JP3121106U

JP3121106U - 塗装ブース用フィルター

Info

Publication number: JP3121106U
Application number: JP2006000649U
Authority: JP
Inventors: 優子山本
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2016-02-03

Abstract

【課題】塗装ブース用フィルターにおいて、フィルターよりの横吹き出しをなくし、これにより脱落短繊維のブース内への飛散を阻止してブース内の塗装環境を良化する。
【解決手段】短繊維層が単層あるいは複数層積層された任意形状の不織布１の少なくとも一面に熱融着性繊維シートが被覆されてなり、該熱融着性繊維シートの少なくとも一部は融着し、表面に平滑多孔面２を形成していると共に、任意形状不織布１の外周縁部３が圧着により封止されている構成よりなる。
【選択図】図２

Description

本考案は塗装ブースに供給される空気を清浄化するための塗装ブース用フィルターに関するものである。

塗装ブースは、被塗装物をその取り付け，取り外し位置と、塗装作業位置との間で搬送装置を用いて出し入れしながら塗装作業位置の被塗装物を塗装ロボットで自動的に塗装する作業場をほぼ密閉状に囲んで、周囲作業場の環境に悪影響を与えないために用いられており、同塗装ブースの排気量を塗装ロボットの指令により変化させるようにしたもの（例えば特許文献１参照）や、被塗装物の表面に形成された塗膜に温風を吹き付けて該塗膜中から水分や溶剤を蒸発させるフラッシュオフゾーンを設けた設備において、プレナムチャンバからフィルターを通じて塗装ブース内に導入される清浄空気の一部を前記フィルターの下方で吸引して加熱装置に送る吸引ダクトと、その加熱装置で加熱した清浄空気をフラッシュオフゾーンに導入する吐出ダクトを配設したもの（例えば特許文献２参照）が提案されている。

しかし、上述の塗装設備や工程では、主に装置や工程の効率化に重点が置かれていて、塗装時に供給する空気のクリーン化やクリーン化するためのフィルターについては殆ど取り上げられていない。

ところが、実際には一般に塗装ブースに供給される空気は塵や埃が皆無であることが必要であり、もし塵や埃が少しでもあれば、それが塗装表面に付着して塗装品質の低下を招く。そのため、供給空気のクリーン化は極めて重要であり、供給空気の清浄化をはかるフィルターは頗る重要な課題である。

そこで本出願人はさきに、特に塗装ブース用の供給空気の清浄化に好適なフィルターとして、短繊維層の単層又は複数の積層からなる不織布の片面又は両面に熱融着性繊維シートを被覆し、少なくとも一部の熱融着性繊維を融着し接着させて、表面が滑らかで、取り扱いに優れた塗装ブース用フィルターを提案した。（例えば特許文献３参照）
特開平７−２１３９６６号公報特開平３−２７５１６２号公報特開２００５−１１１３４６号公報

しかし、上記提案に係るフィルターは、短繊維層からなる不織布の片面又は両面に熱融着性繊維シートを被覆し、その一部を融着して表面が滑らかに形成されているにしても、フィルター周縁部はそのまま繊維層が現われていて供給される空気が側部より吹き出され、これに一部脱落した短繊維が同時に吹き出されてブース内に飛散し、吹き出し空気の浄化を阻害する一因と成っていた。

本考案は上述の如き実状に鑑み、これに対処すべく特にフィルター周縁部の封止を見出すことにより、フィルターよりの横吹き出しをなくし、これに伴う短繊維の飛散を阻止して、供給される空気を確実に清浄化し、ブース内の塗装環境をより良化せしめることを目的とするものである。

即ち、上記目的に適合する本考案フィルターは、短繊維層が単層あるいは複数層積層された任意形状の不織布基材の少なくとも一面に熱融着性繊維シートが被覆されてなり、該熱融着性繊維シートの少なくとも一部は融着し、表面に平滑多孔面を形成していると共に、任意形状からなる不織布の外周縁部が圧着により封止されている構成である。

請求項２は上記フィルターにおける好ましい短繊維層であり、高融点繊維と熱融着性複合繊維の混繊からなり、その目付質量が２００ｇ／ｍ²〜５００ｇ／ｍ²の範囲で、高融点繊維が４０質量％〜８５質量％の範囲を構成し、かつ高融点繊維の融点が熱融着性繊維の低融点成分の融点より５０℃以上高いものである。

請求項３は上記本考案フィルターに用いられる好ましい熱融着性繊維が熱融着性複合繊維であり、サイドバイサイド型あるいは芯鞘型からなり、該熱融着性複合繊維を構成する高融点成分の融点が低融点成分の融点より５０℃以上高く、かつ低融点成分の融点が１００℃〜１８０℃の範囲にあるものである。

請求項４は、本考案フィルターにおいて、短繊維層に被覆される熱融着性繊維シートはその融点が１００℃〜１８０℃の範囲にあり、目付質量が１０ｇ／ｍ²〜１００ｇ／ｍ²の範囲にあるシートであり、好ましくは熱融着性繊維よりなるくもの巣状シートである。

本考案フィルターは前述の如く短繊維層を主材とする不織布を用いることにより、初期圧損が低く、濾過性能に優れて、塵埃を十分捕集し、供給空気による塗装表面の汚染を阻止すると共に、熱融着性繊維の併用により、その一部融着による接着効果によって繊維の脱落を防止し、表面をフラットで滑らかとして取り扱い易く、しかも外周縁部は圧着によ
り確実に封止されているため、横への吹き出しも全くなくなり、横吹き出しによる塗装ブース内の汚染も確実に阻止されて塗装ブース用に適した特性をもつフィルターを提供することができる。

以下、更に添付図面に基づいて本考案の実施の形態について詳述する。

先ず、フィルターとして必要な要件は、濾過性能が充分、満足できること、即ち、低初期圧損で高効率であることと、流出面から繊維脱落がないことである。

本考案はこの要件を達成するフィルターとして、短繊維層が単層あるいは複層が積層されてなる不織布を基材とし、その片面又は両面に熱融着性繊維シートを被覆し、少なくとも熱融着性繊維の一部を融着、接着することによって構成されている。

図は上記本考案フィルターの1例を示し、図１は斜視図、図２は断面図である。これら図において１は上記短繊維層からなる不織布基材であり、２はその一面に被覆された熱融着性繊維からなる繊維シートであり、熱融着性繊維の一部が融着し、接着することによって表面に滑らかな多孔面の層を形成している。この熱融着性繊維シートは好ましくはくもの巣構造又はこれに近似した構造のシートであり、図では一面に被覆されているが、両面であっても良い。この場合、被覆された熱融着性繊維は一部繊維の融着による接着によって不織布を構成する短繊維の脱落を阻止すると共に、融着面を平滑ならしめているが、繊維シートであるため繊維間間隙があることにより微細な多孔面が形成されて空気の通過は可能である。なお、両面に熱融着性繊維シートによる表面平滑化が形成されるときは適宜、多孔構造を変化させることも可能で、必らずしも同じ空気通過度のシートとする必要はない。

図における３は上述の如き本考案フィルターにおいて特徴をなす封止部であり、不織布基材を所定の形状、図では四角形状に作成したのち、該形状の外周縁部を所要幅にわたり熱圧着等により圧着して形成し、塗装ブース所要個所に設置して空気をフィルターを通し供給するとき、従来の如き横への吹き出しは全く阻止され、従って脱落した短繊維が横から同時に吹き出され、ブース内を汚染することもなくなる。

なお、圧着幅は余り多くてはフィルターの濾過面積を少なくするので、精々、５ｍｍ前後であればよい。この圧着は長尺の不織布を所要形状に形成した後、該不織布の周縁を圧着するだけでよく、極めて簡単に行なうことができる。

以上の如き本考案フィルターにおいて、フィルター基材をなす繊維層の構成は、先ず、短繊維層は単一の繊維層であってもよいが、好ましくは高融点繊維と熱融着性繊維、特に熱融着性複合繊維との混繊が用いられる。

高融点繊維としてはナイロン，ポリエステル，ポリプロピレン等の合成繊維が含まれ、熱融着性繊維、特に熱融着性複合繊維としては、芯鞘型，サイドバイサイド型構造で、例えばポリエステル系樹脂，ポリエチレン系樹脂，ポリプロピレン系樹脂の何れかの熱可塑性樹脂の高融点成分と低融点成分からなる複合繊維が用いられる。

具体例としては、ポリエステル繊維（融点２５０℃〜２７０℃程度）と、低融点ポリエステル繊維（融点１００℃〜１５０℃程度）の複合繊維，エステル／ナイロン複合繊維、ポリエステル／ポリエチレン複合繊維，ポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維などが挙げられ、特に高融点ポリエステルと、低融点ポリエステルとの複合繊維は最も実用的である。この場合、複合繊維を構成する高融点成分の融点が低融点成分の融点より５０℃以上、高いこと、また、低融点成分の融点が１００℃〜１８０℃の範囲にあることが好ましい。高融点成分の融点が低融点成分の融点より５０℃未満であると、短繊維間の接着時に高融点繊維側も軟化して所望のフィルターを得ることができない。また、低融点成分の融点が１００℃未満であると、繊維間の接着を実施する処理条件が難しく、耐熱性の点から好ましくない。

低融点成分の融点が１８０℃を超えると、高融点繊維の熱特性に影響し、接着を実施することでフィルター特性が変動するので好ましくない。また、熱融着性複合繊維の繊度は１〜１０デシテックスの範囲が好ましい。繊度が１デシテックス未満であると濾過性能を有する充分な嵩高性のあるフィルターを得ることができない。一方、繊度が１０デシテックスを超えると繊維本数が減少し、繊維間接着点も減少して嵩高性が得られるが、所望の濾過性能を有するフィルターを得ることができない。

そして、上記高融点繊維と、熱融着性繊維の混繊からなる短繊維層を用いてフィルターを構成するにあたっては、該繊維層の目付質量が２００ｇ／ｍ²〜５００ｇ／ｍ²の範囲であり、かつ高融点繊維の構成が４０〜８５質量％であって高融点繊維の融点が熱融着性繊維の低融点成分の融点より５０℃以上高いことが効果的である。

目付質量が２００ｇ／ｍ²未満では満足する濾過性能を得ることができず、満足したものができても濾過寿命が短くなるので好ましくない。

一方、５００ｇ／ｍ²を超えると低初期圧損を得るのが難しい。また高融点繊維の構成が４０質量％未満であると、即ち、熱融着性複合繊維が６０質量％を超えると、嵩高性（厚いものが得にくく）が乏しく低初期圧損のフィルターが得にくい。逆に８５％を超えると、熱融着性複合繊維が少ないため、嵩高いフィルターを得ても直ぐに型崩れし、へたってしまう。また、短繊維の抜けが生じ易くなり好ましくない。そして、厚さを保持して嵩高のフィルターを得るには、厚さが１５ｍｍ〜３０ｍｍがよく、この範囲で嵩高性を確保するには、単層の場合、高融点繊維と熱融着性繊維の混繊で厚さと濾過性能を確保するために高融点繊維の繊度構成が太繊度と細繊度の組み合わせで達成し易く、繊度範囲は太繊維の繊度が１０〜３０デシテックスで、細繊維の繊度が３〜１０デシテックスの範囲がよく、太，細の繊度組み合わせによって低初期圧損で高濾過性能のフィルターを得るために条件を調整することにより得ることができる。

太繊維は嵩を出すために骨格の役目をするもので、繊度が１０デシテックス未満では捕捉、骨格としての役目が果たせない。ま、３０デシテックスを超えると構成本数が少なく、濾過性能が低下するので好ましくない。なお、太，細繊維の積層比率は厚さと濾過性能により適宜決められる。

次に短繊維層に被覆される熱融着性繊維シートは、嵩高な短繊維層の表面に持つ融着性繊維シートを接着し、表面をフラットで滑らかにし、繊維層にある短繊維の抜けを防止するものであり、その融点は１００℃〜１８０℃の範囲がよく、融点が１００℃未満であると短繊維層との接着を実施する処理条件が難しく、また耐熱性の点からも好ましくない。

融点が１８０℃を超えると短繊維層の表面の特性が変わり、接着を実施することでフィルター特性の変動が大きくなる。

この熱融着性繊維シートの目付質量は、１０ｇ／ｍ²〜１００ｇ／ｍ²の範囲が好適であり、１０ｇ／ｍ²未満では濾過性能を損なうことはないが、短繊維層の表面を十分に滑らかにできず、毛抜け防止も充分に防止することができないので好ましくない。

１００ｇ／ｍ²を超えると短繊維層の表面を十分に滑らかにでき、毛抜け防止も充分であるが、流出側の表面の抵抗が増加するために低初期圧損を得ることが難しくなる。

なお、短繊維層表面を滑らかにし、繊維の脱落を防止するため、ポリエチレン割繊維を短繊維層表面に接着し、あるいは樹脂バインダーを塗布する方法があるが、前者は表面滑らかで毛抜け防止が可能であるとしても、低初期圧損のフィルターが得難く、また後者は十分に表面を滑らかにすることが難しく、しかも取り扱い性にも問題があり、さらに工程が増加するためコストの増加となるので好ましくない。

これに対し、本考案の熱融着性繊維シートは、それらの問題を解消し、表面の滑らかさと毛抜け防止ならびに低初期圧損を得て効率の高いフィルター適性を達成する。

以下、更に本考案フィルター作成の実施例を示す。

繊度１４．４デシテックス、繊維長６４ｍｍのポリエステル短繊維４０質量％と、繊度６．６デシテックスで繊維長６４ｍｍのポリエステル短繊維４０質量％と、繊度６．６デシテックスで繊維長６４ｍｍのポリエステル短繊維２０質量％、繊度４．４デシテックスで、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）４０質量％を均一混合して（目付質量約３６０ｇ／ｍ２）、カーディング加工を施し、針深さ０（ウエブの厚さだけ針入をいう）で、打ち込み本数３１本／ｃｍ２のニードルパンチ加工を施し、連続して熱処理機（ホットエアースルー方式）で温度１７０℃、滞留時間９０秒間の熱処理をした。得られた短繊維層の表面（ニードルパンチ加工時、針の進入した面）にくもの巣状の如き薄層の低融点ポリエステル繊維シート（目付質量８０ｇ／ｍ２、融点１４３℃）を加熱ローラー（温度１６０℃で速度５．０ｍ／ｍｉｎ）で熱融着して表面を被覆し、次に１００℃の温度で所要形状に成形すると共に、その外周縁部を同時に熱圧着して外周縁が封止された本考案塗装ブース用フィルターを得た。

このフィルターは周縁が封止されており、側部からの空気吹き出しは全くなく、従って同部からの短繊維の吹き出し，飛散は全く見られなかった。

本考案フィルターの外観斜視頭である。上記フィルターのＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１：不織布基材
２：熱融着性繊維シート（平滑多孔面）
３：周縁封止部

Claims

短繊維層が単層あるいは複数層積層された任意形状の不織布基材の少なくとも一面に熱融着性繊維シートが被覆され、該熱融着性繊維シートはその少なくとも一部が融着し、表面に平滑多孔面を形成していると共に、任意形状不織布の外周縁部が圧着により封止されていることを特徴とする塗装ブース用フィルター。
短繊維層が高融点繊維と熱融着性複合繊維の混繊からなり、その目付質量は２００ｇ／ｍ²〜５００ｇ／ｍ²の範囲で、高融点繊維が４０質量％〜８５質量％の範囲を構成し、かつ高融点繊維の融点が熱融着性複合繊維の低融点成分の融点より５０℃以上高い請求項１記載の塗装ブース用フィルター。
熱融着性複合繊維がサイドバイサイド型あるいは芯鞘型からなり、該熱融着性複合繊維を構成する高融点成分の融点が低融点成分の融点より５０℃以上高く、かつ低融点成分の融点が１００℃〜１８０℃の範囲にある請求項１または２記載の塗装ブース用フィルター。
熱融着性繊維シートの融点が１００℃〜１８０℃の範囲であり、目付質量が１０ｇ／ｍ²〜１００ｇ／ｍ²の範囲にある請求項１，２または３記載の塗装ブース用フィルター。