JP3191533B2 - 濾材およびその製造方法 - Google Patents
濾材およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は濾材およびその製造方法
に関し、特に、空調用濾材、一般産業用濾材などとして
好適に用いられ、捕集効率安定性、低圧損、長寿命特性
などに優れる。
に関し、特に、空調用濾材、一般産業用濾材などとして
好適に用いられ、捕集効率安定性、低圧損、長寿命特性
などに優れる。
【０００２】
【従来技術】メルトブロー不織布を用いた濾材は、柔ら
かく、緻密であるため単独使用では寿命が短いものであ
る。そこで従来から行われている長寿命化およびプリー
ツ性改善の方法は、実開昭５７−１１９７２０号公報や
実開昭６１−９５４１６号公報などに見られるように、
プレフィルターを兼ねる剛性の高い支持材とメルトブロ
ー不織布が積層された構造のもので、長寿命化およびプ
リーツ性の改善が図られている。また特開昭６１−２１
１０２７号公報、特開昭６２−１９７１１８号公報など
には、表面電荷密度の異なるエレクトレット化不織布を
積層した公知例が示されている。しかしながら、いずれ
の公知例においても、緻密なメルトブロー不織布にダス
トが多く付着するため、短寿命の傾向は改善されないも
のであった。
かく、緻密であるため単独使用では寿命が短いものであ
る。そこで従来から行われている長寿命化およびプリー
ツ性改善の方法は、実開昭５７−１１９７２０号公報や
実開昭６１−９５４１６号公報などに見られるように、
プレフィルターを兼ねる剛性の高い支持材とメルトブロ
ー不織布が積層された構造のもので、長寿命化およびプ
リーツ性の改善が図られている。また特開昭６１−２１
１０２７号公報、特開昭６２−１９７１１８号公報など
には、表面電荷密度の異なるエレクトレット化不織布を
積層した公知例が示されている。しかしながら、いずれ
の公知例においても、緻密なメルトブロー不織布にダス
トが多く付着するため、短寿命の傾向は改善されないも
のであった。
【０００３】さらに特開昭６３−３１９０１５号公報に
は、繊維径が５μｍ以下のメルトブロー不織布と１０μ
ｍ以上の不織布マットを噴射積層した積層体をエレクト
レット化する公知例が開示されている。また、特開平２
−２８９１６号公報にも同様の方法が開示されている
が、これらの方法においては、噴射されるメルトブロー
繊維が細く、その繊維の保持している熱量が少ないた
め、冷えた相手不織布の繊維に熱量を奪われるため接着
性が低いといった問題点を有していた。
は、繊維径が５μｍ以下のメルトブロー不織布と１０μ
ｍ以上の不織布マットを噴射積層した積層体をエレクト
レット化する公知例が開示されている。また、特開平２
−２８９１６号公報にも同様の方法が開示されている
が、これらの方法においては、噴射されるメルトブロー
繊維が細く、その繊維の保持している熱量が少ないた
め、冷えた相手不織布の繊維に熱量を奪われるため接着
性が低いといった問題点を有していた。
【０００４】また、特開昭６２−２８９６６１号公報に
は、繊維径の異なるメルトブロー不織布を順次噴射積層
した複合ウエッブの製造方法が開示されているが、長寿
命化のための積層条件について開示されたものではな
く、ダストが目詰りしにくい、長寿命の濾材が求められ
ているのが現状である。
は、繊維径の異なるメルトブロー不織布を順次噴射積層
した複合ウエッブの製造方法が開示されているが、長寿
命化のための積層条件について開示されたものではな
く、ダストが目詰りしにくい、長寿命の濾材が求められ
ているのが現状である。
【０００５】本願発明は、かかる従来技術の課題を解消
しようとするものであり、捕集効率安定性、低圧損、長
寿命特性に優れる濾材およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
しようとするものであり、捕集効率安定性、低圧損、長
寿命特性に優れる濾材およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、かかる従
来技術の課題を解消しようとするものであり、捕集効率
安定性、低圧損、長寿命特性に優れる濾材およびその製
造方法を提供することを目的とする。
来技術の課題を解消しようとするものであり、捕集効率
安定性、低圧損、長寿命特性に優れる濾材およびその製
造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】「(1) 下流側メルトブロ
ー不織布層および該下流側メルトブロー不織布層を構成
するメルトブロー繊維よりも繊維径が大きいメルトブロ
ー繊維により構成された上流側メルトブロー不織布層の
少なくとも２層が積層されたメルトブロー不織布と、支
持材とが積層された濾材であって、前記下流側メルトブ
ロー不織布層および前記上流側メルトブロー不織布層
は、２ｇ／ｃｍ以上５０ｇ／ｃｍ以下の剥離強力で積層
されており、かつ、前記各メルトブロー不織布層のうち
少なくとも１層は、同一面に＋極性と−極性が混在する
分極状態となるようにエレクトレット化されたものであ
ることを特徴とする濾材。
ー不織布層および該下流側メルトブロー不織布層を構成
するメルトブロー繊維よりも繊維径が大きいメルトブロ
ー繊維により構成された上流側メルトブロー不織布層の
少なくとも２層が積層されたメルトブロー不織布と、支
持材とが積層された濾材であって、前記下流側メルトブ
ロー不織布層および前記上流側メルトブロー不織布層
は、２ｇ／ｃｍ以上５０ｇ／ｃｍ以下の剥離強力で積層
されており、かつ、前記各メルトブロー不織布層のうち
少なくとも１層は、同一面に＋極性と−極性が混在する
分極状態となるようにエレクトレット化されたものであ
ることを特徴とする濾材。
【０００８】(2) 下流側メルトブロー不織布層に対し、
該下流側メルトブロー不織布層を構成するメルトブロー
繊維よりも繊維径の大きいメルトブロー繊維を噴射して
上流側メルトブロー不織布層を形成し２層以上のメルト
ブロー不織布層からなるメルトブロー不織布となし、次
いで支持材を前記上流側メルトブロー不織布層の側から
前記メルトブロー不織布に積層することを特徴とする濾
材の製造方法。」本発明において、支持材としては、メ
ルトブロー不織布にユニット化に必要なプリーツ性を付
与する効果を有するものが好ましく用いられ、例えば、
樹脂加工された不織布シート、熱接着性繊維を含む繊維
で構成された不織布シートなどが用いられる。中でも難
燃性スパンボンド不織布を難燃性樹脂で接着したものが
コストの面から有利である。
該下流側メルトブロー不織布層を構成するメルトブロー
繊維よりも繊維径の大きいメルトブロー繊維を噴射して
上流側メルトブロー不織布層を形成し２層以上のメルト
ブロー不織布層からなるメルトブロー不織布となし、次
いで支持材を前記上流側メルトブロー不織布層の側から
前記メルトブロー不織布に積層することを特徴とする濾
材の製造方法。」本発明において、支持材としては、メ
ルトブロー不織布にユニット化に必要なプリーツ性を付
与する効果を有するものが好ましく用いられ、例えば、
樹脂加工された不織布シート、熱接着性繊維を含む繊維
で構成された不織布シートなどが用いられる。中でも難
燃性スパンボンド不織布を難燃性樹脂で接着したものが
コストの面から有利である。
【０００９】一般にメルトブロー不織布層を積層したも
のには、予めシート化されたメルトブロー不織布層を少
なくとも２層積層し、部分的にエンボス接着や超音波接
着したもの、メルトブロー不織布層に低融点パウダーを
付着させ、ついでこのものにメルトブロー不織布層を積
層後熱接着したもの、機械的に繊維絡合させたもの、さ
らには、予めシート化されたメルトブロー不織布層に加
熱溶融後細化させたメルトブロー繊維を噴射することで
噴射積層したものなどが含まれるが、本発明において
は、なかでも噴射積層したものが低圧損長寿命性を得る
上で特に好ましいものであることを見い出したものであ
る。
のには、予めシート化されたメルトブロー不織布層を少
なくとも２層積層し、部分的にエンボス接着や超音波接
着したもの、メルトブロー不織布層に低融点パウダーを
付着させ、ついでこのものにメルトブロー不織布層を積
層後熱接着したもの、機械的に繊維絡合させたもの、さ
らには、予めシート化されたメルトブロー不織布層に加
熱溶融後細化させたメルトブロー繊維を噴射することで
噴射積層したものなどが含まれるが、本発明において
は、なかでも噴射積層したものが低圧損長寿命性を得る
上で特に好ましいものであることを見い出したものであ
る。
【００１０】さらに本発明においては、予め用意された
下流側メルトブロー不織布層の繊維径より、溶融細化し
て噴射する上流側メルトブロー不織布層を構成するメル
トブロー繊維の繊維径を大きいものとすることにより、
メルトブロー不織布層相互の積層状態について、剥離強
力が２ｇ／ｃｍ以上、５０ｇ／ｃｍ以下と嵩高にするこ
とができ、低圧損長寿命濾材を得ることができることを
見い出した。すなわち、剥離強力が２ｇ／ｃｍ未満では
嵩高過ぎるため接着点が少なく濾過風圧によってメルト
ブロー不織布層の剥離や変形が生じるので好ましくな
い。また剥離強力が５０ｇ／ｃｍを越えると、メルトブ
ロー繊維の積層状態が平面化するため、繊維径の小さい
メルトブロー不織布層と繊維径の大きいメルトブロー不
織布層との接触面積が増大し、繊維径の小さい下流側メ
ルトブロー不織布層へ通じる間口面積が減少するため圧
力損失の増大と短寿命化が避けられないといった問題点
を有している。
下流側メルトブロー不織布層の繊維径より、溶融細化し
て噴射する上流側メルトブロー不織布層を構成するメル
トブロー繊維の繊維径を大きいものとすることにより、
メルトブロー不織布層相互の積層状態について、剥離強
力が２ｇ／ｃｍ以上、５０ｇ／ｃｍ以下と嵩高にするこ
とができ、低圧損長寿命濾材を得ることができることを
見い出した。すなわち、剥離強力が２ｇ／ｃｍ未満では
嵩高過ぎるため接着点が少なく濾過風圧によってメルト
ブロー不織布層の剥離や変形が生じるので好ましくな
い。また剥離強力が５０ｇ／ｃｍを越えると、メルトブ
ロー繊維の積層状態が平面化するため、繊維径の小さい
メルトブロー不織布層と繊維径の大きいメルトブロー不
織布層との接触面積が増大し、繊維径の小さい下流側メ
ルトブロー不織布層へ通じる間口面積が減少するため圧
力損失の増大と短寿命化が避けられないといった問題点
を有している。
【００１１】また、まだ軟化変形する状態のメルトブロ
ーされた繊維を噴射することで相手の繊維に仮接着する
ことが好ましく、このためには、捕集面までの距離を３
０ｃｍ以上、８０ｃｍ以下とすることが好ましい。ま
た、捕集面の温度は、８０℃以上とすることが好まし
い。
ーされた繊維を噴射することで相手の繊維に仮接着する
ことが好ましく、このためには、捕集面までの距離を３
０ｃｍ以上、８０ｃｍ以下とすることが好ましい。ま
た、捕集面の温度は、８０℃以上とすることが好まし
い。
【００１２】また、予めメルトブロー不織布層の融点よ
り低融点な低融点パウダーをメルトブロー不織布層表面
に付着させておき、このメルトブロー不織布層表面にメ
ルトブロー繊維を噴射して、噴射積層したものはより嵩
高な状態でも剥離強力が高く一体性と通気性に優れた積
層メルトブロー不織布が得られる。なお用いる低融点パ
ウダーは難燃性のものが特に好ましいものである。具体
的には、エチレンビニルアルコール樹脂パウダーの融点
が９８〜６０℃のものが好ましく用いられ、例えば、東
京インキ株式会社の８０５０ｃ、５０１５、ＰＲ−２０
３０−ＦＲなどが上げられる。
り低融点な低融点パウダーをメルトブロー不織布層表面
に付着させておき、このメルトブロー不織布層表面にメ
ルトブロー繊維を噴射して、噴射積層したものはより嵩
高な状態でも剥離強力が高く一体性と通気性に優れた積
層メルトブロー不織布が得られる。なお用いる低融点パ
ウダーは難燃性のものが特に好ましいものである。具体
的には、エチレンビニルアルコール樹脂パウダーの融点
が９８〜６０℃のものが好ましく用いられ、例えば、東
京インキ株式会社の８０５０ｃ、５０１５、ＰＲ−２０
３０−ＦＲなどが上げられる。
【００１３】また、前記上流側メルトブロー不織布層を
構成するメルトブロー繊維と、前記下流側メルトブロー
不織布層を構成するメルトブロー繊維とのピーク繊維径
の差は０．２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ま
しい。より好ましい範囲は０．２μｍ以上、１５μｍ以
下である。中でも、上流側メルトブロー不織布層を構成
するメルトブロー繊維のピーク繊維径を０．４μｍ以上
にし、また下流側メルトブロー不織布層を構成するメル
トブロー繊維のピーク繊維径を０．２μｍ以上のものと
することが好ましい。一般にメルトブロー不織布を構成
するメルトブロー繊維の層間でのピーク繊維径の差は、
小さい粒子を捕集する高性能濾材ほど小さくすることが
好ましく、例えばヘパ濾材の場合、０．２μｍ以上、４
μｍ以内、ウルパ濾材の場合、０．２μｍ以上、３μｍ
以内とするのが捕集効率の安定化と長寿命化において好
ましい。また中高性能濾材では１．０μｍ以上、２０μ
ｍ以内とするのが好ましい。なお、メルトブロー不織布
層が２層以上ある場合、メルトブロー不織布層を構成す
るメルトブロー繊維の最も小さいピーク繊維径と、最も
大きいピーク繊維径との差が０．２μｍ以上、２０μｍ
以下であることが好ましい。
構成するメルトブロー繊維と、前記下流側メルトブロー
不織布層を構成するメルトブロー繊維とのピーク繊維径
の差は０．２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ま
しい。より好ましい範囲は０．２μｍ以上、１５μｍ以
下である。中でも、上流側メルトブロー不織布層を構成
するメルトブロー繊維のピーク繊維径を０．４μｍ以上
にし、また下流側メルトブロー不織布層を構成するメル
トブロー繊維のピーク繊維径を０．２μｍ以上のものと
することが好ましい。一般にメルトブロー不織布を構成
するメルトブロー繊維の層間でのピーク繊維径の差は、
小さい粒子を捕集する高性能濾材ほど小さくすることが
好ましく、例えばヘパ濾材の場合、０．２μｍ以上、４
μｍ以内、ウルパ濾材の場合、０．２μｍ以上、３μｍ
以内とするのが捕集効率の安定化と長寿命化において好
ましい。また中高性能濾材では１．０μｍ以上、２０μ
ｍ以内とするのが好ましい。なお、メルトブロー不織布
層が２層以上ある場合、メルトブロー不織布層を構成す
るメルトブロー繊維の最も小さいピーク繊維径と、最も
大きいピーク繊維径との差が０．２μｍ以上、２０μｍ
以下であることが好ましい。
【００１４】本発明においては、メルトブロー不織布層
の１層として、エレクトレット化メルトブロー不織布を
用いることが好ましい。エレクトレット化する方法とし
ては、積層された構造体の状態で行うことが、製造コス
トおよび長寿命化の上で有利である。このエレクトレッ
ト化方法において、積層された状態の濾材内部までエレ
クトレット化を行うためには、支持材の通気量とピーク
繊維径の大きいメルトブロー不織布層のピーク繊維径お
よび気孔容積率、さらにエレクトレット化条件などにお
いて最適な条件を選ぶことが好ましい。
の１層として、エレクトレット化メルトブロー不織布を
用いることが好ましい。エレクトレット化する方法とし
ては、積層された構造体の状態で行うことが、製造コス
トおよび長寿命化の上で有利である。このエレクトレッ
ト化方法において、積層された状態の濾材内部までエレ
クトレット化を行うためには、支持材の通気量とピーク
繊維径の大きいメルトブロー不織布層のピーク繊維径お
よび気孔容積率、さらにエレクトレット化条件などにお
いて最適な条件を選ぶことが好ましい。
【００１５】支持材としては、積層された濾材の状態で
全体をエレクトレット化する上では、３０ｃｃ／cm2 ／
秒以上、好ましくは１００ｃｃ／cm2 ／秒以上の高い通
気量を有するものが好ましく用いられる。通気量が３０
ｃｃ／cm2 ／秒未満の場合、印加電極から発生した電荷
が支持材に捕捉される割合が多く、メルトブロー不織布
内部まで到達しない傾向がある。またエレクトレット化
に際しては、ピーク繊維径の小さいメルトブロー不織布
側をアース極に接触させてエレクトレット化を行うこと
が好ましい。また素材の帯電性が低いと、下部のメルト
ブロー不織布がエレクトレット化されにくくなるので、
抵抗値の高いもの、例えば、１０12Ωcm以上のものが好
ましい。またエレクトレット化する方法としては、特に
限定されるものではないが、濾材上方空間に設けた印加
電極による直流のコロナ放電によってエレクトレット化
を行う方法、また高電圧の印加された面状の電極間で、
抵抗値１０10Ωセンチ以上の抵抗体を介して濾材を直接
挟んでエレクトレット化を行う方法が特に適する。不平
等電界を用いたエレクトレット化方法では、アース極の
上に体積抵抗値１０13Ωセンチ以上の抵抗体を付設し、
しかもその上で繊維径の小さいメルトブロー不織布をア
ース側に配置して、電界強度５ｋｖ／ｃｍ以上でエレク
トレット化を行う方法も好ましい。ここで＋極性でエレ
クトレット化を行うのは、電極からの電荷注入に頼るの
ではなく、繊維内部に含まれるエレクトレット化促進剤
の分極が促進されるためである。繊維径の小さいメルト
ブロー不織布をアース側に配置するのは、電極との接触
面積を高め、保障電荷の蓄積が行われやすくするためで
ある。
全体をエレクトレット化する上では、３０ｃｃ／cm2 ／
秒以上、好ましくは１００ｃｃ／cm2 ／秒以上の高い通
気量を有するものが好ましく用いられる。通気量が３０
ｃｃ／cm2 ／秒未満の場合、印加電極から発生した電荷
が支持材に捕捉される割合が多く、メルトブロー不織布
内部まで到達しない傾向がある。またエレクトレット化
に際しては、ピーク繊維径の小さいメルトブロー不織布
側をアース極に接触させてエレクトレット化を行うこと
が好ましい。また素材の帯電性が低いと、下部のメルト
ブロー不織布がエレクトレット化されにくくなるので、
抵抗値の高いもの、例えば、１０12Ωcm以上のものが好
ましい。またエレクトレット化する方法としては、特に
限定されるものではないが、濾材上方空間に設けた印加
電極による直流のコロナ放電によってエレクトレット化
を行う方法、また高電圧の印加された面状の電極間で、
抵抗値１０10Ωセンチ以上の抵抗体を介して濾材を直接
挟んでエレクトレット化を行う方法が特に適する。不平
等電界を用いたエレクトレット化方法では、アース極の
上に体積抵抗値１０13Ωセンチ以上の抵抗体を付設し、
しかもその上で繊維径の小さいメルトブロー不織布をア
ース側に配置して、電界強度５ｋｖ／ｃｍ以上でエレク
トレット化を行う方法も好ましい。ここで＋極性でエレ
クトレット化を行うのは、電極からの電荷注入に頼るの
ではなく、繊維内部に含まれるエレクトレット化促進剤
の分極が促進されるためである。繊維径の小さいメルト
ブロー不織布をアース側に配置するのは、電極との接触
面積を高め、保障電荷の蓄積が行われやすくするためで
ある。
【００１６】さらにメルトブロー不織布層についても上
部に位置する繊維が下部に位置する繊維への電荷注入の
障害とならないようにするため、嵩高に構成することが
好ましく、上流側メルトブロー不織布層の気孔容積率を
８０％〜９８％に設定することが好ましい。特にこの層
の気孔容積が８０％未満の場合には下流側メルトブロー
不織布のエレクトレット化が十分達成されないため、捕
集効率が低くなる傾向がある。より好ましくは８５％以
上、９８％以内である。メルトブロー不織布全体のエレ
クトレット化を行う目的から、気孔容積は高い方が好ま
しいが、上限値が９８％を越えると支持材あるいはメル
トブロー不織布相互の一体性が不足する傾向がある。ま
た同様に目付についても、特に制限されるものではない
が、１００ｇ／ｍ2 以下であることが好ましく、より好
ましくは、８０ｇ／ｍ2 以下である。
部に位置する繊維が下部に位置する繊維への電荷注入の
障害とならないようにするため、嵩高に構成することが
好ましく、上流側メルトブロー不織布層の気孔容積率を
８０％〜９８％に設定することが好ましい。特にこの層
の気孔容積が８０％未満の場合には下流側メルトブロー
不織布のエレクトレット化が十分達成されないため、捕
集効率が低くなる傾向がある。より好ましくは８５％以
上、９８％以内である。メルトブロー不織布全体のエレ
クトレット化を行う目的から、気孔容積は高い方が好ま
しいが、上限値が９８％を越えると支持材あるいはメル
トブロー不織布相互の一体性が不足する傾向がある。ま
た同様に目付についても、特に制限されるものではない
が、１００ｇ／ｍ2 以下であることが好ましく、より好
ましくは、８０ｇ／ｍ2 以下である。
【００１７】下流側のメルトブロー不織布層について
は、目付を７０ｇ／ｍ2以下とすることが好ましく、用
途グレードに応じて、例えば、ピーク繊維径が０．２μ
ｍの場合には、５０ｇ／ｍ2以下、１．０μｍの場合に
は６０ｇ／ｍ2以下、２．０μｍの場合には７０ｇ／ｍ2
以下であることが好ましい。
は、目付を７０ｇ／ｍ2以下とすることが好ましく、用
途グレードに応じて、例えば、ピーク繊維径が０．２μ
ｍの場合には、５０ｇ／ｍ2以下、１．０μｍの場合に
は６０ｇ／ｍ2以下、２．０μｍの場合には７０ｇ／ｍ2
以下であることが好ましい。
【００１８】濾材の状態でエレクトレット化したものの
濾材の分極状態は、エレクトレット化メルトブロー不織
布の同一面に＋極性と−極性がランダムに混在したもの
となる。この分極状態のエレクトレット濾材は電界がエ
レクトレット化不織布表面で電界がキャンセルされ易
く、配向分極したエレクトレット化シートと異なり外界
に強い電気力線を及しにくく、濾材を裸で放置しても大
気中のゴミを吸着しにくく汚れにくい特徴を有し好まし
いものである。このような分極状態が得られるのは、繊
維径の異なるメルトブロー不織布層が積層され、また支
持材を介してエレクトレット化を行うため、分極機構が
入り交じりホモチャージ化する部分とヘテロチャージ化
する部分が生じるためと推定される。
濾材の分極状態は、エレクトレット化メルトブロー不織
布の同一面に＋極性と−極性がランダムに混在したもの
となる。この分極状態のエレクトレット濾材は電界がエ
レクトレット化不織布表面で電界がキャンセルされ易
く、配向分極したエレクトレット化シートと異なり外界
に強い電気力線を及しにくく、濾材を裸で放置しても大
気中のゴミを吸着しにくく汚れにくい特徴を有し好まし
いものである。このような分極状態が得られるのは、繊
維径の異なるメルトブロー不織布層が積層され、また支
持材を介してエレクトレット化を行うため、分極機構が
入り交じりホモチャージ化する部分とヘテロチャージ化
する部分が生じるためと推定される。
【００１９】分極状態の評価方法は、濾材の支持材側を
アース板に接触させ、表面電位計（モデル３４４、トレ
ック社）でエレクトレット化メルトブロー不織布側を試
料とプロープ間距離を１〜２mmとして、走査して電位の
極性を測定する方法が用いられる。また、エレクトレッ
ト化メルトブロー不織布を支持材から大きく損傷するこ
となく剥離できるものについては、エレクトレット化メ
ルトブロー不織布単体で測定を行うことも可能である。
アース板に接触させ、表面電位計（モデル３４４、トレ
ック社）でエレクトレット化メルトブロー不織布側を試
料とプロープ間距離を１〜２mmとして、走査して電位の
極性を測定する方法が用いられる。また、エレクトレッ
ト化メルトブロー不織布を支持材から大きく損傷するこ
となく剥離できるものについては、エレクトレット化メ
ルトブロー不織布単体で測定を行うことも可能である。
【００２０】ピーク繊維径の求め方は、メルトブロー不
織布のランダムな位置からＳＥＭ写真を撮影し、繊維本
数１０００本以上の繊維径を測定し度数分布を０．０２
μｍピッチで求め、一番高い度数を示した繊維径をピー
ク繊維径とする。
織布のランダムな位置からＳＥＭ写真を撮影し、繊維本
数１０００本以上の繊維径を測定し度数分布を０．０２
μｍピッチで求め、一番高い度数を示した繊維径をピー
ク繊維径とする。
【００２１】メルトブロー不織布層相互の剥離強力の測
定方法は、濾材のタテおよびヨコから２．５ｃｍ幅で長
さ１５ｃｍの試料を１０枚採取し、剥離速度１０ｃｍ／
分で、境界面が剥離する方向から剥離し、剥離長さ１０
ｃｍ間の最大強力をオートグラフやテンシロンで測定
し、その平均値で求める。
定方法は、濾材のタテおよびヨコから２．５ｃｍ幅で長
さ１５ｃｍの試料を１０枚採取し、剥離速度１０ｃｍ／
分で、境界面が剥離する方向から剥離し、剥離長さ１０
ｃｍ間の最大強力をオートグラフやテンシロンで測定
し、その平均値で求める。
【００２２】通気量はＪＩＳ−ｌ１０８５で測定する。
また、気孔容積率は、１ｇ／cm2 の荷重で求めた不織布
の厚さから求めた不織布全体の容積（Ｖ0 ）とその中に
含まれる繊維が占める容積（Ｖ1 ）から空気が占める容
積率（Ｖ）を下記式から求めたものである。Ｖ＝［（Ｖ
0 −Ｖ1 ）／Ｖ0 ］×１００
また、気孔容積率は、１ｇ／cm2 の荷重で求めた不織布
の厚さから求めた不織布全体の容積（Ｖ0 ）とその中に
含まれる繊維が占める容積（Ｖ1 ）から空気が占める容
積率（Ｖ）を下記式から求めたものである。Ｖ＝［（Ｖ
0 −Ｖ1 ）／Ｖ0 ］×１００
【００２３】
【実施例】実施例をもって更に詳細に本発明を説明す
る。
る。
【００２４】実施例１ ピーク繊維径２．５μｍのポリプロピレンメルトブロー
不織布１５ｇ／ｍ2（気孔容積率８５％）にピーク繊維
径７μｍのポリプロピレンメルトブロー不織布４０ｇ／
ｍ2（気孔容積率９０％）を捕集距離６０ｃｍで噴射
し，メルトブロー不織布相互が噴射積層されたメルトブ
ロー不織布を得た。このものの剥離強力は２５ｇ／ｃｍ
であった。ついでこのもののピーク繊維径の大きいメル
トブロー不織布側に、難燃性ポリエステルスパンボンド
不織布（東洋紡（株）ハイム）を樹脂加工した通気量１
５０ｃｃ／ｃｍ2／秒の支持材（目付７０ｇ／ｍ2）を低
融点パウダーを用いて接着した濾材を得た。この濾材
を、アースされた金属板にメルトブロー不織布側が接触
するようにして乗せ、濾材の上方空間５ｃｍに設置した
針状電極によって＋６ｋＶ／ｃｍの電界強度でエレクト
レット化を実施した。この濾材の表面電位分布はエレク
トレット化メルトブロー不織布の同一面に＋と−極性が
混在する分極状態を示すものであった。
不織布１５ｇ／ｍ2（気孔容積率８５％）にピーク繊維
径７μｍのポリプロピレンメルトブロー不織布４０ｇ／
ｍ2（気孔容積率９０％）を捕集距離６０ｃｍで噴射
し，メルトブロー不織布相互が噴射積層されたメルトブ
ロー不織布を得た。このものの剥離強力は２５ｇ／ｃｍ
であった。ついでこのもののピーク繊維径の大きいメル
トブロー不織布側に、難燃性ポリエステルスパンボンド
不織布（東洋紡（株）ハイム）を樹脂加工した通気量１
５０ｃｃ／ｃｍ2／秒の支持材（目付７０ｇ／ｍ2）を低
融点パウダーを用いて接着した濾材を得た。この濾材
を、アースされた金属板にメルトブロー不織布側が接触
するようにして乗せ、濾材の上方空間５ｃｍに設置した
針状電極によって＋６ｋＶ／ｃｍの電界強度でエレクト
レット化を実施した。この濾材の表面電位分布はエレク
トレット化メルトブロー不織布の同一面に＋と−極性が
混在する分極状態を示すものであった。
【００２５】この濾材４４cm2 に濾材貫通風速５ｍ／分
で大気を連続供給し０．８μｍ粒子の捕集効率の変化と
圧力損失の変化を観察した。結果を図１、図２に示す。
図より捕集効率の安定性が高く長寿命・低圧力損失であ
ることがわかる。
で大気を連続供給し０．８μｍ粒子の捕集効率の変化と
圧力損失の変化を観察した。結果を図１、図２に示す。
図より捕集効率の安定性が高く長寿命・低圧力損失であ
ることがわかる。
【００２６】比較例１ ピーク繊維径２．５μｍのポリプロピレンメルトブロー
不織布１５ｇ／ｍ2 （気孔容積率８５％）に実施例１で
用いた支持材を積層した。この濾材を実施例１と同じ条
件でエレクトレット化し評価した。結果を図１、図２に
示すように短寿命である事がわかった。
不織布１５ｇ／ｍ2 （気孔容積率８５％）に実施例１で
用いた支持材を積層した。この濾材を実施例１と同じ条
件でエレクトレット化し評価した。結果を図１、図２に
示すように短寿命である事がわかった。
【００２７】実施例２ ピーク繊維径０．８μｍのポリプロピレンメルトブロー
不織布４５ｇ／ｍ2（気孔容積率８５％）にピーク繊維
径１．６μｍのポリプロピレンメルトブロー不織布２５
ｇ／ｍ2（気孔容積率８８％）を捕集距離３０ｃｍで噴
射し，メルトブロー不織布相互が噴射積層された本発明
のメルトブロー不織布を得た。このものの剥離強力は２
０ｇ／ｃｍであった。ついでこのもののピーク繊維径の
大きいメルトブロー不織布側に、ポリエステルスパンボ
ンド不織布を樹脂加工した通気量８０ｃｃ／cm2／秒の
支持材を超音波で弱く接着した本発明の濾材を得た。こ
の濾材をアースされた金属板にメルトブロー不織布側が
接触するようにして乗せ、濾材の上方空間３ｃｍに設置
した針状電極によって＋１０ｋＶ／ｃｍの電界強度でエ
レクトレット化を実施した。
不織布４５ｇ／ｍ2（気孔容積率８５％）にピーク繊維
径１．６μｍのポリプロピレンメルトブロー不織布２５
ｇ／ｍ2（気孔容積率８８％）を捕集距離３０ｃｍで噴
射し，メルトブロー不織布相互が噴射積層された本発明
のメルトブロー不織布を得た。このものの剥離強力は２
０ｇ／ｃｍであった。ついでこのもののピーク繊維径の
大きいメルトブロー不織布側に、ポリエステルスパンボ
ンド不織布を樹脂加工した通気量８０ｃｃ／cm2／秒の
支持材を超音波で弱く接着した本発明の濾材を得た。こ
の濾材をアースされた金属板にメルトブロー不織布側が
接触するようにして乗せ、濾材の上方空間３ｃｍに設置
した針状電極によって＋１０ｋＶ／ｃｍの電界強度でエ
レクトレット化を実施した。
【００２８】この濾材４４cm2 に濾材貫通風速１．５ｍ
／分で比色法６５％濾材で濾過した大気を連続供給し
０．２μｍ粒子の捕集効率（初期捕集効率＝９９．９９
９％以上）の変化と圧力損失の変化を観察した。結果を
図３、図４に示すように捕集効率の安定性が高く長寿命
・低圧力損失である事がわかった。
／分で比色法６５％濾材で濾過した大気を連続供給し
０．２μｍ粒子の捕集効率（初期捕集効率＝９９．９９
９％以上）の変化と圧力損失の変化を観察した。結果を
図３、図４に示すように捕集効率の安定性が高く長寿命
・低圧力損失である事がわかった。
【００２９】実施例３ ピーク繊維径０．８μｍのポリプロピレンメルトブロー
不織布３５ｇ／ｍ2（気孔容積率８５％）にピーク繊維
径１．６μｍのポリプロピレンメルトブロー不織布２５
ｇ／ｍ2（気孔容積率８８％）を捕集距離３０ｃｍで噴
射し，メルトブロー不織布相互が噴射積層されたメルト
ブロー不織布を得た。このものの剥離強力は２０ｇ／ｃ
ｍであった。このものをアースされた金属板にメルトブ
ロー不織布の繊維径の小さい側が接触するようにして乗
せ、メルトブロー不織布の上方空間３ｃｍに設置した針
状電極によって＋１０ｋＶ／ｃｍの電界強度でエレクト
レット化を実施した。ついでこのもののピーク繊維径の
大きいメルトブロー不織布側に、ポリエステルスパンボ
ンド不織布を樹脂加工した通気量８０ｃｃ／cm2／秒の
支持材を超音波で弱く接着した本発明の濾材を得た。
不織布３５ｇ／ｍ2（気孔容積率８５％）にピーク繊維
径１．６μｍのポリプロピレンメルトブロー不織布２５
ｇ／ｍ2（気孔容積率８８％）を捕集距離３０ｃｍで噴
射し，メルトブロー不織布相互が噴射積層されたメルト
ブロー不織布を得た。このものの剥離強力は２０ｇ／ｃ
ｍであった。このものをアースされた金属板にメルトブ
ロー不織布の繊維径の小さい側が接触するようにして乗
せ、メルトブロー不織布の上方空間３ｃｍに設置した針
状電極によって＋１０ｋＶ／ｃｍの電界強度でエレクト
レット化を実施した。ついでこのもののピーク繊維径の
大きいメルトブロー不織布側に、ポリエステルスパンボ
ンド不織布を樹脂加工した通気量８０ｃｃ／cm2／秒の
支持材を超音波で弱く接着した本発明の濾材を得た。
【００３０】この濾材４４cm2 に濾材貫通風速１．５ｍ
／分で大気を連続供給し０．２μｍ粒子の初期捕集効率
は９９．９９９％以上で実施例２と変わらないものであ
った。
／分で大気を連続供給し０．２μｍ粒子の初期捕集効率
は９９．９９９％以上で実施例２と変わらないものであ
った。
【００３１】
【発明の効果】本発明により、捕集効率安定性、低圧
損、長寿命特性に優れる濾材およびその製造方法を提供
することができた。
損、長寿命特性に優れる濾材およびその製造方法を提供
することができた。
【図１】本発明実施例１、比較例１により得られた濾材
の捕集効率と、運転日数との関係を示す図面である。
の捕集効率と、運転日数との関係を示す図面である。
【図２】本発明実施例１、比較例１により得られた濾材
の圧力損失と、運転日数との関係を示す図面である。
の圧力損失と、運転日数との関係を示す図面である。
【図３】本発明実施例２により得られた濾材の捕集効率
と、運転日数との関係を示す図面である。
と、運転日数との関係を示す図面である。
【図４】本発明実施例２により得られた濾材の圧力損失
と、運転日数との関係を示す図面である。
と、運転日数との関係を示す図面である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 39/00 - 39/20
Claims (11)
- 【請求項１】下流側メルトブロー不織布層および該下流
側メルトブロー不織布層を構成するメルトブロー繊維よ
りも繊維径が大きいメルトブロー繊維により構成された
上流側メルトブロー不織布層の少なくとも２層が積層さ
れたメルトブロー不織布と、支持材とが積層された濾材
であって、前記下流側メルトブロー不織布層および前記
上流側メルトブロー不織布層は、２ｇ／ｃｍ以上５０ｇ
／ｃｍ以下の剥離強力で積層されており、かつ、前記各
メルトブロー不織布層のうち少なくとも１層は、同一面
に＋極性と−極性が混在する分極状態となるようにエレ
クトレット化されたものであることを特徴とする濾材。 - 【請求項２】前記上流側メルトブロー不織布層を構成す
るメルトブロー繊維と、前記下流側メルトブロー不織布
層を構成するメルトブロー繊維とのピーク繊維径の差が
０．２μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする
請求項１記載の濾材。 - 【請求項３】前記支持材は、通気量が３０ｃｃ／cm2／
秒以上のものであることを特徴とする請求項１または２
記載の濾材。 - 【請求項４】前記支持材は、樹脂加工された不織布シー
トまたは熱接着性繊維を含む繊維で構成された不織布シ
ートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の濾材。 - 【請求項５】前記支持材は、難燃性スパンボンド不織布
を樹脂加工したものであることを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載の濾材。 - 【請求項６】下流側メルトブロー不織布層に対し、該下
流側メルトブロー不織布層を構成するメルトブロー繊維
よりも繊維径の大きいメルトブロー繊維を噴射して上流
側メルトブロー不織布層を形成し２層以上のメルトブロ
ー不織布層からなるメルトブロー不織布となし、次いで
支持材を前記上流側メルトブロー不織布層の側から前記
メルトブロー不織布に積層することを特徴とする濾材の
製造方法。 - 【請求項７】前記上流側メルトブロー不織布層を形成す
るメルトブロー繊維と、前記下流側メルトブロー不織布
層を構成するメルトブロー繊維とのピーク繊維径の差が
０．２μｍ以上２０μｍ以下であるものを用いることを
特徴とする請求項６に記載の濾材の製造方法。 - 【請求項８】前記メルトブロー不織布の同一面に＋極性
と−極性が混在した分極状態となるように前記濾材をエ
レクトレット化することを特徴とする請求項６または７
に記載の濾材の製造方法。 - 【請求項９】前記支持材として、通気量が３０ｃｃ／ｃ
ｍ2／秒以上のものを用いることを特徴とする請求項６
〜８のいずれかに記載の濾材の製造方法。 - 【請求項１０】前記支持材として、樹脂加工された不織
布シートまたは熱接着性繊維を含む繊維で構成された不
織布シートを用いることを特徴とする請求項６〜９のい
ずれかに記載の濾材の製造方法。 - 【請求項１１】前記支持材として、難燃性スパンボンド
不織布を樹脂加工したものを用いることを特徴とする請
求項６〜９のいずれかに記載の濾材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26900093A JP3191533B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 濾材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26900093A JP3191533B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 濾材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07116425A JPH07116425A (ja) | 1995-05-09 |
| JP3191533B2 true JP3191533B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=17466284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26900093A Expired - Fee Related JP3191533B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 濾材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191533B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19752143A1 (de) * | 1997-11-25 | 1999-05-27 | Mann & Hummel Filter | Filterelement |
| JP5159529B2 (ja) * | 2008-09-11 | 2013-03-06 | 日本バイリーン株式会社 | エアフィルタ用濾材 |
| JP2010234285A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Toray Ind Inc | エアフイルター用濾材 |
| CN106512554A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-03-22 | 深圳市洁诚新材料技术有限公司 | 一种高效空气净化滤料及其制备方法、应用方法 |
-
1993
- 1993-10-27 JP JP26900093A patent/JP3191533B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07116425A (ja) | 1995-05-09 |
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