JP2021007929A - Multilayer composite filter medium and production method of the same - Google Patents

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Abstract

To provide a multilayer composite filter medium improved with filtration performance and filtration life, and a production method of the same.SOLUTION: A multilayer composite filter medium having a principal surface includes: a paper base material 1 having a first average pore diameter; a nano-coated layer 2 containing nanofibers formed on the top surface of the base material 1; and a nonwoven fabric layer 3 disposed on the top surface of the base material 1 formed with the nano-coated layer 2 and made of a nonwoven fabric having a second average pore diameter larger than the first average pore diameter. The nonwoven fabric layer 3 is fixed to the base material 1 via a plurality of fixing regions 5 separately arranged so that the average fiber diameter of the nanofibers forming the nano-coated layer 2 is smaller than the average fiber diameter of fibers forming the base material 1 and the nonwoven fabric layer 3 and a gap 4 is formed between the nonwoven fabric layer 3 and the nano-coated layer 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、多層を積層した多層複合化濾材に関する。 The present invention relates to a multilayer composite filter medium in which multiple layers are laminated.

エンジンのエアーやオイル、燃料用のフィルターとして種々の濾材が用いられている。この種の濾材には、ダストの捕捉量の向上と、ライフサイクルの延長が求められている。とくに、近年のエンジンにおいては、小型軽量化が求められており、これに応じて濾材の面積も小さくなる傾向にあり、このため限られた面積で濾過性能を発揮できる高性能化が求められている。 Various filter media are used as filters for engine air, oil, and fuel. This type of filter medium is required to improve the amount of dust trapped and extend the life cycle. In particular, in recent years, engines are required to be smaller and lighter, and the area of the filter medium tends to be smaller accordingly. Therefore, higher performance is required to exhibit filtration performance in a limited area. There is.

既存の技術として、上流側に配置される粗層となる不織布と、下流側に配置される密層となる濾紙を接合した多層構造の濾材(特許文献1参照)や、濾紙表面へナノファイバー層を形成してなる濾材(特許文献2参照)といった濾材の多層化による手法が提案されている。これらの濾材においては、前者は捕捉量が大きく向上し、後者は濾過効率が大きく向上する特徴を持っているが、両立には至っていない。 As existing technology, a multi-layered filter medium (see Patent Document 1) in which a non-woven fabric as a coarse layer arranged on the upstream side and a filter paper as a dense layer arranged on the downstream side are joined, and a nanofiber layer on the surface of the filter paper. A method has been proposed in which a filter medium is formed into multiple layers (see Patent Document 2). In these filter media, the former has a feature that the trapping amount is greatly improved, and the latter has a feature that the filtration efficiency is greatly improved, but they are not compatible with each other.

特開2011−45825号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-45825 特開2015−51434号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-51434

本発明は、上記問題点に鑑み、開発されたものであって、本発明の目的の一は、濾過性能と濾過寿命を高めた多層複合化濾材及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been developed in view of the above problems, and one of the objects of the present invention is to provide a multilayer composite filter medium having improved filtration performance and filtration life, and a method for producing the same.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving Problems and Effects of Invention

本発明の第1の側面にかかる多層複合化濾材は、主面を有する多層複合化濾材であって、第一平均細孔径を有する紙製の基材と、前記基材の上面に形成されたナノファイバーを含むナノコート層と、前記ナノコート層を形成した前記基材の上面側に配置された、前記第一平均細孔径よりも大きい第二平均細孔径を有する不織布からなる不織布層とを備え、前記ナノコート層を形成するナノファイバーの平均繊維径が、前記基材及び前記不織布層を形成する繊維の平均繊維径よりも小さく、前記不織布層と前記ナノコート層との間に空隙を形成するように、離間して設けられた複数の固定領域を介して前記不織布層を前記基材に固定している。 The multilayer composite filter medium according to the first side surface of the present invention is a multilayer composite filter medium having a main surface, which is formed on a paper base material having a first average pore diameter and an upper surface of the base material. A non-woven fabric layer including a nano-coated layer containing nanofibers and a non-woven fabric having a second average pore diameter larger than the first average pore diameter, which is arranged on the upper surface side of the base material on which the nano-coated layer is formed, is provided. The average fiber diameter of the nanofibers forming the nanocoat layer is smaller than the average fiber diameter of the fibers forming the base material and the non-woven fabric layer, so that a gap is formed between the non-woven fabric layer and the nanocoat layer. The non-woven fabric layer is fixed to the base material via a plurality of fixed regions provided apart from each other.

上記構成により、目の粗い不織布層の上に、粒子径の大きなダストを捕捉し、不織布層を通過した粒子径の小さなダストをナノコート層で捕捉して空隙に捕集させることができ、濾材の目詰まりを抑制しながら長寿命化を図ることが可能となる。 With the above configuration, dust having a large particle size can be captured on the coarse non-woven fabric layer, and dust having a small particle size that has passed through the non-woven fabric layer can be captured by the nanocoat layer and collected in the voids of the filter medium. It is possible to extend the service life while suppressing clogging.

本発明の第2の側面にかかる多層複合化濾材は、上記構成に加えて、前記不織布層の上面に、該不織布層で捕捉されるダストが集合された第一ケーク層を形成するための第一ケーク層形成領域を形成し、前記空隙に、前記ナノコート層で捕捉されるダストが集合された第二ケーク層を形成する第二ケーク層形成領域を形成している。 In addition to the above configuration, the multilayer composite filter medium according to the second side surface of the present invention has a first cake layer for forming a first cake layer in which dust trapped by the nonwoven fabric layer is aggregated on the upper surface of the nonwoven fabric layer. A one-cake layer forming region is formed, and a second cake layer forming region is formed in the voids to form a second cake layer in which dust captured by the nanocoat layer is aggregated.

上記構成により、目の粗い不織布層の上に、主に大粒のダストを捕捉した第一ケーク層を形成し、これよりも小粒のダストを捕捉した第二ケーク層を空隙に形成することで、大きさの異なるダストを効率よく捕捉して濾過性能と濾過寿命を向上できる。 With the above configuration, a first cake layer that mainly traps large particles of dust is formed on the coarse non-woven fabric layer, and a second cake layer that captures smaller dust particles is formed in the voids. Dust of different sizes can be efficiently captured to improve filtration performance and filtration life.

本発明の第3の側面にかかる多層複合化濾材は、上記いずれかの構成に加えて、前記複数の固定領域を、前記多層複合化濾材の主面上に、点状に離間して形成している。上記構成により、濾過性能の低減を防止しつつ、不織布層とナノコート層との間に空隙を広く形成することが可能となる。 In the multilayer composite filter medium according to the third aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the plurality of fixed regions are formed on the main surface of the multilayer composite filter medium at points. ing. With the above configuration, it is possible to form a wide void between the non-woven fabric layer and the nanocoat layer while preventing a decrease in filtration performance.

本発明の第4の側面にかかる多層複合化濾材は、上記いずれかの構成に加えて、前記複数の固定領域の面積の総和を、前記多層複合化濾材の主面の面積に対して20%以下としている。 In the multilayer composite filter medium according to the fourth aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the total area of the plurality of fixed regions is 20% with respect to the area of the main surface of the multilayer composite filter medium. It is as follows.

本発明の第5の側面にかかる多層複合化濾材は、上記いずれかの構成に加えて、前記固定領域を、超音波熱溶着、ホットメルト、熱圧着のいずれかにより形成している。 In the multilayer composite filter medium according to the fifth aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the fixed region is formed by any of ultrasonic heat welding, hot melting, and thermocompression bonding.

本発明の第6の側面にかかる多層複合化濾材は、上記いずれかの構成に加えて、前記基材が、湿式抄紙された紙製シートで構成されており、前記紙製シートは、これを形成する繊維の繊維径を100μm以下であって、平均繊維径を1μm〜80μmとし、第一平均細孔径を0.5μm〜200μmとしている。 In the multilayer composite filter medium according to the sixth aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the base material is composed of a wet paper-made paper sheet, and the paper sheet comprises this. The fiber diameter of the fibers to be formed is 100 μm or less, the average fiber diameter is 1 μm to 80 μm, and the first average pore diameter is 0.5 μm to 200 μm.

本発明の第7の側面にかかる多層複合化濾材は、上記構成に加えて、前記基材が、前記紙製シートの全体または一部に樹脂を含浸させている。このように、紙製シートに樹脂を含浸させて樹脂加工することで、紙シートに強度を持たせることができる。 In the multilayer composite filter medium according to the seventh aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the base material impregnates the whole or a part of the paper sheet with a resin. By impregnating the paper sheet with resin and processing the paper in this way, the paper sheet can be made stronger.

本発明の第8の側面にかかる多層複合化濾材は、上記構成に加えて、前記基材が、前記紙製シートの第一面側から樹脂を含浸させて、第二面に前記ナノコート層を設けている。上記構成により、紙製シートを樹脂で補強しながら、初期圧力損失の上昇を抑制できる利点が得られる。 In the multilayer composite filter medium according to the eighth side surface of the present invention, in addition to the above configuration, the base material is impregnated with a resin from the first surface side of the paper sheet, and the nanocoat layer is formed on the second surface. It is provided. With the above configuration, it is possible to obtain an advantage that an increase in initial pressure loss can be suppressed while reinforcing the paper sheet with resin.

本発明の第9の側面にかかる多層複合化濾材は、上記いずれかの構成に加えて、前記不織布層を構成する不織布が、これを形成する繊維の平均繊維径を0.5μm〜100μmとし、第二平均細孔径を1μm〜600μmとしている。 In the multilayer composite filter medium according to the ninth aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the nonwoven fabric constituting the nonwoven fabric layer has an average fiber diameter of 0.5 μm to 100 μm. The second average pore diameter is 1 μm to 600 μm.

本発明の第10の側面にかかる多層複合化濾材は、上記いずれかの構成に加えて、前記不織布層をメルトブローにより形成している。 In the multilayer composite filter medium according to the tenth aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the non-woven fabric layer is formed by melt blowing.

本発明の第11の側面にかかる多層複合化濾材は、上記いずれかの構成に加えて、前記ナノコート層が、前記ナノファイバーの繊維径を20nm〜1000nmとしている。 In the multilayer composite filter medium according to the eleventh aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the nanocoat layer has a fiber diameter of the nanofibers of 20 nm to 1000 nm.

本発明の第12の側面にかかる多層複合化濾材は、上記いずれかの構成に加えて、前記ナノコート層を、エレクトロスピニング法、又はエレクトロバブルスピニング法により形成している。 In the multilayer composite filter medium according to the twelfth aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the nanocoat layer is formed by an electrospinning method or an electrobubble spinning method.

本発明の第13の側面にかかる多層複合化濾材は、上記いずれかの構成に加えて、前記基材を波形にコルゲート加工している。上記構成により、基材の表面積を広くしてダストの捕捉性能を高めることができると共に、基材を波形に形成することで空隙の容積を大きくしてダストの捕捉量を多くでき、濾過性能と濾過寿命を高めることができる。 In the multilayer composite filter medium according to the thirteenth aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the base material is corrugated. With the above configuration, the surface area of the base material can be widened to improve the dust trapping performance, and by forming the base material in a corrugated shape, the volume of the voids can be increased to increase the amount of dust trapped, resulting in filtration performance. The filtration life can be extended.

本発明の第14の側面にかかる多層複合化濾材は、上記いずれかの構成に加えて、前記基材の表面をエンボス加工している。上記構成により、基材の表面積を広くしてダストの捕捉性能を高めることができると共に、基材の表面に凹凸を設けることで空隙の容積を大きくしてダストの捕捉量を多くでき、濾過性能と濾過寿命を高めることができる。 In the multilayer composite filter medium according to the fourteenth aspect of the present invention, the surface of the base material is embossed in addition to any of the above configurations. With the above configuration, the surface area of the base material can be increased to improve the dust trapping performance, and the surface of the base material can be provided with irregularities to increase the volume of the voids and increase the amount of dust trapped, resulting in filtration performance. And the filtration life can be extended.

本発明の第15の側面にかかる多層複合化濾材は、エンジン用のエアーフィルタ、オイルフィルタ、燃料用フィルタ、空調設備用フィルタ、油圧機器用フィルタ、放電加工機器用フィルタ、コンプレッサー用フィルタ、プロセスフィルターのいずれかとしている。 The multi-layer composite filter medium according to the fifteenth aspect of the present invention includes an air filter for an engine, an oil filter, a fuel filter, a filter for air conditioning equipment, a filter for hydraulic equipment, a filter for discharge processing equipment, a filter for a compressor, and a process filter. It is either.

本発明の第16の側面にかかる多層複合化濾材の製造方法は、第一平均細孔径を有する紙製の基材を準備する基材準備工程と、前記基材の上面にナノファイバーをコーティングしてナノコート層を形成するナノコート工程と、前記ナノコート層が形成された前記基材の上面側に、前記第一平均細孔径よりも大きい第二平均細孔径を有する不織布を配置して不織布層を形成する積層工程と、前記不織布層と前記ナノコート層との間に空隙を形成するように、複数の固定領域を離間して設けて、前記不織布層を前記基材に固定する接合工程とを含んでいる。 The method for producing a multilayer composite filter medium according to the 16th aspect of the present invention includes a substrate preparation step of preparing a paper substrate having a first average pore diameter and coating nanofibers on the upper surface of the substrate. In the nanocoating step of forming the nanocoat layer, a non-woven fabric having a second average pore diameter larger than the first average pore diameter is arranged on the upper surface side of the base material on which the nanocoat layer is formed to form the non-woven fabric layer. A bonding step of fixing the non-woven fabric layer to the base material by providing a plurality of fixing regions at intervals so as to form a gap between the non-woven fabric layer and the nanocoat layer. There is.

上記方法により、目の粗い不織布層の上に粒子径の大きなダストを捕集し、不織布層を通過した粒子径の小さなダストをナノコート層で捕捉して空隙に捕集することで、濾材の目詰まりを抑制しながら長寿命化を図ることが可能な多層複合化濾材を提供できる。 By the above method, dust having a large particle size is collected on a coarse non-woven fabric layer, and dust having a small particle size that has passed through the non-woven fabric layer is captured by a nanocoat layer and collected in voids, thereby forming a filter medium mesh. It is possible to provide a multilayer composite filter medium capable of extending the life while suppressing clogging.

本発明の第17の側面にかかる多層複合化濾材の製造方法は、上記方法に加えて、前記基材準備工程が、前記基材を構成する紙製シートを湿式抄紙する抄紙工程と、前記抄紙工程で抄紙された前記紙製シートの第一面側から樹脂を含浸させる樹脂加工工程とを含んでおり、前記ナノコート工程において、前記紙製シートの第二面に前記ナノコート層を形成している。 In the method for producing the multilayer composite filter medium according to the seventeenth aspect of the present invention, in addition to the above method, the base material preparation step includes a paper making step of wet-making a paper sheet constituting the base material and the paper making. It includes a resin processing step of impregnating the resin from the first surface side of the paper sheet made in the step, and in the nanocoating step, the nanocoat layer is formed on the second surface of the paper sheet. ..

本発明の第18の側面にかかる多層複合化濾材の製造方法は、上記いずれかの方法に加えて、前記接合工程において、前記複数の固定領域を、前記多層複合化濾材の主面上に点状に離間して設けて、前記複数の固定領域の面積の総和を、前記多層複合化濾材の主面の面積に対して20%以下としている。 In the method for producing a multilayer composite filter medium according to the eighteenth aspect of the present invention, in addition to any of the above methods, in the joining step, the plurality of fixed areas are pointed on the main surface of the multilayer composite filter medium. The plurality of fixed regions are provided so as to be separated from each other so that the total area of the plurality of fixed regions is 20% or less of the area of the main surface of the multilayer composite filter medium.

本発明の一実施形態に係る多層複合化濾材の概略拡大断面図である。It is a schematic enlarged sectional view of the multilayer composite filter medium which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す多層複合化濾材がダストを捕捉した状態を示す概略断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the state which the multilayer composite filter medium shown in FIG. 1 has captured dust. 本発明の一実施形態に係る多層複合化濾材の平面図である。It is a top view of the multilayer composite filter medium which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る多層複合化濾材の平面図である。It is a top view of the multilayer composite filter medium which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る多層複合化濾材の概略拡大断面図である。It is a schematic enlarged sectional view of the multilayer composite filter medium which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る多層複合化濾材の概略拡大断面図である。It is a schematic enlarged sectional view of the multilayer composite filter medium which concerns on other embodiment of this invention. 図1に示す多層複合化濾材の製造工程を示す工程図である。It is a process diagram which shows the manufacturing process of the multilayer composite filter medium shown in FIG. 圧力差とダスト保持量の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of a pressure difference and a dust holding amount. 圧力差とダスト捕集効率の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of a pressure difference and a dust collection efficiency. ダストサイズとダスト捕集効率の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the dust size and the dust collection efficiency.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに限定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments shown below are examples for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following. Further, the present specification does not specify the member shown in the claims as the member of the embodiment. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention to the specific description, and are merely explanatory examples. It's just that. The size and positional relationship of the members shown in each drawing may be exaggerated to clarify the explanation. Further, in the following description, members of the same or the same quality are shown with the same name and reference numeral, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Further, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are composed of the same member and the plurality of elements are combined with one member, or conversely, the function of one member is performed by the plurality of members. It can also be shared and realized.

本発明に係る多層複合化濾材は、主として自動車のエンジン周りで空気やオイルを濾過し、あるいは、燃料を濾過してダストを除去する用途であって、例えばエンジン用のエアーフィルタ、オイルフィルタ、燃料用フィルタ等に使用される。さらに、本発明に係る多層複合化濾材は、用途を自動車用に限定せず、空調設備用フィルタ、油圧機器用フィルタ、放電加工機器用フィルタ、コンプレッサー用フィルタ、プロセスフィルター、エアコン用フィルタ、空気清浄機用フィルタ等に使用することもできる。 The multilayer composite filter medium according to the present invention is mainly used for filtering air and oil around an automobile engine or filtering fuel to remove dust, for example, an air filter for an engine, an oil filter, and a fuel. Used for filters, etc. Further, the multi-layer composite filter medium according to the present invention is not limited to automobiles, and the application is not limited to automobiles, and air conditioning equipment filters, hydraulic equipment filters, discharge processing equipment filters, compressor filters, process filters, air conditioner filters, and air purifiers. It can also be used as a machine filter or the like.

[実施形態1]
本発明の一実施形態に係る多層複合化濾材を、図1と図2の拡大断面図に示す。図1に示す多層複合化濾材100は、主面を有する濾材であって、紙製の基材1と、この基材1の上面に形成されたナノコート層2と、ナノコート層2が形成された基材1の上面に配置された不織布層3とを備えている。基材1は、第一平均細孔径を有している。ナノコート層2は、ナノファイバーを含んでいる。不織布層3は、第一平均細孔径よりも大きい第二平均細孔径を有する不織布としている。さらに、多層複合化濾材100は、不織布層3とナノコート層2との間に空隙4を形成するように、離間して設けられた複数の固定領域5を介して不織布層3を基材1に固定している。
[Embodiment 1]
The multilayer composite filter medium according to the embodiment of the present invention is shown in the enlarged cross-sectional views of FIGS. 1 and 2. The multilayer composite filter medium 100 shown in FIG. 1 is a filter medium having a main surface, and is formed of a paper base material 1, a nanocoat layer 2 formed on the upper surface of the base material 1, and a nanocoat layer 2. It includes a non-woven fabric layer 3 arranged on the upper surface of the base material 1. The base material 1 has a first average pore diameter. The nanocoat layer 2 contains nanofibers. The non-woven fabric layer 3 is a non-woven fabric having a second average pore diameter larger than the first average pore diameter. Further, in the multilayer composite filter medium 100, the non-woven fabric layer 3 is used as the base material 1 via a plurality of fixed regions 5 provided apart from each other so as to form a gap 4 between the non-woven fabric layer 3 and the nanocoat layer 2. It is fixed.

なお、本明細書において、基材1及び不織布層3の平均細孔径の測定方法は、バブルポイント法(ASTM F316-86、JIS K 3832)により求められたものとする。また、以下において、多層複合化濾材の各層を形成する繊維の平均繊維径の測定方法は、走査電子顕微鏡(SEM)での観察により、4mm×3mmの平面からランダムに10点を選び、繊維幅を測定し、これを10回行い、計100点の平均値を平均繊維径とするものとする。 In this specification, the method for measuring the average pore diameter of the base material 1 and the non-woven fabric layer 3 is determined by the bubble point method (ASTM F316-86, JIS K 3832). Further, in the following, as a method for measuring the average fiber diameter of the fibers forming each layer of the multilayer composite filter medium, 10 points are randomly selected from a plane of 4 mm × 3 mm by observation with a scanning electron microscope (SEM), and the fiber width is selected. Is measured, and this is performed 10 times, and the average value of a total of 100 points is taken as the average fiber diameter.

多層複合化濾材100は、全体の形状をシート状に形成しており、平面状に広がる主面に対して略垂直方向にエアーやオイル等の被濾過物を通過させて濾過する構造としている。この多層複合化濾材100は、図1の矢印で示す被濾過物の流れ方向において、不織布層3が上流側に配置されて、基材1が下流側に配置される状態で使用される。 The multi-layer composite filter medium 100 is formed in a sheet shape as a whole, and has a structure in which an object to be filtered such as air or oil is passed in a direction substantially perpendicular to a main surface spreading in a plane to be filtered. The multilayer composite filter medium 100 is used in a state where the non-woven fabric layer 3 is arranged on the upstream side and the base material 1 is arranged on the downstream side in the flow direction of the object to be filtered indicated by the arrow in FIG.

(基材1)
基材1は紙製の濾紙であって、濾孔径である第一平均細孔径が、たとえば0.5μm〜200μm、好ましくは1〜100μmとなるように形成される。図1に示す基材1は、湿式抄紙された紙製シート1Aで構成されている。湿式抄紙された紙製シート1Aで構成される濾紙は、濾過性能と耐久性に優れた特性を実現できるので好ましい。基材1は、紙製シート1Aに樹脂を含浸させて補強することができる。
(Base material 1)
The base material 1 is a paper filter paper, and is formed so that the first average pore diameter, which is the filter pore diameter, is, for example, 0.5 μm to 200 μm, preferably 1 to 100 μm. The base material 1 shown in FIG. 1 is composed of a wet-made paper sheet 1A. A filter paper composed of a wet-made paper sheet 1A is preferable because it can realize characteristics excellent in filtration performance and durability. The base material 1 can be reinforced by impregnating the paper sheet 1A with a resin.

(紙製シート1A)
湿式抄紙される紙製シート1Aは、主体繊維として、有機繊維であるセルロース繊維や再生セルロース繊維、合成繊維等が使用される。セルロース繊維としては、パルプなどの天然繊維、レーヨンなどの化学繊維(再生繊維)のいずれでも良い。合成繊維には、合成樹脂からなる繊維であって、例えば、PET繊維等が使用できる。主体繊維には、これらの繊維を単独で、あるいは混合して使用することができる。また、紙製シート1Aの主体繊維には、強度付与のために、バインダー繊維を混合することもできる。バインダー繊維は、セルロース繊維よりも融点の低い(例えば80℃〜160℃)合成繊維であり、例えば、ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維等であり、これらを単独で、あるいは混合して用いることができる。あるいはまた、紙製シート1Aの主体繊維には、ガラス繊維などの無機繊維を混合してもよい。さらに、紙製シート1Aは、無機粉体を混合することもできる。このような無機粉体として、チタン酸カリウム、炭酸カルシウム、塩基性硫酸マグネシウム、炭素粉末等を使用することができる。
(Paper sheet 1A)
In the paper sheet 1A to be wet-made, organic fibers such as cellulose fibers, regenerated cellulose fibers, and synthetic fibers are used as the main fibers. The cellulose fiber may be either a natural fiber such as pulp or a chemical fiber (recycled fiber) such as rayon. As the synthetic fiber, a fiber made of a synthetic resin, for example, PET fiber or the like can be used. These fibers can be used alone or in combination as the main fiber. In addition, a binder fiber can be mixed with the main fiber of the paper sheet 1A in order to impart strength. The binder fiber is a synthetic fiber having a lower melting point than the cellulose fiber (for example, 80 ° C. to 160 ° C.), and is, for example, a polyethylene fiber, a polyester fiber, a polyvinyl alcohol fiber, or the like, and these may be used alone or in combination. Can be done. Alternatively, an inorganic fiber such as glass fiber may be mixed with the main fiber of the paper sheet 1A. Further, the paper sheet 1A can be mixed with an inorganic powder. As such an inorganic powder, potassium titanate, calcium carbonate, basic magnesium sulfate, carbon powder and the like can be used.

基材1の孔径である第一平均細孔径は、例えば、使用する主体繊維の繊維径、配合率又は目付け量を調整することによってコントロールすることができる。基材1の第一平均細孔径は、繊維径の大きい繊維(例えば、平均繊維径が30μm以上)を多く配合するほど、また、目付け量を小さくするほど大きくなる傾向にある。逆に、繊維径の小さい繊維(例えば、平均繊維径が5μm以下)を多く配合するほど、また、目付け量を高くするほど基材1の第一平均細孔径は小さくなる傾向にある。 The first average pore diameter, which is the pore diameter of the base material 1, can be controlled by, for example, adjusting the fiber diameter, blending ratio, or basis weight of the main fiber to be used. The first average pore diameter of the base material 1 tends to increase as more fibers having a large fiber diameter (for example, an average fiber diameter of 30 μm or more) are blended and as the basis weight decreases. On the contrary, the more fibers having a small fiber diameter (for example, the average fiber diameter is 5 μm or less) are blended, and the larger the basis weight is, the smaller the first average pore diameter of the base material 1 tends to be.

基材1の目付け量は特に限定するものではないが、目付け量が少なすぎると基材1の強度の低下が生じ、濾材としての使用時において強度不足となる場合がある。また、目付け量が多すぎると、濾材全体の厚みが大きくなりすぎ、使用時における圧力損失が大きくなり易く濾過寿命が短くなる場合がある。したがって、基材1の目付け量は、これらのことも考慮して決定される。 The basis weight of the base material 1 is not particularly limited, but if the basis weight is too small, the strength of the base material 1 may decrease, resulting in insufficient strength when used as a filter medium. Further, if the basis weight is too large, the thickness of the entire filter medium becomes too large, and the pressure loss during use tends to be large, which may shorten the filtration life. Therefore, the basis weight of the base material 1 is determined in consideration of these factors.

以上のことから、紙製シート1Aは、濾孔径である第一平均細孔径を0.5μm〜200μm、好ましくは1〜100μmとするために、主体繊維の繊維径を100μm以下であって、その平均繊維径を1μm〜80μm、好ましくは、5μm〜50μmとし、単位面積当たりの質量である目付け量を10〜500g/m、好ましくは80〜250g/mとして抄紙される。 From the above, in the paper sheet 1A, the fiber diameter of the main fiber is 100 μm or less in order to set the first average pore diameter, which is the filter pore diameter, to 0.5 μm to 200 μm, preferably 1 to 100 μm. The average fiber diameter is 1 μm to 80 μm, preferably 5 μm to 50 μm, and the amount of graining, which is the mass per unit area, is 10 to 500 g / m 2 , preferably 80 to 250 g / m 2 .

(樹脂加工)
シート状に抄紙された紙製シートは、強度を持たせるために、樹脂加工により樹脂を含浸させることができる。樹脂加工は、たとえば、回転するロールの外周面に対して紙製シート1Aを押圧しながら移動させて、ロールの表面に塗布された液状の樹脂材料を紙製シート1Aの表面に転写式に塗布する。この樹脂材料は、例えば、エマルジョンタイプのものが使用でき、紙製シート1Aに塗布されて、紙製シート1Aの全体または一部に含浸される。紙製シート1Aの全体または一部に含浸された樹脂は、乾燥されることにより、紙製シート1Aを内部から補強する。このような樹脂として、たとえば、フェノール、ビスフェノール、エポキシ、メラミン、アクリル、酢酸ビニル等が使用できる。
(Resin processing)
The paper sheet made into a sheet can be impregnated with resin by resin processing in order to have strength. In the resin processing, for example, the paper sheet 1A is moved while being pressed against the outer peripheral surface of the rotating roll, and the liquid resin material applied to the surface of the roll is transferred to the surface of the paper sheet 1A. To do. As this resin material, for example, an emulsion type can be used, and the resin material is applied to the paper sheet 1A and impregnated into the whole or a part of the paper sheet 1A. The resin impregnated in whole or in part of the paper sheet 1A is dried to reinforce the paper sheet 1A from the inside. As such a resin, for example, phenol, bisphenol, epoxy, melamine, acrylic, vinyl acetate and the like can be used.

紙製シートは、例えば、片側面である第一面(図において下面)側から樹脂を含浸させることができる。このとき、紙製シートに含浸される樹脂は、シートの内部全体に含浸させることができるが、一部に含浸させることもできる。例えば、紙厚が大きい場合や樹脂の含浸量が少ない場合は、樹脂が含浸していない箇所ができて、紙製シートの一部、正確には第一面側にのみ含浸させることもできる。このように、紙製シートの片面のみを樹脂加工する場合、樹脂の浸潤度合いを調整することで、厚さ方向に樹脂付量の勾配をつけることもでき、これにより圧力損失を低減することもできる。紙製シート1Aの第一面(図において下面)から樹脂を含浸させた基材1は、反対側の第二面(図において上面)にナノコート層2を設けることができる。この基材1は、被濾過物の下流側となる紙製シート1Aの第一面側から樹脂を含浸させることで、シート1Aを補強しながら、紙製シート1Aで捕捉したダストが下流側に排出されるのを有効に防止できる。 The paper sheet can be impregnated with resin from, for example, one side surface (lower surface in the drawing) side. At this time, the resin impregnated in the paper sheet can be impregnated in the entire inside of the sheet, but can also be impregnated in a part thereof. For example, when the paper thickness is large or the amount of resin impregnated is small, a portion not impregnated with the resin is formed, and a part of the paper sheet, to be exact, only the first surface side can be impregnated. In this way, when only one side of the paper sheet is processed with resin, by adjusting the degree of resin infiltration, it is possible to create a gradient in the amount of resin applied in the thickness direction, which can also reduce pressure loss. it can. The base material 1 impregnated with the resin from the first surface (lower surface in the figure) of the paper sheet 1A can be provided with the nanocoat layer 2 on the second surface (upper surface in the figure) on the opposite side. This base material 1 is impregnated with resin from the first surface side of the paper sheet 1A, which is the downstream side of the object to be filtered, to reinforce the sheet 1A, and the dust captured by the paper sheet 1A is moved to the downstream side. It can be effectively prevented from being discharged.

以上の樹脂加工においては、繊維の目付量に対する樹脂付量が大きすぎると、紙製シートが緻密になり、圧力損失が増大し、またダスト保持量の低下を引き起こす可能性がある。これらのことを考慮して、紙製シートは、目付け量に対する樹脂付量を、好ましくは50%以下、より好ましくは30%以下とする。ただ、樹脂加工は、必ずしも必要ではなく、例えば、紙シート自体が十分な強度を有する場合には、樹脂含浸を省略することもできる。 In the above resin processing, if the resin application amount is too large with respect to the fiber basis weight amount, the paper sheet becomes dense, the pressure loss increases, and the dust retention amount may decrease. In consideration of these facts, the amount of resin applied to the paper sheet is preferably 50% or less, more preferably 30% or less with respect to the basis weight. However, resin processing is not always necessary, and for example, if the paper sheet itself has sufficient strength, resin impregnation can be omitted.

(ナノコート層2)
ナノコート層2は、基材1の上面にナノファイバーをコーティングして形成される。ナノコート層2を形成するナノファイバーの平均繊維径は、基材1及び不織布層3を形成する繊維の平均繊維径よりも小さくする。これにより、不織布層3を通過した細かい粒子径のダストを効果的に捕捉できる。
(Nanocoat layer 2)
The nanocoat layer 2 is formed by coating the upper surface of the base material 1 with nanofibers. The average fiber diameter of the nanofibers forming the nanocoat layer 2 is smaller than the average fiber diameter of the fibers forming the base material 1 and the non-woven fabric layer 3. As a result, dust having a fine particle size that has passed through the non-woven fabric layer 3 can be effectively captured.

ナノコート層2は、好ましくはエレクトロスピニング法を用いて設けられる。エレクトロスピニング法は、繊維となるポリマーの溶液に数千〜数万ボルトというプラスの高電圧を与え、これをアース又はマイナスに帯電したターゲットに向かってスプレーする過程において、極細化する方法であり、ナノオーダーの繊維径を有するナノファイバーを製造する有効な方法として利用されている。この方法によると、繊維径を数10nmレベルとするナノファイバーが得られる。ナノファーバーの繊維系は、例えば、エレクトロスピニング法における印加電圧、ターゲットドラムの回転数、ノズルとターゲット間の距離によって、適宜調整される。ナノコート層は、基材の一方の表面であって、紙製シート1Aの第二面に設けられる。 The nanocoat layer 2 is preferably provided by using an electrospinning method. The electrospinning method is a method of applying a high voltage of several thousand to tens of thousands of volts to a solution of a polymer to be a fiber and spraying it toward a ground or a negatively charged target to make it extremely fine. It is used as an effective method for producing nanofibers having a fiber diameter of nano-order. According to this method, nanofibers having a fiber diameter of several tens of nm can be obtained. The fiber system of the nanofiber is appropriately adjusted depending on, for example, the applied voltage in the electrospinning method, the rotation speed of the target drum, and the distance between the nozzle and the target. The nanocoat layer is one surface of the base material and is provided on the second surface of the paper sheet 1A.

ナノコート層には前述のナノファイバーを用いるが、ナノコート層を構成するナノファイバーの平均繊維径は20nm〜1000nmとする。ナノファイバーの平均繊維径が1000nmより大きいとナノコート層の表面積が足りず十分な捕集効率が得られない。ナノファイバーの平均繊維径の下限は、ナノコート層の強度を考慮すると20nm以上であることが好ましい。これらのことを考慮して、ナノファイバーの平均繊維径は、20nm〜1000nm、好ましくは、25nm〜500nm、より好ましくは、50nm〜300nmとする。 The above-mentioned nanofibers are used for the nanocoat layer, and the average fiber diameter of the nanofibers constituting the nanocoat layer is 20 nm to 1000 nm. If the average fiber diameter of the nanofibers is larger than 1000 nm, the surface area of the nanocoat layer is insufficient and sufficient collection efficiency cannot be obtained. The lower limit of the average fiber diameter of the nanofibers is preferably 20 nm or more in consideration of the strength of the nanocoat layer. In consideration of these facts, the average fiber diameter of the nanofibers is 20 nm to 1000 nm, preferably 25 nm to 500 nm, and more preferably 50 nm to 300 nm.

ナノファイバーとなるポリマーは、水又は有機溶媒などの溶媒に溶解できるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエチレンオキシド、ポリ乳酸、ポリメタフェニレンイソフタルアミド、ポリエーテルスルホン、ポリメタクリル酸メチル、キトサン、キチン、セルロース、アラミド等が使用できる。 The polymer to be nanofibers is not particularly limited as long as it can be dissolved in a solvent such as water or an organic solvent. For example, polyvinylidene, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polyamide, polyurethane, polyethylene oxide, polylactic acid, polymetaphenylene isophthalamide, polyether sulfone, polymethylmethacrylate, chitosan, chitin, cellulose, aramid and the like can be used.

基材1上に設けるナノコート層2の目付け量は、0.02g/m〜10g/m、好ましくは0.02g/m〜0.2g/mである。ナノコート層2の目付け量が0.02g/mより少ないと、ナノコート層2におけるナノファイバーの絶対本数が不足して十分な捕集高効率を得ることができない。また、ナノコート層2の目付け量が10g/mよりも多いと圧力損失が大きくなるおそれがある。ナノコート層2の目付け量は、例えば紡糸時間によってコントロールする。紡糸時間を長くすると目付け量は大きくなり、時間を短くすると目付け量は小さくなる。ナノコート層2の目付け量は、例えば、基材1とナノコート層2との合計目付け量から基材1だけの目付け量を引いて求めることができる。 Basis weight of the nano-coated layer 2 provided on the substrate 1, 0.02g / m 2 ~10g / m 2, preferably from 0.02g / m 2 ~0.2g / m 2 . If the basis weight of the nanocoat layer 2 is less than 0.02 g / m 2 , the absolute number of nanofibers in the nanocoat layer 2 is insufficient, and sufficient collection and high efficiency cannot be obtained. Further, if the basis weight of the nanocoat layer 2 is more than 10 g / m 2 , the pressure loss may increase. The basis weight of the nanocoat layer 2 is controlled by, for example, the spinning time. The longer the spinning time, the larger the basis weight, and the shorter the spinning time, the smaller the basis weight. The basis weight of the nanocoat layer 2 can be obtained, for example, by subtracting the basis weight of only the base material 1 from the total basis weight of the base material 1 and the nanocoat layer 2.

(不織布層3)
不織布層3は、不織布シートで構成されている。不織布シートで構成される不織布層3は、基材1の濾孔径である第一平均細孔径よりも大きい孔径である第二平均細孔径を有している。不織布層3の孔径である第二平均細孔径は、1μm〜600μm、好ましくは、10μm〜300μmとしている。この不織布層3は、基材1よりも上流側に配置されて、粒子サイズの大きなダストを効果的に捕捉する。
(Non-woven fabric layer 3)
The non-woven fabric layer 3 is made of a non-woven fabric sheet. The non-woven fabric layer 3 composed of the non-woven fabric sheet has a second average pore diameter which is larger than the first average pore diameter which is the filter pore diameter of the base material 1. The second average pore diameter, which is the pore diameter of the non-woven fabric layer 3, is 1 μm to 600 μm, preferably 10 μm to 300 μm. The non-woven fabric layer 3 is arranged on the upstream side of the base material 1 and effectively traps dust having a large particle size.

不織布層3は、上記の第二平均細孔径を実現するために、平均繊維径を0.5μm〜100μm、好ましくは、0.8μm〜40μmとしている。繊維径が小さすぎると通気抵抗が増加して、シートとしての剛性が不足し、反対に繊維径が大きすぎると、繊維表面積が小さくなり、ダストの捕集効率が著しく低下するからである。また、不織布層3の目付け量は、たとえば、5g/m〜200g/m、好ましくは、10g/m〜100g/mとする。目付け量が5g/mよりも小さいと、シートとしての剛性が不足し、また目付け量が100g/mよりも大きいと、通気抵抗が増加するからである。 The non-woven fabric layer 3 has an average fiber diameter of 0.5 μm to 100 μm, preferably 0.8 μm to 40 μm, in order to realize the above-mentioned second average pore diameter. This is because if the fiber diameter is too small, the ventilation resistance increases and the rigidity as a sheet is insufficient, while if the fiber diameter is too large, the fiber surface area becomes small and the dust collection efficiency is significantly lowered. The basis weight of the nonwoven fabric layer 3 is, for example, 5g / m 2 ~200g / m 2, preferably, a 10g / m 2 ~100g / m 2 . This is because if the basis weight is smaller than 5 g / m 2 , the rigidity of the sheet is insufficient, and if the basis weight is larger than 100 g / m 2 , the ventilation resistance increases.

このような不織布シートとして、たとえば、メルトブロー法により製造されたメルトブロー不織布が使用できる。メルトブロー不織布の材質には、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンサルファイド、ポリ乳酸等が使用できる。ただ、不織布シートは、メルトブローに限らず、ケミカルボンド、サーマルボンド、スパンレース、ニードルパンチ、ステッチボンド、スパンボンド等の一種類もしくは数種類を複合して製造することもできる。 As such a non-woven fabric sheet, for example, a melt-blow non-woven fabric produced by the melt-blow method can be used. As the material of the melt blow nonwoven fabric, polypropylene, polybutylene terephthalate, polyethylene, polyester, polyamide, polymethylpentene, polyphenylene sulfide, polylactic acid and the like can be used. However, the non-woven fabric sheet is not limited to melt blow, and may be manufactured by combining one or several types such as chemical bond, thermal bond, spunlace, needle punch, stitch bond, and spunbond.

(固定領域5)
不織布層3は、複数の固定領域5を介して、ナノコート層2を設けた基材1の上面に固定される。図に示す固定領域5は、平面視において円形状の接合部であって、互いに離間した状態で複数箇所に設けられている。固定領域5は、たとえば、超音波熱溶着により基材1に固定される。この方法は、ナノコート層2が形成された基材1の上面に不織布シートを積層した状態で、所定の間隔で押圧ロッドが押し当てられ、この状態で超音波振動が加えられて、不織布が熱溶融されて基材1に熱溶着される。このように、超音波熱溶着する方法は、不織布層3や基材1に含まれる樹脂繊維をバインダー繊維として熱溶融させて互いに接合するので、簡単かつ容易に、しかも低コストに固定できる特徴がある。
(Fixed area 5)
The non-woven fabric layer 3 is fixed to the upper surface of the base material 1 provided with the nanocoat layer 2 via the plurality of fixing regions 5. The fixed regions 5 shown in the figure are circular joints in a plan view, and are provided at a plurality of locations in a state of being separated from each other. The fixed region 5 is fixed to the base material 1 by, for example, ultrasonic heat welding. In this method, the non-woven fabric sheet is laminated on the upper surface of the base material 1 on which the nanocoat layer 2 is formed, and the pressing rods are pressed at predetermined intervals, and ultrasonic vibration is applied in this state to heat the non-woven fabric. It is melted and heat-welded to the base material 1. As described above, the ultrasonic heat welding method has a feature that the resin fibers contained in the non-woven fabric layer 3 and the base material 1 are heat-melted as binder fibers and bonded to each other, so that they can be fixed easily, easily, and at low cost. is there.

ただ、不織布シートは、ホットメルトを介して固定することもできる。この構造は、たとえば、ナノコートが形成された基材1の表面と不織布シートの間に、熱で溶融されるホットメルト接着剤を塗布した状態で挟着すると共に、接合部分を熱プレスすることで、複数の固定領域5を介して不織布シートを基材1の表面に熱溶着する。 However, the non-woven fabric sheet can also be fixed via hot melt. This structure is, for example, sandwiched between the surface of the base material 1 on which the nanocoat is formed and the non-woven fabric sheet in a state where a hot melt adhesive that is melted by heat is applied, and the joint portion is heat-pressed. , The non-woven fabric sheet is heat-welded to the surface of the base material 1 via the plurality of fixed regions 5.

以上のように、超音波熱溶着される固定領域5は、不織布シートや基材1に含まれる熱可塑性樹脂が溶融された状態で不織布シートを押しつぶして接合され、あるいは、熱プレスにより接合される固定領域5は、熱溶融されたホットメルトを不織布シートや基材1の内部まで浸透させるように押しつぶして接合される。したがって、これらの固定領域5は、図1の断面図に示すように不織布層3と基材1の一部が厚さ方向に潰れた状態で溶着されて、凹状に窪んだ形状に形成される。また、離間された固定領域5同士の間において、不織布層3は、押し潰されることなく嵩高に維持されて、ナノコート層2との間に空隙4が形成される。 As described above, the fixed region 5 to be ultrasonically heat-welded is joined by crushing the non-woven fabric sheet in a state where the thermoplastic resin contained in the non-woven fabric sheet or the base material 1 is melted, or is joined by a hot press. The fixed region 5 is joined by crushing the heat-melted hot melt so as to penetrate into the non-woven fabric sheet or the base material 1. Therefore, as shown in the cross-sectional view of FIG. 1, these fixed regions 5 are welded in a state where the non-woven fabric layer 3 and a part of the base material 1 are crushed in the thickness direction to be formed in a concave shape. .. Further, the non-woven fabric layer 3 is maintained bulky without being crushed between the separated fixed regions 5, and a gap 4 is formed between the non-woven fabric layer 5 and the nanocoat layer 2.

図3に示す固定領域5は、多層複合化濾材100の主面上に無数の点状に離間して設けられて、複数箇所において不織布シートを基材1に固定する。このように、無数の点状に固定領域5が形成される多層複合化濾材100は、複数の固定領域5の面積の総和が、多層複合化濾材100の主面の面積に対して20%以下、好ましくは10%以下、さらに好ましくは5%以下となるように設けられる。これにより、多層複合化濾材100の主面における濾過領域10を広く確保することができる。 The fixing regions 5 shown in FIG. 3 are provided on the main surface of the multilayer composite filter medium 100 at intervals of innumerable points, and the non-woven fabric sheet is fixed to the base material 1 at a plurality of locations. As described above, in the multilayer composite filter medium 100 in which the fixed regions 5 are formed in the shape of innumerable dots, the total area of the plurality of fixed regions 5 is 20% or less with respect to the area of the main surface of the multilayer composite filter media 100. , It is preferably provided so as to be 10% or less, more preferably 5% or less. As a result, the filtration region 10 on the main surface of the multilayer composite filter medium 100 can be secured widely.

点状に形成される固定領域5は、図3に示すように、平面視を円形状としている。このように固定領域5を円形状とする構造は、接合部の周縁部に均一に負荷を作用させることができるので、接合部の境界縁において、不織布層3や基材1が損傷するのを有効に防止できる。ただ、点状に配置される多数の固定領域5は、円形以外の形状、たとえば、多角形状や楕円形状、長円形状、あるいは短い線状とすることもできる。短い線状の固定領域は、たとえば、その全長を幅の5倍以下として、多層複合化濾材100の主面に多数を点在させて、不織布層3を基材1に固定できる。 As shown in FIG. 3, the fixed region 5 formed in a dot shape has a circular shape in a plan view. In this structure in which the fixed region 5 has a circular shape, a load can be uniformly applied to the peripheral edge of the joint, so that the non-woven fabric layer 3 and the base material 1 are not damaged at the boundary edge of the joint. Can be effectively prevented. However, the large number of fixed regions 5 arranged in a dot shape may have a shape other than a circle, for example, a polygonal shape, an elliptical shape, an oval shape, or a short linear shape. The non-woven fabric layer 3 can be fixed to the base material 1 by, for example, making the total length of the short linear fixing region 5 times or less the width and interspersing a large number on the main surface of the multilayer composite filter medium 100.

複数の固定領域5は、図3に示すように、平面視において、碁盤格子状に配置することができる。この構造は、四角形を形成する4個の固定領域5によって区画される多数の濾過領域10が互いに直交する方向に連続する状態で配置される。これにより、多層複合化濾材100の主面に対して供給される被濾過物を複数の濾過領域10に対して均等に通過させて斑なく濾過できる。 As shown in FIG. 3, the plurality of fixed regions 5 can be arranged in a grid pattern in a plan view. In this structure, a large number of filtration regions 10 partitioned by four fixed regions 5 forming a quadrangle are arranged in a continuous state in a direction orthogonal to each other. As a result, the material to be filtered, which is supplied to the main surface of the multilayer composite filter medium 100, can be evenly passed through the plurality of filtration regions 10 and filtered evenly.

さらに、複数の固定領域5は、図4に示すように、平面視において、斜眼紙状に配置することができる。この構造は、三角形を形成する3個の固定領域5によって区画される多数の濾過領域10が互いに傾斜する方向(図においては3方向)に連続する状態で配置される。この構造も、多層複合化濾材100の主面に対して供給される被濾過物を複数の濾過領域10に対して均等に通過させて斑なく濾過できる。とくに、図に示すように、近接する3個の固定領域5を正三角形状に配置する構造は、互いに隣接する固定領域5同士を全て等間隔に配置できるので、濾過領域10の内部に形成される空隙4の間隔の差を低減できる。すなわち、三角形状の濾過領域10の中央部と端部において、内部に形成される空隙4の間隔の差を少なくでき、これにより複数の濾過領域10に対して被濾過物を均等に通過させて斑なく濾過できる。 Further, as shown in FIG. 4, the plurality of fixed regions 5 can be arranged in a slanted paper shape in a plan view. This structure is arranged in a state in which a large number of filtration regions 10 partitioned by three fixed regions 5 forming a triangle are continuous in the directions in which they are inclined (three directions in the figure). This structure also allows the material to be filtered supplied to the main surface of the multilayer composite filter medium 100 to be evenly passed through the plurality of filtration regions 10 to be filtered without unevenness. In particular, as shown in the figure, a structure in which three adjacent fixed regions 5 are arranged in a regular triangle shape is formed inside the filtration region 10 because all the fixed regions 5 adjacent to each other can be arranged at equal intervals. The difference in the spacing between the voids 4 can be reduced. That is, it is possible to reduce the difference in the spacing between the voids 4 formed inside the central portion and the end portion of the triangular filtration region 10, whereby the object to be filtered can be evenly passed through the plurality of filtration regions 10. Can be filtered without spots.

さらに、図示しないが、固定領域5は、全体または一部を線状とすることもできる。線状の固定領域5は、隣接する濾過領域において、境界部分を確実に接合できる特徴がある。ただ、固定領域5を線状にすると、隣接する濾過領域間において、各々の空隙が非連通状態となるので、隣接する空隙間において被濾過物の移動が抑制される。したがって、線状の固定領域5は、これらのことを考慮して、その長さや形状、接合箇所が特定される。 Further, although not shown, the fixed region 5 may be entirely or partially linear. The linear fixed region 5 is characterized in that the boundary portion can be reliably joined in the adjacent filtration region. However, when the fixed region 5 is made linear, the voids are in a non-communication state between the adjacent filtration regions, so that the movement of the object to be filtered is suppressed in the adjacent gaps. Therefore, the length, shape, and joint portion of the linear fixed region 5 are specified in consideration of these matters.

(空隙4)
不織布層3は、ナノコート層2との間に空隙が形成されるように、複数の固定領域5を介して基材1の上面に固定される。ナノコート層2と不織布層3との間に形成される空隙4は、不織布層3を通過した被濾過物が通過する通過隙間となる。以上のように、ナノコート層2と不織布層3との間に空隙を設ける構造は、不織布層3を通過した被濾過物を、この空隙を通過してナノコート層2に通過させるので、通過抵抗を小さくしながら通過できる特徴がある。
(Void 4)
The non-woven fabric layer 3 is fixed to the upper surface of the base material 1 via the plurality of fixing regions 5 so that a gap is formed between the non-woven fabric layer 3 and the nanocoat layer 2. The void 4 formed between the nanocoat layer 2 and the non-woven fabric layer 3 serves as a passage gap through which the object to be filtered that has passed through the non-woven fabric layer 3 passes. As described above, in the structure in which the gap is provided between the nanocoat layer 2 and the non-woven fabric layer 3, the object to be filtered that has passed through the non-woven fabric layer 3 is passed through the void and passed through the nanocoat layer 2, so that the passage resistance is reduced. It has the characteristic that it can pass through while being small.

(第一ケーク層形成領域13、第二ケーク層形成領域14)
以上の多層複合化濾材100は、図2に示すように、不織布層3の上面に、不織布層3で捕捉されるダスト15が集合された第一ケーク層11が形成される。この多層複合化濾材100は、不織布層3の上面であって、濾過領域10の上面を、第二平均細孔径を有する不織布層3で捕捉される粒子径の大きなダスト15aが集合された第一ケーク層11を形成する第一ケーク層形成領域13としている。この第一ケーク層形成領域13では、粒子径の大きな大粒のダストの多くが捕捉されるが、粒子径の小さな小粒のダストも少量ながら捕捉される。また、多層複合化濾材100は、不織布層3とナノコート層2との間に形成される空隙4に、ナノファイバーで形成されるナノコート層2で捕捉されるダスト15が集合された第二ケーク層12が形成される。この多層複合化濾材100は、この空隙4を、ナノコート層2で捕捉される粒子径の小さなダスト15bからなる第二ケーク層12を形成する第二ケーク層形成領域14としている。
(First cake layer forming region 13, second cake layer forming region 14)
In the above-mentioned multilayer composite filter medium 100, as shown in FIG. 2, a first cake layer 11 in which dust 15 captured by the non-woven fabric layer 3 is collected is formed on the upper surface of the non-woven fabric layer 3. The multilayer composite filter medium 100 is a first surface in which dust 15a having a large particle size captured by the non-woven fabric layer 3 having a second average pore diameter is collected on the upper surface of the non-woven fabric layer 3. The first cake layer forming region 13 that forms the cake layer 11 is used. In the first cake layer forming region 13, most of the large-sized dust with a large particle size is captured, but also a small amount of small-sized dust with a small particle size is captured. Further, the multilayer composite filter medium 100 is a second cake layer in which dust 15 captured by the nanocoat layer 2 formed of nanofibers is collected in a gap 4 formed between the non-woven fabric layer 3 and the nanocoat layer 2. 12 is formed. In the multilayer composite filter medium 100, the voids 4 are defined as a second cake layer forming region 14 forming a second cake layer 12 composed of dust 15b having a small particle size captured by the nanocoat layer 2.

このように、多層複合化濾材100は、被濾過物を図の矢印で示す流れ方向に流動させる状態で、上流側に配置された不織布層3で、主に粒子径の大きなダスト15aを捕捉して第一ケーク層11を形成する。さらに、不織布層3で捕捉されない粒子径の小さな大きなダスト15bは、不織布層3を通過するが、ナノコート層2で捕捉されて、第二ケーク層12が形成される。以上のように、多層複合化濾材100は、平均細孔径の異なる多層構造とすることで、効果的に粒子径の異なるダストを捕捉して濾過効率を向上できると共に、粒子径にあったダストを理想的に捕捉することで濾過寿命を長くできる。 As described above, in the multilayer composite filter medium 100, the non-woven fabric layer 3 arranged on the upstream side mainly captures the dust 15a having a large particle diameter in a state where the object to be filtered flows in the flow direction indicated by the arrow in the figure. The first cake layer 11 is formed. Further, the large dust 15b having a small particle size that is not captured by the nonwoven fabric layer 3 passes through the nonwoven fabric layer 3, but is captured by the nanocoat layer 2 to form the second cake layer 12. As described above, the multilayer composite filter medium 100 has a multilayer structure having different average pore diameters, so that dust having different particle diameters can be effectively captured and filtration efficiency can be improved, and dust matching the particle diameter can be removed. The filtration life can be extended by ideally capturing.

[実施形態2]
さらに、本発明の実施形態2に係る多層複合化濾材200を、図5の拡大断面図に示す。図5に示す多層複合化濾材200は、紙製の基材1Xを波形にコルゲート加工している。図に示す基材1Xは、波形にコルゲート加工された紙製シートの上面にナノコート層2を設けており、さらに、ナノコート層2が形成された基材1Xの上面に不織布層3を配置して、不織布層3とナノコート層2との間に空隙4を形成するように、複数の固定領域5を介して不織布層3を基材1Xに固定している。
[Embodiment 2]
Further, the multilayer composite filter medium 200 according to the second embodiment of the present invention is shown in an enlarged cross-sectional view of FIG. In the multilayer composite filter medium 200 shown in FIG. 5, a paper base material 1X is corrugated. The base material 1X shown in the figure has a nanocoat layer 2 provided on the upper surface of a corrugated paper sheet, and a non-woven fabric layer 3 is arranged on the upper surface of the base material 1X on which the nanocoat layer 2 is formed. The non-woven fabric layer 3 is fixed to the base material 1X via a plurality of fixing regions 5 so as to form a gap 4 between the non-woven fabric layer 3 and the nanocoat layer 2.

図5に示すように、基材1Xは、断面視波形に加工することで、濾過領域10内における表面積を広くしており、これにより、ダストの捕捉性能を高めている。また、基材1Xは、波形に加工されることで、表面に複数列の溝部6が形成される。この多層複合化濾材200は、濾過領域10内において、基材1Xの表面に設けられた複数列の溝部6により、空隙4の容積を大きくすることができる。このため、第二ケーク層形成領域14を広くしてダストの捕捉量を多くでき濾過寿命を長くすることができる。 As shown in FIG. 5, the base material 1X is processed into a cross-sectional waveform to increase the surface area in the filtration region 10, thereby improving the dust trapping performance. Further, the base material 1X is processed into a corrugated shape to form a plurality of rows of groove portions 6 on the surface. In the multi-layer composite filter medium 200, the volume of the void 4 can be increased by the plurality of rows of grooves 6 provided on the surface of the base material 1X in the filtration region 10. Therefore, the second cake layer forming region 14 can be widened to increase the amount of dust trapped, and the filtration life can be extended.

この多層複合化濾材200は、例えば、固定領域5を半径0.5mmの円形とすると共に、互いに隣接する固定領域5間の距離(D)を5mm〜15mmとし、断面視波形にコルゲート加工された基材1Xの表面に形成される溝部6の間隔(d1)を2mm〜10mmとし、溝部6の深さを0.1mm〜1.0mmとすることができる。 In this multilayer composite filter medium 200, for example, the fixed region 5 has a circular shape with a radius of 0.5 mm, the distance (D) between the fixed regions 5 adjacent to each other is set to 5 mm to 15 mm, and the fixed region 5 is corrugated into a cross-sectional waveform. The distance (d1) between the groove portions 6 formed on the surface of the base material 1X can be 2 mm to 10 mm, and the depth of the groove portions 6 can be 0.1 mm to 1.0 mm.

[実施形態3]
さらに、本発明の実施形態3に係る多層複合化濾材300を、図6の拡大断面図に示す。図6に示す多層複合化濾材300は、紙製の基材1Yの表面をエンボス加工している。図に示す基材1Yは、表面がエンボス加工された紙製シートの上面にナノコート層2を設けており、さらに、ナノコート層2が形成された基材1Yの上面に不織布層3を配置して、不織布層3とナノコート層2との間に空隙4を形成するように、複数の固定領域5を介して不織布層3を基材1Yに固定している。
[Embodiment 3]
Further, the multilayer composite filter medium 300 according to the third embodiment of the present invention is shown in an enlarged cross-sectional view of FIG. In the multilayer composite filter medium 300 shown in FIG. 6, the surface of the paper base material 1Y is embossed. In the base material 1Y shown in the figure, a nanocoat layer 2 is provided on the upper surface of a paper sheet whose surface is embossed, and a non-woven fabric layer 3 is arranged on the upper surface of the base material 1Y on which the nanocoat layer 2 is formed. The non-woven fabric layer 3 is fixed to the base material 1Y via a plurality of fixing regions 5 so as to form a gap 4 between the non-woven fabric layer 3 and the nanocoat layer 2.

図6に示すように、基材1Yは、複数の凹部7を表面に設けることで、濾過領域10内における表面積を広くしており、これにより、ダストの捕捉性能を高めている。この多層複合化濾材300は、濾過領域10内において、基材1Yの表面に設けられた複数の凹部7により、空隙4の容積を大きくすることができる。このため、第二ケーク層形成領域14を広くしてダストの捕捉量を多くでき濾過寿命を長くすることができる。図6に示す基材1Yは、凹部7の形状を半球状としているが、凹部の形状はこれに限定されない。凹部は、例えば、平面視における形状を、楕円形状、長円形状、多角形状とすることができ、凹部の底に向かって次第に面積が小さくなる形状の他、開口部と底面の面積を等しくする形状とすることもできる。例えば、凹部は、逆円錐台形状や円柱形状とすることもできる。 As shown in FIG. 6, the base material 1Y has a plurality of recesses 7 provided on the surface to increase the surface area in the filtration region 10, thereby enhancing the dust trapping performance. In the multi-layer composite filter medium 300, the volume of the void 4 can be increased by the plurality of recesses 7 provided on the surface of the base material 1Y in the filtration region 10. Therefore, the second cake layer forming region 14 can be widened to increase the amount of dust trapped, and the filtration life can be extended. In the base material 1Y shown in FIG. 6, the shape of the recess 7 is hemispherical, but the shape of the recess is not limited to this. The concave portion can have, for example, an elliptical shape, an oval shape, or a polygonal shape in a plan view, and has a shape in which the area gradually decreases toward the bottom of the concave portion, and the area of the opening and the bottom surface are made equal. It can also be shaped. For example, the recess may have an inverted truncated cone shape or a cylindrical shape.

この多層複合化濾材300は、例えば、固定領域5を半径0.5mmの円形とすると共に、互いに隣接する固定領域5間の距離(D)を5mm〜15mmとし、エンボス加工により基材1Yの表面に形成される凹部7の単位面積あたりの個数を1個/cm〜10個/cm、凹部7の間隔(d2)を2mm〜10mm、凹部7の開口面積を3mm〜50mm、凹部7の深さを0.1mm〜1.0mmとすることができる。 In this multilayer composite filter medium 300, for example, the fixed area 5 has a circular shape with a radius of 0.5 mm, the distance (D) between the fixed areas 5 adjacent to each other is set to 5 mm to 15 mm, and the surface of the base material 1Y is embossed. The number of recesses 7 formed in is 1 piece / cm 2 to 10 pieces / cm 2 , the distance between the recesses 7 (d2) is 2 mm to 10 mm, the opening area of the recesses 7 is 3 mm 2 to 50 mm 2 , and the recesses. The depth of 7 can be 0.1 mm to 1.0 mm.

(多層複合化濾材の製造方法)
以上の多層複合化濾材100は、図7に示す工程によって、以下のようにして製造される。
[基材準備工程]
この工程では、第一平均細孔径を有する紙製の基材1を準備する。紙製の基材1は、図7(A)で示すように、抄紙工程で抄紙される紙製シート1Aで構成される。抄紙工程で抄紙された紙製シート1Aは、図7(B)で示すように、樹脂加工工程において、全体または一部に樹脂が含浸される。この樹脂加工工程では、紙製シート1Aの片側面に、ロールを使用して液状の樹脂が転写される。液状の樹脂は、紙製シート1Aの第一面(図において下面)側から含浸する状態で塗布される。紙製シート1Aは、内部に含浸された樹脂が乾燥されて補強される。
(Manufacturing method of multilayer composite filter medium)
The above-mentioned multilayer composite filter medium 100 is manufactured as follows by the step shown in FIG. 7.
[Base material preparation process]
In this step, a paper base material 1 having a first average pore diameter is prepared. As shown in FIG. 7A, the paper base material 1 is composed of a paper sheet 1A that is made in the papermaking process. As shown in FIG. 7B, the paper sheet 1A made in the papermaking process is entirely or partially impregnated with resin in the resin processing process. In this resin processing step, a liquid resin is transferred to one side surface of the paper sheet 1A using a roll. The liquid resin is applied in a state of being impregnated from the first surface (lower surface in the drawing) side of the paper sheet 1A. The paper sheet 1A is reinforced by drying the resin impregnated inside.

[ナノコート工程]
図7(C)で示すように、紙製シート1Aの第二面にナノファイバーをコーティングしてナノコート層2を形成する。ナノコート層2は、好ましくは、エレクトロスピニング法により形成される。
[Nanocoat process]
As shown in FIG. 7C, the second surface of the paper sheet 1A is coated with nanofibers to form the nanocoat layer 2. The nanocoat layer 2 is preferably formed by an electrospinning method.

[積層工程]
図7(D)で示すように、ナノコート層2が形成された基材1の上面に、第一平均細孔径よりも大きい第二平均細孔径を有する不織布を配置して不織布層3を形成する。不織布層3を形成する不織布には、メルトブローにより形成されたメルトブロー不織布を使用する。
[Laminating process]
As shown in FIG. 7D, a non-woven fabric having a second average pore diameter larger than the first average pore diameter is arranged on the upper surface of the base material 1 on which the nanocoat layer 2 is formed to form the non-woven fabric layer 3. .. As the non-woven fabric forming the non-woven fabric layer 3, a melt-blow non-woven fabric formed by melt-blow is used.

[接合工程]
図7(E)で示すように、不織布層3の上面を押圧ロッド20で基材1に押圧しながら超音波振動させて固定領域5を形成し、不織布層3を基材1の上面に対して局部的に接合する。不織布層3は、図に示すように、不織布層3とナノコート層2との間に空隙4が形成されるように、離間して形成される複数の固定領域5を介して基材1に接合される。多層複合化濾材100は、図3又は図4に示すように、複数の固定領域5が主面上に点状に離間して設けられて不織布層3が基材1に固定される。
[Joining process]
As shown in FIG. 7 (E), the upper surface of the non-woven fabric layer 3 is pressed against the base material 1 by the pressing rod 20 and ultrasonically vibrated to form the fixed region 5, and the non-woven fabric layer 3 is applied to the upper surface of the base material 1. And join locally. As shown in the figure, the non-woven fabric layer 3 is bonded to the base material 1 via a plurality of fixed regions 5 formed apart from each other so that a gap 4 is formed between the non-woven fabric layer 3 and the nanocoat layer 2. Will be done. As shown in FIG. 3 or 4, in the multilayer composite filter medium 100, a plurality of fixing regions 5 are provided on the main surface at intervals at points, and the non-woven fabric layer 3 is fixed to the base material 1.

以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。ただ、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、前述の範囲内で適宜変更することも可能である。そして、それら適宜変更したものも本発明の技術的範囲に含まれる。 Examples will be shown below, and the present invention will be described in more detail. However, the present invention is not limited to the following examples, and can be appropriately modified within the above-mentioned range. The technical scope of the present invention also includes those appropriately modified.

(実施例1)
以下の主体繊維を分散液に懸濁してなる抄紙用スラリーを湿式抄紙してシート状の紙製シート1Aを抄紙する。主体繊維を懸濁する分散液には、例えば水が使用できる。紙製シート1Aは、目付け量が100g/mであって、濾孔径である第一平均細孔径が20μm〜90μmとなるように調整する。
天然繊維(天然セルロース繊維):平均繊維径20μm………90重量%
化学合成繊維(ポリエステル繊維):平均繊維径10μm……10重量%
(Example 1)
A papermaking slurry obtained by suspending the following main fibers in a dispersion is wet-made to make a sheet-shaped paper sheet 1A. For example, water can be used as the dispersion liquid for suspending the main fibers. The paper sheet 1A is adjusted so that the basis weight is 100 g / m 2 and the first average pore diameter, which is the filter pore diameter, is 20 μm to 90 μm.
Natural fiber (natural cellulose fiber): Average fiber diameter 20 μm ……… 90% by weight
Chemically synthesized fiber (polyester fiber): Average fiber diameter 10 μm …… 10% by weight

湿式抄紙された紙製シート1Aの表面を樹脂加工する。紙製シート1Aは、第一面側から樹脂を含浸させる。樹脂は、たとえば、ロールの表面に塗布された液状のフェノール樹脂を紙製シート1Aの表面に転写して含浸させる。紙製シート1Aの表面に含浸された液状の樹脂を乾燥させる。 The surface of the wet-made paper sheet 1A is resin-processed. The paper sheet 1A is impregnated with resin from the front surface side. As the resin, for example, a liquid phenol resin applied to the surface of the roll is transferred to the surface of the paper sheet 1A and impregnated. The liquid resin impregnated on the surface of the paper sheet 1A is dried.

樹脂加工された紙製シート1Aの第二面にナノファイバーをコーティングしてナノコート層を設ける。ナノコート層2は、たとえば、エレクトロスピニング法により、ポリフッ化ビニリデン溶液をナノオーダーのナノファイバーとして基材1の上面にコーティングする。ナノファイバーは、平均繊維径を50nm〜300nmとし、目付け量が0.02g/m〜0.2g/mとなるように調整する。 The second surface of the resin-processed paper sheet 1A is coated with nanofibers to provide a nanocoat layer. The nanocoat layer 2 is coated with a polyvinylidene fluoride solution as nanofibers on the upper surface of the base material 1 by, for example, an electrospinning method. Nanofibers, the average fiber diameter and 50 nm to 300 nm, the basis weight is adjusted to be 0.02g / m 2 ~0.2g / m 2 .

ナノコート層2が形成された基材1の上面に不織布シートを配置して不織布層3を設ける。不織布シートには、メルトブロー法により製造されたメルトブロー不織布を使用する。メルトブロー不織布は、平均繊維径を0.8μm〜40μmとするポリプロピレン繊維を使用して、目付け量が10g/m〜100g/m、孔径である第二平均細孔径が30μm〜200μmとなるように調整する。 A non-woven fabric sheet is arranged on the upper surface of the base material 1 on which the nano-coated layer 2 is formed to provide the non-woven fabric layer 3. As the non-woven fabric sheet, a melt-blow non-woven fabric produced by the melt-blow method is used. Meltblown nonwoven, using a polypropylene fiber having an average fiber diameter and 0.8Myuemu~40myuemu, basis weight 10g / m 2 ~100g / m 2 , as the second average pore size is the pore size becomes 30μm~200μm Adjust to.

基材1の上面に配置された不織布層3の上面に、所定の間隔で複数箇所に押圧ロッドを押し当てて超音波熱溶着により複数の固定領域5を設けて、不織布層3を基材1に接合させる。押圧ロッド20は先端面の形状を半径0.5mmの円形状としており、図3に示すように、複数の固定領域5を格子状とする配列で形成する。複数の固定領域5は、隣接する固定領域同士の間隔が3mmとなるように配置されて、複数の固定領域5の面積の総和が、多層複合化濾材100の主面の面積に対して約5%とする。 A plurality of fixed regions 5 are provided by ultrasonic heat welding by pressing pressing rods at a plurality of locations at predetermined intervals on the upper surface of the non-woven fabric layer 3 arranged on the upper surface of the base material 1, and the non-woven fabric layer 3 is used as the base material 1. To join. The tip surface of the pressing rod 20 has a circular shape with a radius of 0.5 mm, and as shown in FIG. 3, a plurality of fixed regions 5 are formed in an array in a grid pattern. The plurality of fixed regions 5 are arranged so that the distance between the adjacent fixed regions is 3 mm, and the total area of the plurality of fixed regions 5 is about 5 with respect to the area of the main surface of the multilayer composite filter medium 100. %.

(比較例1)
実施例1と同様にして湿式抄紙された紙製シートの両面に実施例1と同様にして樹脂を含浸させて濾紙を製造し、この濾紙を比較例1の濾材とする。
(Comparative Example 1)
A filter paper is produced by impregnating both sides of a paper sheet wet-papered in the same manner as in Example 1 with a resin in the same manner as in Example 1, and this filter paper is used as the filter material of Comparative Example 1.

(比較例2)
実施例1と同様にして湿式抄紙された紙製シートの第一面側から樹脂を含浸させると共に、第二面にナノファイバーをコーティングしてナノコート層を設けた濾材を比較例2の濾材とする。
(Comparative Example 2)
A filter medium in which a resin is impregnated from the first surface side of a paper sheet wet-papered in the same manner as in Example 1 and a nanofiber is coated on the second surface to provide a nanocoat layer is used as the filter medium of Comparative Example 2. ..

(比較例3)
比較例1で製造された濾紙の表面に、実施例1と同様にして製造されたメルトブロー不織布を積層して接合する。メルトブロー不織布は、実施例1と同様に、超音波熱溶着により形成される複数の固定領域を介して濾紙に接合される。このようにして製造された濾材を比較例3の濾材とする。
(Comparative Example 3)
A melt-blown non-woven fabric manufactured in the same manner as in Example 1 is laminated and bonded to the surface of the filter paper manufactured in Comparative Example 1. The melt-blown nonwoven fabric is bonded to the filter paper via a plurality of fixed regions formed by ultrasonic heat welding, as in Example 1. The filter medium produced in this manner is used as the filter medium of Comparative Example 3.

上記実施例1および比較例1〜3にて作成した濾材について、特性に関する各種測定を行った。その結果を図8〜図10のグラフに示す。
なお、以下の測定において、試験機として、PALAS社製、フィルターテスターMFP3000Sを使用し、使用ダストには、ISO、ACダストFINEを使用した。
Various measurements regarding the characteristics of the filter media prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were performed. The results are shown in the graphs of FIGS. 8 to 10.
In the following measurements, a filter tester MFP3000S manufactured by PALAS was used as a testing machine, and ISO and AC dust FINE were used as the dust used.

実施例1および比較例1〜3にて作成した濾材について、単板濾過面積を100cmとする濾材の試験片をホルダーにセットし、流速15cm/secで鉛直方向に空気を通過させ、濾材上流側および下流側の圧力差ΔPに対するダスト保持量(DHC)[g/m](図8参照)及びダスト捕集効率[%](図9参照)を測定した。また、使用するダストの平均細孔径に対するダスト捕集効率[%](図10参照)を測定した。 For the filter media prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, a test piece of the filter medium having a single plate filtration area of 100 cm 2 was set in a holder, and air was passed in the vertical direction at a flow velocity of 15 cm / sec to allow air to pass through the filter medium upstream. The dust retention amount (DHC) [g / m 2 ] (see FIG. 8) and the dust collection efficiency [%] (see FIG. 9) with respect to the pressure difference ΔP on the side and the downstream side were measured. In addition, the dust collection efficiency [%] (see FIG. 10) with respect to the average pore size of the dust used was measured.

図8〜図10から明らかなように、実施例1における多層複合化濾材は、比較例1〜3の濾材に比較して優れたダスト保持量(DHC)とダスト捕集効率を実現できることが明らかとなった。 As is clear from FIGS. 8 to 10, it is clear that the multilayer composite filter medium in Example 1 can realize an excellent dust retention amount (DHC) and dust collection efficiency as compared with the filter media of Comparative Examples 1 to 3. It became.

本発明の多層複合化濾材は、濾過性能と濾過寿命を向上できる濾材として、自動車等のエンジン用のエアーフィルタ、オイルフィルタ、燃料用フィルタに好適に使用され、あるいは、空調設備用フィルタ、油圧機器用フィルタ、放電加工機器用フィルタ、コンプレッサー用フィルタ、プロセスフィルター等として好適に使用される。 The multi-layer composite filter medium of the present invention is suitably used as a filter medium capable of improving filtration performance and filtration life for air filters, oil filters, fuel filters for engines of automobiles, etc., or filters for air conditioning equipment, hydraulic equipment. It is suitably used as a filter for electric discharge processing equipment, a filter for a compressor, a process filter and the like.

100、200、300…多層複合化濾材
1、1X、1Y…基材
1A…紙製シート
2…ナノコート層
3…不織布層
4…空隙
5…固定領域
6…溝部
7…凹部
10…濾過領域
11…第一ケーク層
12…第二ケーク層
13…第一ケーク層形成領域
14…第二ケーク層形成領域
15…ダスト
15a…ダスト
15b…ダスト
20…押圧ロッド
100, 200, 300 ... Multilayer composite filter media 1, 1X, 1Y ... Base material 1A ... Paper sheet 2 ... Nanocoat layer 3 ... Non-woven fabric layer 4 ... Voids 5 ... Fixed area 6 ... Grooves 7 ... Recesses 10 ... Filtration area 11 ... First cake layer 12 ... Second cake layer 13 ... First cake layer forming region 14 ... Second cake layer forming region 15 ... Dust 15a ... Dust 15b ... Dust 20 ... Pressing rod

Claims (18)

主面を有する多層複合化濾材であって、
第一平均細孔径を有する紙製の基材と、
前記基材の上面に形成されたナノファイバーを含むナノコート層と、
前記ナノコート層を形成した前記基材の上面側に配置された、前記第一平均細孔径よりも大きい第二平均細孔径を有する不織布からなる不織布層と、
を備え、
前記ナノコート層を形成するナノファイバーの平均繊維径が、前記基材及び前記不織布層を形成する繊維の平均繊維径よりも小さく、
前記不織布層と前記ナノコート層との間に空隙を形成するように、離間して設けられた複数の固定領域を介して前記不織布層が前記基材に固定されてなる多層複合化濾材。
A multi-layer composite filter medium with a main surface
A paper substrate with a first average pore diameter and
A nanocoat layer containing nanofibers formed on the upper surface of the base material and
A non-woven fabric layer made of a non-woven fabric having a second average pore diameter larger than the first average pore diameter, which is arranged on the upper surface side of the base material on which the nanocoat layer is formed, and
With
The average fiber diameter of the nanofibers forming the nanocoat layer is smaller than the average fiber diameter of the fibers forming the base material and the non-woven fabric layer.
A multilayer composite filter medium in which the non-woven fabric layer is fixed to the base material via a plurality of fixed regions provided apart from each other so as to form a gap between the non-woven fabric layer and the nanocoat layer.
請求項1に記載の多層複合化濾材であって、
前記不織布層の上面に、該不織布層で捕捉されるダストが集合された第一ケーク層を形成するための第一ケーク層形成領域を形成し、
前記空隙に、前記ナノコート層で捕捉されるダストが集合された第二ケーク層を形成する第二ケーク層形成領域を形成してなる多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to claim 1.
On the upper surface of the non-woven fabric layer, a first cake layer forming region for forming a first cake layer in which dust trapped by the non-woven fabric layer is collected is formed.
A multi-layer composite filter medium formed in the voids with a second cake layer forming region forming a second cake layer in which dust captured by the nanocoat layer is aggregated.
請求項1又は2に記載の多層複合化濾材であって、
前記複数の固定領域が、前記多層複合化濾材の主面上に、点状に離間して形成されてなる多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to claim 1 or 2.
A multilayer composite filter medium in which the plurality of fixed regions are formed on the main surface of the multilayer composite filter medium at points.
請求項1から3のいずれか一項に記載の多層複合化濾材であって、
前記複数の固定領域の面積の総和が、前記多層複合化濾材の主面の面積に対して、20%以下である多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to any one of claims 1 to 3.
A multilayer composite filter medium in which the total area of the plurality of fixed regions is 20% or less of the area of the main surface of the multilayer composite filter medium.
請求項1から4のいずれか一項に記載の多層複合化濾材であって、
前記固定領域が、超音波熱溶着、ホットメルト、熱圧着のいずれかにより形成されてなる多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to any one of claims 1 to 4.
A multilayer composite filter medium in which the fixed region is formed by any of ultrasonic heat welding, hot melting, and thermocompression bonding.
請求項1から5のいずれか一項に記載の多層複合化濾材であって、
前記基材が、湿式抄紙された紙製シートで構成されており、
前記紙製シートは、
繊維径が100μm以下であって、平均繊維径が1μm〜80μmで、
第一平均細孔径が0.5μm〜200μmである多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to any one of claims 1 to 5.
The base material is composed of a wet-made paper sheet.
The paper sheet is
The fiber diameter is 100 μm or less, and the average fiber diameter is 1 μm to 80 μm.
A multilayer composite filter medium having a first average pore diameter of 0.5 μm to 200 μm.
請求項6に記載の多層複合化濾材であって、
前記基材が、前記紙製シートの全体または一部に樹脂を含浸させてなる多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to claim 6.
A multilayer composite filter medium in which the base material is impregnated with a resin in whole or in part of the paper sheet.
請求項7に記載の多層複合化濾材であって、
前記基材が、前記紙製シートの第一面側から樹脂を含浸させて、第二面に前記ナノコート層を設けてなる多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to claim 7.
A multilayer composite filter medium in which the base material is impregnated with a resin from the first surface side of the paper sheet and the nanocoat layer is provided on the second surface.
請求項1から8のいずれか一項に記載の多層複合化濾材であって、
前記不織布層を構成する不織布は、
平均繊維径が0.5μm〜100μmで、
第二平均細孔径が1μm〜600μmである多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to any one of claims 1 to 8.
The non-woven fabric constituting the non-woven fabric layer is
With an average fiber diameter of 0.5 μm to 100 μm,
A multilayer composite filter medium having a second average pore diameter of 1 μm to 600 μm.
請求項1から10のいずれか一項に記載の多層複合化濾材であって、
前記不織布層が、メルトブローにより形成されてなる多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to any one of claims 1 to 10.
A multilayer composite filter medium in which the non-woven fabric layer is formed by melt blowing.
請求項1から11のいずれか一項に記載の多層複合化濾材であって、
前記ナノコート層は、
前記ナノファイバーの平均繊維径が20nm〜1000nmである多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to any one of claims 1 to 11.
The nanocoat layer is
A multilayer composite filter medium having an average fiber diameter of 20 nm to 1000 nm.
請求項1から12のいずれか一項に記載の多層複合化濾材であって、
前記ナノコート層が、エレクトロスピニング法、又はエレクトロバブルスピニング法により形成されてなる多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to any one of claims 1 to 12.
A multi-layer composite filter medium in which the nanocoat layer is formed by an electrospinning method or an electrobubble spinning method.
請求項1から12のいずれか一項に記載の多層複合化濾材であって、
前記基材が、波形にコルゲート加工されてなる多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to any one of claims 1 to 12.
A multi-layer composite filter medium in which the base material is corrugated.
請求項1から12のいずれか一項に記載の多層複合化濾材であって、
前記基材の表面がエンボス加工されてなる多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to any one of claims 1 to 12.
A multi-layer composite filter medium in which the surface of the base material is embossed.
請求項1から14のいずれか一項に記載の多層複合化濾材であって、
エンジン用のエアーフィルタ、オイルフィルタ、燃料用フィルタ、空調設備用フィルタ、油圧機器用フィルタ、放電加工機器用フィルタ、コンプレッサー用フィルタ、プロセスフィルターのいずれかである多層複合化濾材。
The multilayer composite filter medium according to any one of claims 1 to 14.
A multi-layer composite filter medium that is one of an air filter for an engine, an oil filter, a filter for fuel, a filter for air conditioning equipment, a filter for hydraulic equipment, a filter for discharge processing equipment, a filter for a compressor, and a process filter.
第一平均細孔径を有する紙製の基材を準備する基材準備工程と、
前記基材の上面にナノファイバーをコーティングしてナノコート層を形成するナノコート工程と、
前記ナノコート層が形成された前記基材の上面側に、前記第一平均細孔径よりも大きい第二平均細孔径を有する不織布を配置して不織布層を形成する積層工程と、
前記不織布層と前記ナノコート層との間に空隙を形成するように、複数の固定領域を離間して設けて、前記不織布層を前記基材に固定する接合工程と
を含む多層複合化濾材の製造方法。
A base material preparation step for preparing a paper base material having a first average pore diameter, and
A nanocoating step of coating nanofibers on the upper surface of the base material to form a nanocoat layer,
A laminating step of arranging a non-woven fabric having a second average pore diameter larger than the first average pore diameter on the upper surface side of the base material on which the nanocoat layer is formed to form a non-woven fabric layer.
Production of a multilayer composite filter medium including a joining step of providing a plurality of fixing regions at intervals so as to form a gap between the nonwoven fabric layer and the nanocoat layer and fixing the nonwoven fabric layer to the substrate. Method.
請求項16に記載の多層複合化濾材の製造方法であって、
前記基材準備工程が、
前記基材を構成する紙製シートを湿式抄紙する抄紙工程と、
前記抄紙工程で抄紙された前記紙製シートの第一面側から樹脂を含浸させる樹脂加工工程とを含み、
前記ナノコート工程において、
前記紙製シートの第二面に前記ナノコート層を形成する多層複合化濾材の製造方法。
The method for producing a multilayer composite filter medium according to claim 16.
The base material preparation step
A papermaking process in which a paper sheet constituting the base material is wet-made and
Including a resin processing step of impregnating the resin from the front surface side of the paper sheet made by the papermaking step.
In the nanocoating step
A method for producing a multilayer composite filter medium in which the nanocoat layer is formed on the second surface of the paper sheet.
請求項16又は17に記載の多層複合化濾材の製造方法であって、
前記接合工程において、
前記複数の固定領域を、前記多層複合化濾材の主面上に点状に離間して設けて、
前記複数の固定領域の面積の総和を、前記多層複合化濾材の主面の面積に対して、20%以下とする多層複合化濾材の製造方法。
The method for producing a multilayer composite filter medium according to claim 16 or 17.
In the joining process
The plurality of fixed regions are provided on the main surface of the multilayer composite filter medium at a point-like distance.
A method for producing a multilayer composite filter medium, wherein the total area of the plurality of fixed regions is 20% or less of the area of the main surface of the multilayer composite filter medium.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH026812A (en) * 1988-06-27 1990-01-11 Gun Ei Chem Ind Co Ltd Production of impregnated paper for filter
JP2007301436A (en) * 2006-05-08 2007-11-22 Kanai Juyo Kogyo Co Ltd Filter medium for air filter
JP2009028617A (en) * 2007-07-26 2009-02-12 Kureha Ltd Filter nonwoven fabric
JP2010509039A (en) * 2006-11-02 2010-03-25 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Fuel filter
JP2011088349A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 Teijin Techno Products Ltd Multilayer fiber structure and filter medium comprising the same
JP2012196647A (en) * 2011-03-23 2012-10-18 Panasonic Corp Air cleaning filter and air cleaning device using the same
JP2013501657A (en) * 2009-08-10 2013-01-17 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Durable non-woven allergen barrier laminate
US20140190137A1 (en) * 2013-01-10 2014-07-10 Tdc Filter Manufacturing, Inc. Media and Filter for Coastal and High Humidity Areas

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH026812A (en) * 1988-06-27 1990-01-11 Gun Ei Chem Ind Co Ltd Production of impregnated paper for filter
JP2007301436A (en) * 2006-05-08 2007-11-22 Kanai Juyo Kogyo Co Ltd Filter medium for air filter
JP2010509039A (en) * 2006-11-02 2010-03-25 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Fuel filter
JP2009028617A (en) * 2007-07-26 2009-02-12 Kureha Ltd Filter nonwoven fabric
JP2013501657A (en) * 2009-08-10 2013-01-17 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Durable non-woven allergen barrier laminate
JP2011088349A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 Teijin Techno Products Ltd Multilayer fiber structure and filter medium comprising the same
JP2012196647A (en) * 2011-03-23 2012-10-18 Panasonic Corp Air cleaning filter and air cleaning device using the same
US20140190137A1 (en) * 2013-01-10 2014-07-10 Tdc Filter Manufacturing, Inc. Media and Filter for Coastal and High Humidity Areas

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