕｓｃｈａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．製）の配合部数を５１部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２のエアフィルタ用濾材を得た。
(Example 6)
In Example 1, 5 parts of the total blended polyester fiber (Melty 3300, manufactured by Unitika Co., Ltd., fiber diameter 2.2 dtx (= 14 μm), fiber length 5 mm) is 5 parts, and a micro glass fiber having an average fiber diameter of 2.4 μm ( A filter medium for an air filter having a basis weight of 80 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending number of B-26-R, manufactured by Lauscha Fiber International Co. was changed to 51 parts.
（実施例７）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を１９部、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５部、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、Ｌａｕｓｃｈａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．製）の配合部数を５１部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２のエアフィルタ用濾材を得た。
(Example 7)
In Example 1, the total number of blended polyester binder fibers (Melty 3300, manufactured by Unitika Ltd., fiber diameter 2.2 dtx (= 14 μm), fiber length 5 mm) is 19 parts, and (core / sheath) is polyester / polyester. 5 parts of the core / sheath binder fiber (Tepyrus TJ04CN, manufactured by Teijin Ltd., fiber diameter 1.7 dtx (= 13 μm), fiber length 5 mm) is 5 parts, and the average glass diameter is 2.4 μm micro glass fiber (B-26-R, A filter medium for an air filter having a basis weight of 80 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending number of Lauscha Fiber International Co. was changed to 51 parts.
（実施例８）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５６部とし、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、Ｌａｕｓｃｈａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．製）の配合部数を０部（無配合）にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２のエアフィルタ用濾材を得た。
(Example 8)
In Example 1, a total glass binder fiber (Melty 3300, manufactured by Unitika Co., Ltd., fiber diameter 2.2 dtx (= 14 μm), fiber length 5 mm) is 56 parts, and the micro glass fiber has an average fiber diameter of 2.4 μm. A filter medium for an air filter having a basis weight of 80 g / m 2 in the same manner as in Example 1 except that the blending number of B-26-R (manufactured by Lauscha Fiber International Co.) was changed to 0 part (no blending). Got.
（実施例９）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５部、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５部、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、Ｌａｕｓｃｈａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．製）の配合部数を６５部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２のエアフィルタ用濾材を得た。
Example 9
In Example 1, the total number of blended binder fibers (Melty 3300, manufactured by Unitika Ltd., fiber diameter 2.2 dtx (= 14 μm), fiber length 5 mm) is 5 parts, and (core / sheath) is polyester / polyester. 5 parts of the core / sheath binder fiber (Tepyrus TJ04CN, manufactured by Teijin Ltd., fiber diameter 1.7 dtx (= 13 μm), fiber length 5 mm) is 5 parts, and the average glass diameter is 2.4 μm micro glass fiber (B-26-R, A filter medium for an air filter having a basis weight of 80 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending number of Lauscha Fiber International Co. was changed to 65 parts.
（比較例１）
実施例１において、全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を０部（無配合）、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を２４部、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、Ｌａｕｓｃｈａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．製）の配合部数を５１部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２のエアフィルタ用濾材を得た。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the total number of blended binder fibers (Melty 3300, manufactured by Unitika Ltd., fiber diameter 2.2 dtx (= 14 μm), fiber length 5 mm) was 0 parts (no blending), and (core / sheath) was polyester / Micro-glass fiber (B-26) having a blended number of 24 parts and an average fiber diameter of 2.4 μm of core-sheath binder fiber (Tepyrus TJ04CN, manufactured by Teijin Ltd., fiber diameter 1.7 dtx (= 13 μm), fiber length 5 mm) which is polyester. -R, a filter medium for air filters having a basis weight of 80 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending number of Lauscha Fiber International Co. was changed to 51 parts.
（比較例２）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を２４部、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を０部（無配合）、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、Ｌａｕｓｃｈａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．製）の配合部数を５１部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２のエアフィルタ用濾材を得た。
(Comparative Example 2)
In Example 1, the total number of blended polyester fibers (Melty 3300, manufactured by Unitika Ltd., fiber diameter 2.2 dtx (= 14 μm), fiber length 5 mm) is 24 parts, and (core / sheath) is polyester / polyester. Core glass sheath fiber (Tepyrus TJ04CN, manufactured by Teijin Ltd., fiber diameter 1.7 dtx (= 13 μm), fiber length 5 mm) is 0 part (no compounding), micro glass fiber (B-) having an average fiber diameter of 2.4 μm A filter medium for air filters having a basis weight of 80 g / m 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the blending number of 26-R, manufactured by Lauscha Fiber International Co. was changed to 51 parts.
各実施例及び比較例において得られた濾材の評価を表１及び表２に示す。表１及び表２中の評価は、以下に示す方法によって行った。 Tables 1 and 2 show the evaluation of the filter media obtained in each Example and Comparative Example. Evaluation in Table 1 and Table 2 was performed by the method shown below.
＜圧力損失＞
圧力損失は、有効面積１００ｃｍ２のエアフィルタ用濾材に面風速５．３ｃｍ／秒で通風したときの差圧について、微差圧計を用いて測定した。
<Pressure loss>
The pressure loss was measured using a micro differential pressure gauge for the differential pressure when 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.
＜粒子透過率＞
粒子透過率は、ラスキンノズルで発生させた多分散ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）粒子を含む空気を、有効面積１００ｃｍ２の濾材に面風速５．３ｃｍ／秒で通風したときの上流及び下流のＰＡＯ粒子の個数をレーザーパーティクルカウンター（ＫＣ−１８、リオン社製）を用いて測定し、個数から計算した百分率として求めた。対象粒子径は０．３μｍとし、粒子径範囲０．２〜０．３μｍ及び０．３〜０．４μｍにおける透過率の幾何平均値を用いた。なお、捕集効率（％）＝１００−粒子透過率（％）である。
<Particle transmittance>
The particle permeability is the upstream and downstream PAO particles when air containing polydisperse polyalphaolefin (PAO) 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. Was measured using a laser particle counter (KC-18, manufactured by Rion Co., Ltd.) and obtained as a percentage calculated from the number. The target particle diameter was 0.3 μm, and the geometric mean value of transmittance in the particle diameter ranges of 0.2 to 0.3 μm and 0.3 to 0.4 μm was used. Collection efficiency (%) = 100−particle transmittance (%).
＜ＰＦ値＞
ＰＦ値は、圧力損失及び粒子透過率の値から、数１に示す式を用いて計算した。対象粒子径は０．３μｍとした。なお、この値が高いほど、同一の圧力損失において粒子透過率が低く、すなわち、フィルタ性能が高いことを示す。
The PF value was calculated from the value of pressure loss and particle transmittance using the equation shown in Equation 1. The target particle size was 0.3 μm. Note that the higher this value, the lower the particle transmittance at the same pressure loss, that is, the higher the filter performance.
＜粒子負荷時圧力損失上昇率＞
粒子負荷時圧力損失上昇率は、ラスキンノズルで発生させた多分散ＰＡＯ粒子を含む空気を、濾材へのＰＡＯ付着量が３０ｇ／ｍ２となるまで有効面積１００ｃｍ２の濾材に面風速５．３ｃｍ／秒で通風し、ＰＡＯ付着前から付着後において上昇した圧力損失の上昇率を百分率で求めた。この値が小さいほど粒子負荷時に目詰まりを起こしにくいことを示す。
<Increase rate of pressure loss during particle loading>
The rate of increase in pressure loss during particle loading was determined by using an air containing polydisperse PAO particles generated by a Ruskin nozzle on a filter medium having an effective area of 100 cm 2 until the PAO deposition amount on the filter medium reached 30 g / m 2. The rate of increase in pressure loss increased from before PAO deposition to after PAO deposition was determined as a percentage. A smaller value indicates that clogging is less likely to occur during particle loading.
＜引張強度＞
引張強度は、オートグラフＡＧＸ−Ｓ（島津製作所社製）を用いて、試験幅１ｉｎｃｈ、試験長１００ｍｍ、引張速度１５ｍｍ／ｍｉｎの条件で測定した。
<Tensile strength>
The tensile strength was measured using Autograph AGX-S (manufactured by Shimadzu Corporation) under the conditions of a test width of 1 inch, a test length of 100 mm, and a tensile speed of 15 mm / min.
＜ガーレー剛度＞
ガーレー剛度は、ガーレーステフネステスター（熊谷理機社製）を用いて、試験幅１ｉｎｃｈ、試験長２ｉｎｃｈの条件で測定した。
<Gurley stiffness>
The Gurley stiffness was measured under the conditions of a test width of 1 inch and a test length of 2 inches using a Gurley Tefnes tester (manufactured by Kumagai Riki Co., Ltd.).
＜表面強度＞
表面強度は、学振型摩擦堅牢度試験を用いて、荷重２Ｎ、往復回数１回、ストローク長１２０ｍｍの条件でサンプルを相互に摩擦させた後のサンプル表面を観察し、以下の基準にしたがって評価した。
◎：毛羽立ちがほとんどない（実用レベル）。
○：わずかに毛羽立ちがあるが、使用上問題のないレベル（実用下限レベル）。
×：毛羽立ちが非常に多く、使用上問題のあるレベル（実用不適レベル）。
<Surface strength>
The surface strength is evaluated according to the following criteria, using the Gakushin type friction fastness test, observing the sample surface after rubbing the samples against each other under the conditions of 2N load, 1 reciprocation, and 120mm stroke length. did.
A: There is almost no fuzz (practical level).
○: Slightly fuzzy but no problem in use (practical lower limit level).
X: A level with a lot of fuzz and a problem in use (practical unsuitable level).
＜撥水性＞
撥水性は、ＭＩＬ−ＳＴＤ−２８２に準拠して測定した。数値が大きいほど撥水性が良いことを示す。
<Water repellency>
The water repellency was measured according to MIL-STD-282. The larger the value, the better the water repellency.
表１及び表２の結果より明らかなように、本発明の方法によれば、高いフィルタ性能（低い圧力損失と高い捕集効率）を有し、粒子負荷時に目詰まりを起こしにくく（圧力損失上昇率が低い）、さらに、フィルタユニットへの加工時及びその使用時に必要とされる強度物性（引張強度、ガーレー剛度、表面強度）を有するエアフィルタ用濾材を得ることができる。 As is apparent from the results of Tables 1 and 2, according to the method of the present invention, it has high filter performance (low pressure loss and high collection efficiency), and is less likely to clog when loaded with particles (increased pressure loss). Furthermore, it is possible to obtain a filter medium for an air filter having strength properties (tensile strength, Gurley stiffness, surface strength) required when processing into a filter unit and when using the filter unit.
比較例１は、全融バインダー繊維を配合しなかったため、ガーレー剛度が弱かった。また、粒子負荷時の圧力損失上昇率が高かった。比較例２は、芯鞘バインダー繊維を配合しなかったため、表面強度が不足した。 Since the comparative example 1 did not mix | blend all the melt binder fibers, the Gurley rigidity was weak. Moreover, the rate of increase in pressure loss during particle loading was high. In Comparative Example 2, since the core-sheath binder fiber was not blended, the surface strength was insufficient.
Claims (8)
前記原料スラリーは、前記繊維として、全融バインダー繊維と、芯鞘バインダー繊維と、マイクロガラス繊維とを含有し、
前記マイクロガラス繊維の平均繊維径が０．１〜６．０μｍであり、
前記乾燥工程では、前記全融バインダー繊維の全部又は一部、及び、前記芯鞘バインダー繊維の鞘部分の全部又は一部を溶融させて前記シートを形成することを特徴とするエアフィルタ用濾材の製造方法。 A method for producing a filter medium for an air filter, comprising: a papermaking process in which a raw material slurry in which fibers are dispersed in water is made by wet papermaking to form a wet paper; and a drying process in which the wet paper is thermally dried to form a sheet. Because
The raw slurry contains, as the fibers, all-melt binder fibers, core-sheath binder fibers, and micro glass fibers,
The average fiber diameter of the micro glass fiber is 0.1 to 6.0 μm,
In the drying step, the sheet is formed by melting all or a part of the all-melt binder fiber and all or a part of the sheath part of the core-sheath binder fiber. Production method.
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