JP2023008325A - air filter - Google Patents

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康彦 深沢
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Abstract

To provide an air filter formed of a plurality of layers which can suppress lowering of collection efficiency by an adhesive for integrating filter layers.SOLUTION: An air filter 1 includes a first filter layer 10 that is an air permeable synthetic resin fiber layer, and a second filter layer 20 which sandwiches the first filter layer and is air permeable, wherein the first filter layer and the second filter layer are integrated with each other through an adhesive layer 30 composed of a plurality of strips of fibrous hot melts distributed so as to form an air permeable gap.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、層構造を有するエアフィルタに関する。 The present invention relates to air filters having a layered structure.

ナノファイバー等の細径繊維のシート状集合体がエアフィルタとして使用されることは周知である。また、そのシート状集合体を通気性のシートでサンドウィッチすることによって、シート状集合体の両表面が被覆保護された層構造を有するエアフィルタは公知である。 It is well known that sheet-like aggregates of small-diameter fibers such as nanofibers are used as air filters. An air filter having a layered structure in which both surfaces of the sheet-like assembly are covered and protected by sandwiching the sheet-like assembly with air-permeable sheets is also known.

例えば、特許文献１に記載の多層繊維構造体では、上層が３００～５００ｎｍの超極細繊維からなる不織布、中間層が直径１０～２００ｎｍの超極細繊維からなる不織布、下層が直径０．８０～１００μｍの繊維からなる不織布であって、これら３層がカレンダー加工による熱圧着により接着されている。フィルタとして機能する中間層は、上層と下層とを形成している不織布によって被覆され、保護されている。 For example, in the multilayer fiber structure described in Patent Document 1, the upper layer is a nonwoven fabric made of ultrafine fibers with a diameter of 300 to 500 nm, the intermediate layer is a nonwoven fabric made of ultrafine fibers with a diameter of 10 to 200 nm, and the lower layer is a diameter of 0.80 to 100 μm. and these three layers are bonded together by thermocompression bonding by calendering. The middle layer, which acts as a filter, is covered and protected by the non-woven fabric forming the upper and lower layers.

特開２０１１－８９２２６号公報JP 2011-89226 A

特許文献１に記載の多層繊維構造体は、上層，中間層，下層をカレンダー加工による熱圧着で接着するというものであるから、超極細繊維で形成される上層や中間層では、少なくともカレンダーロールによって加熱、加圧された部位とその周辺との広範囲において、各層が平面方向においても厚さ方向においても圧縮されたり、溶着したりすることによって通気性の透孔が減少し、各層における本来の捕集性能が低下したり、通気抵抗が上昇したりするということが懸念される。 In the multilayer fiber structure described in Patent Document 1, the upper layer, the intermediate layer, and the lower layer are bonded by thermocompression bonding by calendering. In a wide range of the heated and pressurized area and its periphery, each layer is compressed or welded both in the plane direction and the thickness direction, thereby reducing the air permeable pores and reducing the original trapping capacity of each layer. It is feared that the collection performance will be lowered and the ventilation resistance will be increased.

そこで、本発明では、多層構造、すなわち複数層を有するエアフィルタにおいて、各層を互いに接合してもエアフィルタとしての通気性の低下を低く抑えることが可能なエアフィルタの提供を課題にしている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an air filter having a multi-layered structure, that is, an air filter having a plurality of layers, in which deterioration of air permeability as an air filter can be suppressed to a low level even if the layers are joined to each other.

前記課題を解決するために本発明が対象とするのは、通気性の合成樹脂繊維層である第１フィルタ層と通気性の第２フィルタ層とを含むエアフィルタである。 In order to solve the above problems, the object of the present invention is an air filter including a first filter layer, which is a breathable synthetic resin fiber layer, and a breathable second filter layer.

かかるエアフィルタにおいて、本発明が特徴とするところは、次のとおりである。すなわち、前記第１フィルタ層が前記第２フィルタ層にサンドウィッチされていて、前記第１フィルタ層と前記第２フィルタ層とが通気性の間隙を形成するように分布している複数条の繊維状ホットメルトからなる接着剤層を介して一体化しており、前記第１フィルタ層を形成している繊維が連続繊維である。 In such an air filter, the features of the present invention are as follows. That is, the first filter layer is sandwiched with the second filter layer, and a plurality of fibrous fibers are distributed so as to form an air-permeable gap between the first filter layer and the second filter layer. The fibers that are integrated through an adhesive layer made of hot melt and form the first filter layer are continuous fibers.

本発明の実施態様の一つにおいて、前記第２フィルタ層は、前記第２フィルタ層を形成している材料の熱伝導率が前記第１フィルタ層を形成している材料の熱伝導率よりも高く、前記第１フィルタ層および前記第２フィルタ層それぞれを形成している材料の溶融温度が前記繊維状ホットメルトの溶融温度よりも高い。 In one embodiment of the present invention, the second filter layer is such that the thermal conductivity of the material forming the second filter layer is higher than the thermal conductivity of the material forming the first filter layer. high, and the melting temperature of the materials forming each of the first filter layer and the second filter layer is higher than the melting temperature of the fibrous hot melt.

本発明の実施態様の他の一つにおいて、前記第１フィルタ層および前記第２フィルタ層のそれぞれを形成している材料と、前記ホットメルト接着剤との溶融温度の差が少なくとも４０℃である。 In another embodiment of the present invention, the difference in melting temperature between the materials forming each of the first filter layer and the second filter layer and the hot melt adhesive is at least 40°C. .

本発明の実施態様の他の一つにおいて、前記第２フィルタ層は、金属メッシュである。 In another embodiment of the present invention, the second filter layer is metal mesh.

本発明の実施態様の他の一つにおいて、前記第１フィルタ層と前記接着剤層それぞれの坪量は３～３０ｇ／ｍ２と５～３０ｇ／ｍ２の範囲にあり、前記金属メッシュの番手が６０～６２５の範囲にある。 In another embodiment of the present invention, the basis weights of the first filter layer and the adhesive layer are in the ranges of 3-30 g/m 2 and 5-30 g/m 2 , respectively, and the mesh count of the metal mesh is is in the range of 60-625.

本発明の実施態様の他の一つにおいて、前記第１フィルタ層は、繊維径が０．８～２０μｍの細径繊維で形成され、前記細径繊維は長さ方向に直交する方向の断面の形状が扁平なものである。 In another embodiment of the present invention, the first filter layer is formed of fine fibers having a fiber diameter of 0.8 to 20 μm, and the fine fibers have a cross section in a direction orthogonal to the length direction. It has a flat shape.

本発明に係るエアフィルタは、第１フィルタ層が第２フィルタ層にサンドウィッチされているものであって、第１フィルタ層と第２フィルタ層とは、繊維状のホットメルトからなる接着剤層を介して一体化しているものであるから、その繊維状のホットメルトに接触している部位においてのみ通気性が低下したり、失われたりして、その他の部位においてはエアフィルタ本来の通気性を発揮することが可能になる。 In the air filter according to the present invention, the first filter layer is sandwiched between the second filter layers. Since it is integrated through the fibrous hot melt, the air permeability is reduced or lost only in the parts that are in contact with the fibrous hot melt, and in the other parts, the original air permeability of the air filter is lost. be able to perform.

エアフィルタの斜視図。The perspective view of an air filter. 図１のＡ－Ａ線切断面を拡大して示す図。FIG. 2 is an enlarged view of the AA line cross-section of FIG. 1; 第１フィルタ層を拡大して示す図(写真)。The figure (photograph) which expands and shows a 1st filter layer. 第１フィルタ層の一部分をさらに拡大して示す図(写真)。The figure (photograph) which further expands and shows a part of 1st filter layer. 第２フィルタ層と接着剤層とを示す図(写真)。The figure (photograph) which shows a 2nd filter layer and an adhesive bond layer. エアフィルタの断面図(写真)。Cross-sectional view of the air filter (photo). 加熱後のエアフィルタの図６と同様な図(写真)。The figure (photograph) similar to FIG. 6 of the air filter after a heating. エアフィルタの捕集効率と圧力損失を測定するためのシステムの概略図。Schematic of a system for measuring air filter collection efficiency and pressure drop.

添付の図面を参照して、本発明に係るエアフィルタの詳細を説明すると、以下のとおりである。 The details of the air filter according to the present invention are described below with reference to the accompanying drawings.

図１，２は、本発明に係るエアフィルタの一例を示す円盤状のエアフィルタ１の斜視図と、その斜視図におけるＡ－Ａ線切断面の拡大図である。図示例において、エアフィルタ１は厚さ方向Ｙと、その厚さ方向Ｙの上方に位置する上面５と、厚さ方向の下方に位置する下面６とを有する。ただし、図示例のエアフィルタ１は、上面５と下面６とを区別することなく使うことができる。かかるエアフィルタ１は、図２に示されているように、中間層を形成している一層の第１フィルタ層１０と、エアフィルタ１の上下面５，６のそれぞれを形成している二層の第２フィルタ層２０と、第１フィルタ層１０と第２フィルタ層２０のそれぞれとを一体化する接着剤層３０とを含んでいる。 1 and 2 are a perspective view of a disk-shaped air filter 1 showing an example of an air filter according to the present invention, and an enlarged view taken along line AA in the perspective view. In the illustrated example, the air filter 1 has a thickness direction Y, an upper surface 5 positioned above the thickness direction Y, and a lower surface 6 positioned below the thickness direction. However, the illustrated air filter 1 can be used without distinguishing between the upper surface 5 and the lower surface 6 . Such an air filter 1 comprises, as shown in FIG. and an adhesive layer 30 that joins each of the first filter layer 10 and the second filter layer 20 together.

図２に示す断面構造においては、便宜上、第１フィルタ層１０の上面と対向している第２フィルタ層２０には参照符号２１が使用され、第１フィルタ層１０の下面と対向している第２フィルタ層２０には参照符号２２が使用されている。また、接着剤層３０については、図示の如く、上下方向Ｙの上方に位置する接着層３０には参照符号３１が使用され、上下方向Ｙの下方に位置する接着剤層３０には参照符号３２が使用されている。 In the cross-sectional structure shown in FIG. 2, reference numeral 21 is used for the second filter layer 20 facing the upper surface of the first filter layer 10, and the second filter layer 20 facing the lower surface of the first filter layer 10 is used for convenience. Reference number 22 is used for the two filter layers 20 . As for the adhesive layers 30, reference numerals 31 are used for the adhesive layers 30 positioned above the vertical direction Y, and reference numerals 32 are used for the adhesive layers 30 positioned below the vertical direction Y, as shown in the figure. is used.

第１フィルタ層１０は、合成樹脂で形成された繊維の集合体、すなわち本発明における合成樹脂繊維層である。本発明は、その合成樹脂の種類や繊維の形状を特定するものではない。しかし、エアフィルタ１が、例えば、大気じんに対して高い捕集性能の発揮を目的とするものである場合には、合成樹脂繊維層における繊維として、繊維径１０～１０００ｎｍの極細繊維を使用したり、繊維径が１０～３０００ｎｍの極細繊維を使用したり、繊維径が０．５～２０μｍの細径繊維を使用したりすることができる。また、合成樹脂としては、エアフィルタ１が使用されるときの温度条件に応じて、適宜の溶融温度または耐熱温度を有するものを選ぶことができる。例えば、エアフィルタ１が室温のエアに対して使用されるものである場合には、ポリエチレンやポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル等の室温よりもはるかに高い溶融温度を有する熱可塑性合成樹脂を使用することができる。また、エアフィルタ１が１００℃以上ののエアに接触する可能性がある場合には、例えば、２５０℃以上の軟化温度を有するポリアミドイミド樹脂からなる繊維や金属繊維等を使用することができる。 The first filter layer 10 is an aggregate of fibers made of synthetic resin, that is, the synthetic resin fiber layer of the present invention. The present invention does not specify the type of synthetic resin or the shape of the fibers. However, if the purpose of the air filter 1 is to exhibit high collection performance against atmospheric dust, for example, ultrafine fibers with a fiber diameter of 10 to 1000 nm are used as the fibers in the synthetic resin fiber layer. Alternatively, ultrafine fibers with a fiber diameter of 10 to 3000 nm can be used, or fine fibers with a fiber diameter of 0.5 to 20 μm can be used. Further, as the synthetic resin, one having an appropriate melting temperature or heat resistance temperature can be selected according to the temperature conditions when the air filter 1 is used. For example, when the air filter 1 is used for air at room temperature, it is possible to use thermoplastic synthetic resins such as polyethylene, polypropylene, nylon, polyester, etc., which have a melting temperature much higher than room temperature. can. If the air filter 1 is likely to come into contact with air of 100° C. or higher, for example, fibers made of polyamide-imide resin or metal fibers having a softening temperature of 250° C. or higher can be used.

第２フィルタ層２０は、第１フィルタ層１０に対する通気性の被覆保護層としての機能と、比較的大きな粒子を捕集する機能とを有するものである。かかる第２フィルタ層２０は、第１フィルタ層１０よりも高い通気度を有し、第１フィルタ層１０を形成している合成樹脂繊維よりも耐熱温度が高い金属または合成樹脂で形成されることが好ましいものである。金属で形成される場合の第２フィルタ層２０の例には、金属メッシュがある。本発明において使用する金属メッシュは、６０～６２５メッシュの範囲にあるものが好ましい。ただし、エアフィルタ１の用途によっては、そのメッシュ数がさらに限定的なものになることがある。 The second filter layer 20 has the function of a breathable covering protective layer for the first filter layer 10 and the function of collecting relatively large particles. The second filter layer 20 has higher air permeability than the first filter layer 10 and is made of a metal or synthetic resin having a higher heat resistance temperature than the synthetic resin fibers forming the first filter layer 10. is preferred. An example of the second filter layer 20 when formed of metal is a metal mesh. The metal mesh used in the present invention is preferably in the range of 60-625 mesh. However, depending on the application of the air filter 1, the number of meshes may be even more limited.

接着剤層３０は、第１フィルタ層１０と第２フィルタ層２０とを一体化させておくためのもので、ホットメルト接着剤によって形成される。ここでいうホットメルト接着剤とは、エアフィルタ１が使用される温度条件下では固形のものであるが、エアフィルタ１を製造する工程においては、所要温度にまで加熱すると溶融するものである接着剤を意味している。そのホットメルト接着剤は、第１フィルタ層１０を形成している合成樹脂繊維に使用される合成樹脂材料および第２フィルタ層２０を形成している材料の溶融温度よりも低い溶融温度、より好ましくは４０℃以上低い溶融温度を有するものを使用して、塗布するときに加熱されて溶融状態にあるホットメルト接着剤によって、それらの材料が変形したり、変質したりすることがないようにすることが好ましい。ただし、第１フィルタ層１０および／または第２フィルタ層２０を形成する材料が明確な溶融温度を有するものでない場合には、その材料の耐熱温度とホットメルト接着剤の溶融温度とを比較する。そのホットメルト接着剤はまた、エアフィルタ１が使用される温度条件に基づいても選定される。エアフィルタ１におけるホットメルト接着剤は、第１フィルタ層１０または第２フィルタ層２０に対してドット状やΩ（オメガ）状等の平面形状に塗布することもできれば、連続繊維を形成するかの如くライン状に塗布することもできる。ライン状に塗布する場合には、塗布機の選択によって、スパイラル状のラインを画くように塗布したり、互いに並行する複数条のラインを画くように塗布したりすることができる。並行する複数条のラインは、直線であってもよいし、サインカーブ状の如く起伏を繰り返すものであってもよい。また、メルトブロー装置を使用して複数条の連続繊維が形成されるように塗布することもできる。加えて、メルトブロー装置を使用する場合には、複数条の連続繊維が互いに交差しながら不規則な弧を画くように塗布することが好ましい。このようにして得られる連続繊維状のホットメルト接着剤は、それが第１フィルタ層１０の表面部分において不規則に分布している複数条の極細繊維や細径繊維をまたいで延びているものであると、第１フィルタ層１０におけるそれら繊維相互の位置関係を維持し、極細繊維や細径繊維の分布状態を安定化させることができるという効果を奏するものになる。同様な効果は、スパイラルを画いて一方向へ延びるホットメルト接着剤のラインどうしが、その一方向と交差する方向において部分的に重なり合う態様、起伏を繰り返しながら一方向へ延びるホットメルト接着剤のラインがその一方向と交差する方向において部分的に重なり合う態様にある場合においても得ることができる。ホットメルト接着剤がこのような効果を奏することができるように分布する態様は、本発明において特に好ましいものである。 The adhesive layer 30 is for integrating the first filter layer 10 and the second filter layer 20, and is made of a hot-melt adhesive. The hot-melt adhesive referred to here is an adhesive that is solid under the temperature conditions in which the air filter 1 is used, but melts when heated to a required temperature in the process of manufacturing the air filter 1. means drug. The hot melt adhesive has a melting temperature lower than that of the synthetic resin material used for the synthetic resin fibers forming the first filter layer 10 and the material forming the second filter layer 20, more preferably have a melting temperature lower than 40°C so that these materials are not deformed or altered by hot-melt adhesives that are heated and in a molten state when applied. is preferred. However, if the material forming the first filter layer 10 and/or the second filter layer 20 does not have a definite melting temperature, the heat resistant temperature of the material and the melting temperature of the hot melt adhesive are compared. The hot melt adhesive is also selected based on the temperature conditions under which the air filter 1 will be used. The hot-melt adhesive in the air filter 1 can be applied to the first filter layer 10 or the second filter layer 20 in a planar shape such as a dot shape or an Ω (omega) shape, or can form continuous fibers. It can also be applied in a line like this. In the case of linear coating, depending on the selection of the applicator, it is possible to apply so as to draw a spiral line or to draw a plurality of lines parallel to each other. A plurality of parallel lines may be straight lines or may repeat undulations like a sine curve. It can also be applied by using a meltblowing device so as to form a plurality of continuous fibers. In addition, when using a melt-blowing device, it is preferable to apply so that a plurality of continuous fibers intersect each other and form irregular arcs. The continuous fibrous hot-melt adhesive obtained in this manner extends over a plurality of ultrafine fibers or fine-diameter fibers that are irregularly distributed on the surface of the first filter layer 10. As a result, the positional relationship between the fibers in the first filter layer 10 can be maintained, and the distribution state of the ultrafine fibers and small-diameter fibers can be stabilized. A similar effect can be obtained in a mode in which hot melt adhesive lines extending in one direction while forming a spiral partially overlap each other in a direction intersecting with the one direction, and hot melt adhesive lines extending in one direction while repeating undulations. are in a partially overlapping manner in a direction crossing that one direction. A mode in which the hot-melt adhesive is distributed so as to exhibit such effects is particularly preferred in the present invention.

図３は、本発明の一実施態様における第１フィルタ層１０の表面状態を１８０倍に拡大して示す図(写真)である。図の第１フィルタ層１０は、図２のエアフィルタ１に示されている第２フィルタ層２０のうちの上方に位置する第２フィルタ層２１と接着剤層３１とが第１フィルタ層１０に未だ重ねられていないという状態にある。このような状態にある第１フィルタ層１０を示す図３では、第１フィルタ１０を形成している多数の連続繊維１１が見えている。連続繊維１１は、合成樹脂としてポリアミドイミド(ガラス転移温度２６０℃)を使用し、この樹脂を電解紡糸法で紡糸することによって得たものであって、目付は９．６～１２．６ｇ／ｍ２の範囲にある。連続繊維１１は、互いに交差し、不規則な形状の通気孔を多数作ることによって第１フィルタ層１０を形成している。 FIG. 3 is a 180-fold enlarged view (photograph) showing the surface state of the first filter layer 10 in one embodiment of the present invention. The first filter layer 10 in the figure is formed by combining the upper second filter layer 21 and the adhesive layer 31 of the second filter layer 20 shown in the air filter 1 in FIG. It is in a state that it has not yet been superimposed. In FIG. 3 showing the first filter layer 10 in such a state, a large number of continuous fibers 11 forming the first filter 10 are visible. The continuous fiber 11 is obtained by using polyamide-imide (glass transition temperature 260° C.) as a synthetic resin and spinning this resin by an electrospinning method. in the range of 2 . The continuous fibers 11 cross each other and form the first filter layer 10 by creating a large number of irregularly shaped air holes.

図４は、図３の部分拡大図であって、第１フィルタ層１０の一部分が３０００倍に拡大されている。図中の連続繊維１１は、その形状が一定ではないが、帯状を成すものが多く、それら連続繊維１１の長さ方向に交差する方向である幅方向の断面形状は扁平である。図中の繊維１２では、その扁平な繊維の幅方向が見えている。また、その幅の一例は、図中に示すように５．３０μｍであった。また、図中の繊維１３では、繊維の厚さ方向が見えていて、その厚さは図中に示すように８２９ｎｍであった。 FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 3, in which a portion of the first filter layer 10 is magnified 3000 times. Although the shape of the continuous fibers 11 in the drawing is not constant, many of them are band-shaped, and the cross-sectional shape of the continuous fibers 11 in the width direction, which is the direction intersecting the length direction, is flat. In the fiber 12 in the drawing, the width direction of the flattened fiber is visible. An example of the width was 5.30 μm as shown in the figure. In addition, in the fiber 13 in the figure, the thickness direction of the fiber was visible, and the thickness was 829 nm as shown in the figure.

図５の写真は、図３の状態にあるエアフィルタ１から第１フィルタ層１０を取り除いて得られる第２フィルタ層２０を６０倍に拡大して示している。その図５には、第２フィルタ層２０のうちの一部である第２フィルタ層２１(図２参照)と、接着剤層３０のうちの一部である接着剤層３１を形成する繊維状のホットメルト接着剤とが見えている。図における第２フィルタ層２１は、複数条の縦ワイヤ２３と複数条の横ワイヤ２４とで形成されたワイヤメッシュであって、互いに交差する縦ワイヤ２３と横ワイヤ２４とが多数の通気孔２５を形成している。本発明において、第２フィルタ層２０を形成するワイヤメッシュのメッシュ数は６０～６２５メッシュの範囲にあることが好ましい。また、図示の如く不定形な網の目状態を形成するように塗布された繊維状のホットメルト接着剤からなる接着剤層３１は、繊維状を成す１本の接着剤の幅はワイヤメッシュのメッシュのサイズを超えることがなく、その目付が５～３０ｇ／ｍ２の範囲にあることが好ましい。 The photograph of FIG. 5 shows the second filter layer 20 obtained by removing the first filter layer 10 from the air filter 1 in the state of FIG. 3, magnified 60 times. 5 shows a second filter layer 21 (see FIG. 2), which is part of the second filter layer 20, and a fibrous layer forming an adhesive layer 31, which is part of the adhesive layer 30. FIG. of hot melt adhesive and visible. The second filter layer 21 in the figure is a wire mesh formed of a plurality of vertical wires 23 and a plurality of horizontal wires 24, and the vertical wires 23 and the horizontal wires 24 crossing each other are formed into a large number of ventilation holes 25. forming In the present invention, the number of wire meshes forming the second filter layer 20 is preferably in the range of 60 to 625 meshes. The adhesive layer 31 made of a fibrous hot-melt adhesive applied to form an irregular mesh as shown in the figure has a width of one fibrous adhesive of a wire mesh. It is preferable that the basis weight is in the range of 5 to 30 g/m 2 without exceeding the size of the mesh.

図６は、実物のエアフィルタ１の断面の一部分を１５０倍に拡大して示す図(写真)である。図２の断面に相当する断面を示すこの図では、ワイヤメッシュで形成された第２フィルタ層２１，２２のそれぞれと、これら第２フィルタ層２１と２２との間に介在する第１フィルタ層１０とが見えている。第１フィルタ層１０と第２フィルタ層２１との間、および第１フィルタ層１０と第２フィルタ層２２との間には、ホットメルト接着剤で形成された接着剤層３１と３２とが存在するのであるが、不鮮明であるこの図６では、それら接着剤層３１，３２の存在を確認することが難しい。 FIG. 6 is a view (photograph) showing a part of the cross section of the actual air filter 1 magnified 150 times. In this view showing a cross-section corresponding to the cross-section of FIG. 2, each of the second filter layers 21 and 22 made of wire mesh and the first filter layer 10 interposed between the second filter layers 21 and 22 are shown. is visible. Between the first filter layer 10 and the second filter layer 21 and between the first filter layer 10 and the second filter layer 22 there are adhesive layers 31 and 32 made of hot-melt adhesive. However, it is difficult to confirm the presence of the adhesive layers 31 and 32 in this unclear FIG.

図７は、図６のエアフィルタ１と同じ仕様のエアフィルタ１を１５０℃で１時間加熱したときの状態を示す図６と同様な断面図(写真)であるが、図７の倍率は１８０倍である。図７のエアフィルタ１を図６のそれと対比してみると、第１フィルタ層１０の厚さが薄くなっている。また、接着剤層３１と３２とでは、図５においては連続繊維の如くに切れ目なく延びていたホットメルト接着剤が繊維の長さ方向において分断されていて、接着剤層３１，３２それぞれにおける一部のものが第２フィルタ２１，２２それぞれにおける外面の側に流れ出ているように見える。また、加熱する前にはホットメルト接着剤で部分的に覆われていたワイヤメッシュの目が、ホットメルト接着剤の分断と変形とによってその全体が露出するように変化して、ワイヤメッシュの通気性の維持および／または向上に寄与しているものと考えられた。 FIG. 7 is a cross-sectional view (photograph) similar to FIG. 6 showing the state of the air filter 1 having the same specifications as the air filter 1 shown in FIG. Double. Comparing the air filter 1 of FIG. 7 with that of FIG. 6, the thickness of the first filter layer 10 is reduced. In the adhesive layers 31 and 32, the hot-melt adhesive, which in FIG. It seems that some of the particles are flowing out to the outer surfaces of the second filters 21 and 22, respectively. In addition, the meshes of the wire mesh, which were partially covered with the hot-melt adhesive before heating, are changed so that they are entirely exposed due to the splitting and deformation of the hot-melt adhesive, resulting in ventilation of the wire mesh. It was thought that this contributed to the maintenance and/or improvement of sexuality.

このように観察されたエアフィルタ１について、下記構成を有するものをさらに製作し、評価した結果は、以下のとおりであった。 With respect to the air filter 1 observed in this manner, an additional filter having the following configuration was manufactured and the evaluation results were as follows.

１．エアフィルタの構成
（１）第１フィルタ層
ポリアミドイミドを電解紡糸法で処理して、繊維径が０．８～２０μｍの範囲にある連続繊維であって、目付が３～３０ｇ／ｍ２の範囲にある合成樹脂製の細径繊維からなる第１フィルタ層１０の前駆体を得た。 1. Configuration of air filter (1) First filter layer Polyamide-imide is processed by electrospinning, continuous fibers having a fiber diameter in the range of 0.8 to 20 μm, and a basis weight in the range of 3 to 30 g / m 2 A precursor of the first filter layer 10 made of thin synthetic resin fibers was obtained.

（２）第２フィルタ層
第２フィルタ層２０の前駆体として、２５０メッシュのステンレス製のワイヤメッシュを用意した。 (2) Second Filter Layer As a precursor of the second filter layer 20, a 250-mesh stainless steel wire mesh was prepared.

（３）繊維状のホットメルト接着剤
融点が８０℃のポリオレフィン系ポリマーをメルトブロー法によって、第２フィルタ層２０の前駆体であるステンレス製のワイヤメッシュの上に吐出させ、目付６．６～７．９ｇ／ｍ２を有し、ポリオレフィン系ポリマーが連続繊維の形態でワイヤメッシュに塗布されて層状を呈しているホットメルト接着剤を得た。 (3) Fibrous hot-melt adhesive A polyolefin-based polymer having a melting point of 80°C is melt-blown onto a wire mesh made of stainless steel, which is the precursor of the second filter layer 20, and the basis weight is 6.6-7. A hot-melt adhesive having a weight of 0.9 g/m 2 was obtained, in which the polyolefin-based polymer was applied in the form of continuous fibers to the wire mesh to form a layer.

（４）ホットメルト接着剤が塗布された状態にあるステンレスメッシュは、第１フィルタ層１０の前駆体の両面それぞれに重ねることで、第１フィルタ層１０の前駆体に接着し、さらに直径１００ｍｍの円盤状のものとなるようにカットすることで評価用のエアフィルタ１を得た。 (4) The stainless steel mesh coated with the hot melt adhesive is adhered to the precursor of the first filter layer 10 by overlapping both sides of the precursor of the first filter layer 10, and further having a diameter of 100 mm. An air filter 1 for evaluation was obtained by cutting into a disk shape.

２．エアフィルタの評価
（１）評価用のエアフィルタ１は、図８に示す評価システムにセットすることで、圧力損失と粉じんの粒径ごとの捕集効率とを測定した。図８に明示してはいないが、図８の評価システムは、上流側粉じん数と下流側粉じん数とを測定することができるように条件設定することができる。なお、図示してはいないが、図８の評価システムは圧力損失を測定することができるようにも作られている。 2. Evaluation of Air Filter (1) The air filter 1 for evaluation was set in the evaluation system shown in FIG. 8 to measure the pressure loss and collection efficiency for each particle size of dust. Although not explicitly shown in FIG. 8, the evaluation system of FIG. 8 can be conditioned so that the upstream dust count and the downstream dust count can be measured. Although not shown, the evaluation system in FIG. 8 is also designed to measure pressure loss.

（２）評価システムの運転条件は、下記のとおりであった。
ａ．エアフィルタ１の有効径：７０ｍｍ
ｂ．流量：０．３Ｌ／分
ｃ．試験機：ＫＣ－２２Ｂ(粉じん数測定用)
ｄ．粉じん：大気じん
ｅ．希釈器：ＰＡＬＡＳ ＶＫＬ１０(上流側のみ１０倍に希釈するためのもの)
ｆ．試験機：リオンＫＣ－２２Ｂ（粉じん数測定用）
ｇ．運転時間：エアフィルタ１がセットしてある評価システムを１分間運転した後に粒径ごとの粉じん数と捕集効率を測定し、次いでエアフィルタ１を１５０℃で１時間加熱してから室温にまで冷却し、その後さらに評価システムを１分間運転して粒径ごとの粉じん数と捕集効率を再度測定した。 (2) The operating conditions of the evaluation system were as follows.
a. Effective diameter of air filter 1: 70 mm
b. Flow rate: 0.3 L/min c. Testing machine: KC-22B (for dust count measurement)
d. Dust: atmospheric dust e. Diluter: PALAS VKL10 (for 10-fold dilution only on the upstream side)
f. Testing machine: Rion KC-22B (for dust count measurement)
g. Operating time: After operating the evaluation system in which the air filter 1 is set for 1 minute, the number of dust particles for each particle size and the collection efficiency are measured, then the air filter 1 is heated at 150 ° C. for 1 hour and then cooled to room temperature. After cooling, the evaluation system was run for another minute and the dust count and collection efficiency for each particle size were measured again.

（３）１分間運転後の粉じん個数から算出した粒径ごとの捕集効率のＮ＝３での測定結果は、表１のとおりであり、１５０℃で１時間加熱してからさらに１分間運転した後の粒径ごとの粉じんの捕集効率の測定結果は表２のとおりであった。 (3) The measurement results at N = 3 of the collection efficiency for each particle size calculated from the number of dust particles after 1 minute of operation are shown in Table 1. After heating for 1 hour at 150 ° C., the operation was continued for 1 minute. Table 2 shows the measurement results of the dust collection efficiency for each particle size.

Figure 2023008325000002
Figure 2023008325000002

Figure 2023008325000003
Figure 2023008325000003

３．評価結果
（１）エアフィルタ１は、１５０℃，１時間の加熱前後において、捕集効率と圧力損失は著しく変化するということがなく、その結果は許容できる程度であった。そのような結果には、加熱による繊維状ホットメルト接着剤の状態の変化が寄与していると考えられる。 3. Evaluation results (1) The air filter 1 showed no significant change in collection efficiency and pressure loss before and after heating at 150° C. for 1 hour, and the results were acceptable. It is considered that the change in the state of the fibrous hot-melt adhesive due to heating contributes to such results.

（２）１５０℃，１時間の加熱前後において、エアフィルタ１の厚さは約０．４１ｍｍから約０．２６ｍｍに変化した。この変化にもまた、繊維状ホットメルト接着剤の状態の変化が寄与していると考えられる。 (2) Before and after heating at 150° C. for 1 hour, the thickness of the air filter 1 changed from about 0.41 mm to about 0.26 mm. It is believed that the change in the state of the fibrous hot-melt adhesive also contributes to this change.

（３）１５０℃，１時間の加熱によって、繊維状ホットメルト接着剤は溶融して、一部のものが第２フィルタ２０であるステンレスメッシュの外側に流れ出ることがあった(図７参照)。繊維状ホットメルト接着剤のこのような挙動を利用すると、本発明に係るエアフィルタ１は、エアフィルタ１どうしを接着して一体化させたり、エアフィルタ１の取り付け具に対してエアフィルタ１を接着して一体化させたりすることが可能になる。 (3) By heating at 150° C. for 1 hour, the fibrous hot-melt adhesive melted and part of it sometimes flowed out of the stainless steel mesh of the second filter 20 (see FIG. 7). By utilizing such behavior of the fibrous hot-melt adhesive, the air filter 1 according to the present invention can be integrated by bonding the air filters 1 together, or can be attached to the air filter 1 attachment. It becomes possible to bond and integrate them.

図示例に基づいて説明した本発明に係るエアフィルタ１は、図示例とは異なり、第２フィルタ２０のうちで上面５を形成する第２フィルタ２１と、下面６を形成する第２フィルタ２２とが同じ仕様、同じ性能のものである他に、これら第２フィルタ２１，２２が異なる態様のもの、例えば使用材料が異なる態様のもの、メッシュ数が異なる態様のもの等で実施することも可能である。ホットメルト接着剤層３１，３２もまた、同じ仕様、同じ性状のもので実施することができる他に、繊維状の態様や目付が異なる態様で実施することもできる。また、図示例において第１フィルタ層１０、第２フィルタ層２０（２１，２２）およびホットメルト接着剤層３０（３１，３２）によって形成されている５層構造のエアフィルタ１は、第１フィルタ層１０を２層以上の多層構造のものにしたり、第２フィルタ層２１および／または第２フィルタ層２２を２層以上の多層構造のものにしたりすることができる。これら多層構造を採用する場合に重ね合わせるフィルタ層は、同じ仕様のものに限られるわけではない。 Unlike the illustrated example, the air filter 1 according to the present invention described based on the illustrated example includes the second filter 21 forming the upper surface 5 and the second filter 22 forming the lower surface 6 of the second filter 20 . In addition to having the same specifications and the same performance, the second filters 21 and 22 may have different modes, for example, different materials, different numbers of meshes, etc. be. The hot-melt adhesive layers 31 and 32 can also be implemented with the same specification and the same properties, and can also be implemented with different fibrous forms and basis weights. In the illustrated example, the five-layered air filter 1 formed of the first filter layer 10, the second filter layer 20 (21, 22), and the hot-melt adhesive layer 30 (31, 32) is the first filter. The layer 10 can have a multi-layer structure of two or more layers, and the second filter layer 21 and/or the second filter layer 22 can have a multi-layer structure of two or more layers. The filter layers to be superimposed when adopting these multilayer structures are not limited to those having the same specifications.

１ エアフィルタ
５ 上面
６ 下面
１０ 第１フィルタ層
１１ 連続繊維
１２ 連続繊維
１３ 連続繊維
２０ 第２フィルタ層
２１ 第２フィルタ層
２２ 第２フィルタ層
２３ 縦ワイヤ
２４ 横ワイヤ
３０ 接着剤層
３１ 接着剤層
３２ 接着剤層 1 air filter 5 upper surface 6 lower surface 10 first filter layer 11 continuous fiber 12 continuous fiber 13 continuous fiber 20 second filter layer 21 second filter layer 22 second filter layer 23 vertical wire 24 horizontal wire 30 adhesive layer 31 adhesive layer 32 adhesive layer

Claims (6)

通気性の合成樹脂繊維層である第１フィルタ層と通気性の第２フィルタ層とを含むエアフィルタであって、
前記第１フィルタ層が前記第２フィルタ層にサンドウィッチされていて、前記第１フィルタ層と前記第２フィルタ層とが通気性の間隙を形成するように分布している複数の繊維状ホットメルトからなる接着剤層を介して一体化しており、前記第１フィルタ層を形成している繊維が連続繊維であることを特徴とする前記エアフィルタ。 An air filter including a first filter layer that is a breathable synthetic resin fiber layer and a breathable second filter layer,
from a plurality of fibrous hot melts, wherein the first filter layer is sandwiched with the second filter layer and distributed such that the first filter layer and the second filter layer form a breathable gap; The air filter is integrated through an adhesive layer, and the fibers forming the first filter layer are continuous fibers. 前記第２フィルタ層は、前記第２フィルタ層を形成している材料の熱伝導率が前記第１フィルタ層を形成している材料の熱伝導率よりも高く、前記第１フィルタ層および前記第２フィルタ層それぞれを形成している材料の溶融温度が前記繊維状ホットメルトの溶融温度よりも高い請求項１記載のエアフィルタ。 In the second filter layer, the thermal conductivity of the material forming the second filter layer is higher than the thermal conductivity of the material forming the first filter layer, and the first filter layer and the first filter layer are separated from each other. 2. An air filter according to claim 1, wherein the melting temperature of the material forming each of the two filter layers is higher than the melting temperature of said fibrous hot melt. 前記第１フィルタ層および前記第２フィルタ層のそれぞれを形成している材料と、前記ホットメルト接着剤との溶融温度の差が少なくとも４０℃である請求項２記載のエアフィルタ。 3. The air filter of claim 2, wherein the difference in melting temperature between the materials forming each of said first filter layer and said second filter layer and said hot melt adhesive is at least 40[deg.]C. 前記第２フィルタ層は、金属メッシュである請求項３記載のエアフィルタ。 4. The air filter of claim 3, wherein said second filter layer is a metal mesh. 前記第１フィルタ層と前記接着剤層それぞれの坪量は３～３０ｇ／ｍ２と５～３０ｇ／ｍ２の範囲にあり、前記金属メッシュの番手が６０～６２５の範囲にある請求項４記載のエアフィルタ。 5. The method according to claim 4, wherein the basis weights of the first filter layer and the adhesive layer are in the ranges of 3 to 30 g/m 2 and 5 to 30 g/m 2 , respectively, and the number of the metal mesh is in the range of 60 to 625. air filter. 前記第１フィルタ層は、繊維径が０．８～２０μｍの細径繊維で形成され、前記細径繊維は長さ方向に直交する方向の断面の形状が扁平なものである請求項１記載のエアフィルタ。 2. The first filter layer according to claim 1, wherein the first filter layer is formed of fine fibers having a fiber diameter of 0.8 to 20 μm, and the fine fibers have a flat cross-sectional shape in a direction orthogonal to the length direction. air filter.
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