JP2022090996A

JP2022090996A - エアフィルター用濾材およびエアフィルター

Info

Publication number: JP2022090996A
Application number: JP2020203646A
Authority: JP
Inventors: 晃太朗下川; Kotaro Shimokawa
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2022-06-20

Abstract

【課題】芳香成分を長期間放出可能なエアフィルター用濾材を提供する。【解決手段】本発明のエアフィルター用濾材は、芳香成分を担持したセラミックスを含有する不織布を備え、当該芳香成分を放出する。【選択図】なし

Description

本発明は、塵埃、臭気を除去する濾材およびフィルターに関する。

フィルターにおいて、従来の塵埃、臭気等を除去する機能に加え、有効成分を空気中に放出する機能を有するものが開発されてきている（例えば、特許文献１）。
特開２００９－１２５７２号公報

有効成分として芳香成分があるが、一般に芳香成分の沸点は低く、短期間で揮発するため、芳香成分の放出が長続きしない。

そこで、本発明の目的は、長期間芳香成分を放出できるエアフィルター用濾材及びエアフィルターを実現することである。

本発明者は鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。すなわち本発明は以下の構成からなる。
１．芳香成分を担持したセラミックスを含有する不織布を備え、当該芳香成分を放出するエアフィルター用濾材。
２．前記セラミックスが、不織布に担持されている、および／または、２つの不織布層の間に保持されている上記１に記載のエアフィルター用濾材。
３．前記芳香成分と前記セラミックスとの質量比率は１／１０～１０／１であることを特徴とする上記１または２に記載のエアフィルター用濾材。
４．上記１から３のいずれか１つに記載のエアフィルター用濾材を用いたエアフィルター。

本発明のエアフィルター用濾材は、芳香成分を担持したセラミックスを含有した不織布を備えていることで、長期間にわたって芳香成分を放出することができる。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のエアフィルター用濾材は、芳香成分を担持したセラミックスを不織布に含有することで、芳香成分を長期間にわたって放出する。

セラミックスに芳香成分を担持させる方法は、特に限定されないが、例えばセラミックスと芳香成分の共晶体を作成する方法や、多孔質セラミックスに芳香成分の溶液を吸収させたのちに乾燥する方法がある。

本発明の濾材において、芳香成分とセラミックスとの質量比率は１／１０～１０／１であることが好ましい。この範囲であると、芳香成分をセラミックスに放出に必要な量を確実に担持させ、効果的に放出を行うことができる。

セラミックスは、珪酸系であるコロイダルシリカ、ケイ酸カルシウム、エチルシリケート、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、アルミナ系であるアルミン酸カルシウム、β－アルミナ、ベーマイト、アルミナゾル、リン酸系であるリン酸カルシウム、リン酸アルミニウム及びリン酸マグネシウムからなる無機素材から選択されることが好ましい。

セラミックスは、微粒子であることが好ましく、その表面ないしは内部に芳香成分が担持されている。セラミックスが微粒子である場合、その平均粒子径は、５０μｍ以下、さらに２０μｍ以下に制御することが好ましい。下限については、特に限定はないが、１μｍ前後、さらにはサブミクロン（０．１μｍ）のオーダーとすることも可能である。粒子径が小さい、すなわち比表面積が大きいと、セラミックス内部の担持されている芳香成分がすみやかに放出されるために有利である。

芳香成分を担持したセラミックスを不織布に含有させる方法は、特に限定されないが、アクリル樹脂等のバインダーを溶解した水にセラミックスを分散した液に不織布を浸し、絞って乾燥させる方法などが挙げられる。この際、セラミックスと同時に、抗菌剤、難燃剤、着色のための顔料等も同時に含有させることも可能である。

また、セラミックスを不織布に含有させた構造として、２枚の不織布でセラミックスを保持する構造とすることも可能である。この場合、２枚の不織布にセラミックスを保持する方法として、熱圧着により不織布を溶融させて接着する方法、バインダー成分を不織布に塗布して貼り合わせる方法、セラミックスに粉末状のバインダーを混合して２枚の不織布に挟み圧着する方法などが挙げられる。

バインダーと芳香成分を担持したセラミックスとの質量比率は、１／１よりもバインダー量が少ないことが好ましい。バインダー量が多いと、濾材においてセラミックスの露出部分が減り、芳香成分の放出量が減少するため、得られる効果が低くなるからである。また、バインダーと芳香成分を担持したセラミックスとの質量比率は、１／１０よりもバインダー量が多いことが好ましい。これよりもバインダー量が少ないと、実質的に不織布にセラミックスを固着することが困難だからである。

本発明の濾材において、不織布に含有される方向成分を担持したセラミックスの量（不織布１ｍ^２当たりの質量）は、１～１０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。１ｇ／ｍ^２よりも少なくなると効果が得られにくくなり、１０ｇ／ｍ^２よりも多くなると通気抵抗の上昇など、濾材やフィルターとしての実用化が困難になる。

本発明のエアフィルターは、本発明の濾材を用いるものであり、例えば、プリーツ加工や、枠などへの取り付け加工が施されていてもよい。また、本発明のエアフィルターは、本発明の濾材に他の材料を組み合わせて形成されてもよい。

以下、実施例によって本発明の作用効果をより具体的に示す。下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に沿って設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。また、以下に記載の数値はあくまで、以下の実施例および比較例でのものであり、本発明はこれらの数値に限定されない。

（実施例１）
芳香成分として柑橘系香料を担持したセラミックス粒子（質量比は、香料成分：セラミックス成分＝４：６）とスチレン・アクリル系バインダーとを含む水系スラリーを調整し、目付け４０ｇ／ｍ^２のレジンボンド不織布に添着・乾燥加工し、柑橘系香料を担持したセラミックスが添着した濾材を作製した。セラミックスの添着量は５ｇ／ｍ^２、バインダーの添着量は５ｇ／ｍ^２であり、添着後の濾材目付けは合計で５０ｇ／ｍ^２であった。

（比較例１）
実施例１と同量の柑橘系香料とスチレン・アクリル系バインダーとを含む水系スラリーを調整し、目付け４０ｇ／ｍ^２のレジンボンド不織布に添着・乾燥加工した。柑橘系香料の添着量は７ｇ／ｍ^２であり、添着後の濾材目付けは合計で４７ｇ／ｍ^２であった。

（寿命評価）
６０ｍｍ×３９０ｍｍに切り取った濾材を、山高１０ｍｍのプリーツに折り、６０ｍｍ×６０ｍｍ×１０ｍｍの枠の内側に固定し、評価用フィルターとした。６０ｍｍ×６０ｍｍ×５００ｍｍのダクトの中央に評価用フィルターを取り付け、ダクトの一方にファンを接続して１．３ｍ^３／時間で評価用フィルターに空気を通過させた。評価用フィルターを通過した空気に柑橘系香料を感じるかについて定期的に官能評価を実施した。１０人のモニターのうち、柑橘系の匂いを感じた人数を測定した。結果を表１に示す。

表１からわかるように、実施例１は比較例１に対して、芳香成分の放出の寿命が延びていることが分かる。

本発明の濾材は、自動車用キャビンフィルター、空気清浄機やエアコンのフィルター等に好適に利用でき、芳香成分を長期間放出することができ、ユーザに快適な空間を長期間提供できる。

Claims

芳香成分を担持したセラミックスを含有する不織布を備え、当該芳香成分を放出するエアフィルター用濾材。
前記セラミックスが、前記不織布に担持されている、または、２つの前記不織布の間に保持されている請求項１に記載のエアフィルター用濾材。
前記芳香成分と前記セラミックスとの質量比が１／１０～１０／１であることを特徴とする請求項１または２に記載のエアフィルター用濾材。
請求項１から３のいずれか１項に記載のエアフィルター用濾材を用いたエアフィルター。