JP3193408B2 - エア・フィルタおよびその製造方法 - Google Patents
エア・フィルタおよびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、メルトブロー繊維を
利用したエア・フィルタに関する。
利用したエア・フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】空気、その他気体中の粉塵を濾過するエ
ア・フィルタでは、繊維素材の使用量が一定であれば、
その繊維の径を小さくして接触面積の増大を図り、繊維
の分布を三次元的に均一にすることが、捕集効率を向上
させ、かつ、圧力損失を低く抑えることに効果的である
ことはよく知られている。また、素材がエレクトレット
であると、圧力損失を低く抑えながら捕集効率を向上さ
せることができることも知られている。メルトブロー繊
維は、繊維径の小さいものを簡単に作ることができるか
ら、その集積物から得た不織布をフィルタに使用した
り、その不織布をエレクトレット化してフィルタに使用
したりして、前記課題を解決しようとする技術がある。
例えば、特開昭５８−８９９２４号公報は、繊維径０．
０５〜２μｍのメルトブロー繊維からなるウェブを高速
流体で処理し、ウェブの厚み方向に繊維を交絡させてエ
ア・フィルタを製造する技術を開示している。特開昭６
０−１６８５１１号公報は、ポリオレフィン系合成樹脂
のメルトブロー不織布を高圧電場でエレクトレット化し
てエア・フィルタに供する技術を開示している。
ア・フィルタでは、繊維素材の使用量が一定であれば、
その繊維の径を小さくして接触面積の増大を図り、繊維
の分布を三次元的に均一にすることが、捕集効率を向上
させ、かつ、圧力損失を低く抑えることに効果的である
ことはよく知られている。また、素材がエレクトレット
であると、圧力損失を低く抑えながら捕集効率を向上さ
せることができることも知られている。メルトブロー繊
維は、繊維径の小さいものを簡単に作ることができるか
ら、その集積物から得た不織布をフィルタに使用した
り、その不織布をエレクトレット化してフィルタに使用
したりして、前記課題を解決しようとする技術がある。
例えば、特開昭５８−８９９２４号公報は、繊維径０．
０５〜２μｍのメルトブロー繊維からなるウェブを高速
流体で処理し、ウェブの厚み方向に繊維を交絡させてエ
ア・フィルタを製造する技術を開示している。特開昭６
０−１６８５１１号公報は、ポリオレフィン系合成樹脂
のメルトブロー不織布を高圧電場でエレクトレット化し
てエア・フィルタに供する技術を開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】押出ノズルから走行ベ
ルト上に繊維を吐出して製造する通常のメルトブロー不
織布では、繊維をベルト上で平面的に分布させ、その厚
み方向に延びる通気孔を多数形成して多孔性にすること
は容易であるが、平面方向に延びる通気孔を多数形成
し、厚み方向断面に開孔が多数存在するようにすること
は困難である。また、吐出する繊維は、径を小さくする
ほど互いに融着する傾向にあるから、この場合には、平
面方向に延びる通気孔を形成することが益々困難になる
ばかりか、厚み方向に延びる通気孔も塞がりがちで、多
孔性にすることに逆行する結果を招く。したがって、メ
ルトブロー繊維を利用する場合に、平面方向に延びる通
気孔を多数有するフィルタは作り難いという問題があ
る。一方、特開昭５８−８９９２４号公報の技術は、厚
み方向に繊維を交絡させるから、厚み方向断面に多数の
開孔ができるであろうと期待できる。ただし、この技術
は高速流体を利用するもので、目付が大きい厚手のウェ
ブの場合には、流体圧力がウエブの中にまでは作用しな
いから、その効果を期待できない。それゆえ、この公知
技術の場合にも，目付が大きくてしかも多孔性のフィル
タを作り難いという問題が依然として残る。また、特開
昭６０−１６８５１１号公報の技術は、多孔性のメルト
ブロー不織布に応用すると効果のあるもので、しかも高
圧電流を使用するエレクトレット化装置を設置するコス
トも無視し得ないから、この種のエレクトレット・フィ
ルタの入手は必ずしも容易でないという問題がある。
ルト上に繊維を吐出して製造する通常のメルトブロー不
織布では、繊維をベルト上で平面的に分布させ、その厚
み方向に延びる通気孔を多数形成して多孔性にすること
は容易であるが、平面方向に延びる通気孔を多数形成
し、厚み方向断面に開孔が多数存在するようにすること
は困難である。また、吐出する繊維は、径を小さくする
ほど互いに融着する傾向にあるから、この場合には、平
面方向に延びる通気孔を形成することが益々困難になる
ばかりか、厚み方向に延びる通気孔も塞がりがちで、多
孔性にすることに逆行する結果を招く。したがって、メ
ルトブロー繊維を利用する場合に、平面方向に延びる通
気孔を多数有するフィルタは作り難いという問題があ
る。一方、特開昭５８−８９９２４号公報の技術は、厚
み方向に繊維を交絡させるから、厚み方向断面に多数の
開孔ができるであろうと期待できる。ただし、この技術
は高速流体を利用するもので、目付が大きい厚手のウェ
ブの場合には、流体圧力がウエブの中にまでは作用しな
いから、その効果を期待できない。それゆえ、この公知
技術の場合にも，目付が大きくてしかも多孔性のフィル
タを作り難いという問題が依然として残る。また、特開
昭６０−１６８５１１号公報の技術は、多孔性のメルト
ブロー不織布に応用すると効果のあるもので、しかも高
圧電流を使用するエレクトレット化装置を設置するコス
トも無視し得ないから、この種のエレクトレット・フィ
ルタの入手は必ずしも容易でないという問題がある。
【０００４】この発明では、押出しノズルから吐出して
集積したメルトブロー繊維を針刃ロールで処理し、短繊
維化すると同時にエレクトレット化し、これを綿状に集
積してフィルタとすることにより、前記従来技術の諸問
題を解決することが課題である。
集積したメルトブロー繊維を針刃ロールで処理し、短繊
維化すると同時にエレクトレット化し、これを綿状に集
積してフィルタとすることにより、前記従来技術の諸問
題を解決することが課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に，この発明が要旨とするところの第一点は、メルトブ
ロー繊維からなるエア・フィルタであって、繊維径が
０．１〜１０μｍ、繊維長が１〜３０ｍｍであり、かつ
添加剤として下記化合物の少なくとも１つを０．５〜８
重量％含んでエレクトレット化している前記繊維が綿状
に集積している点、にある。化合物：ポリスチレン、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビ
ニル、ｐ−ｔｅｒ−（ブチル、オクチル、ノニル、アミ
ルまたはビス）フェノール、（ガムロジン、パラストリ
ン酸、デヒドロアビエチレン酸、イソビマール酸、ネオ
アビエチレン酸、ビマール酸、バラストリン酸等の）ロ
ジン類、無水マレイン酸とアクリル酸との共重合物、パ
ーフルオロアクリレート、ジメチルアミノエチルメタク
リレート、ビニルピリジン、ソルビット。
に，この発明が要旨とするところの第一点は、メルトブ
ロー繊維からなるエア・フィルタであって、繊維径が
０．１〜１０μｍ、繊維長が１〜３０ｍｍであり、かつ
添加剤として下記化合物の少なくとも１つを０．５〜８
重量％含んでエレクトレット化している前記繊維が綿状
に集積している点、にある。化合物：ポリスチレン、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビ
ニル、ｐ−ｔｅｒ−（ブチル、オクチル、ノニル、アミ
ルまたはビス）フェノール、（ガムロジン、パラストリ
ン酸、デヒドロアビエチレン酸、イソビマール酸、ネオ
アビエチレン酸、ビマール酸、バラストリン酸等の）ロ
ジン類、無水マレイン酸とアクリル酸との共重合物、パ
ーフルオロアクリレート、ジメチルアミノエチルメタク
リレート、ビニルピリジン、ソルビット。
【０００６】要旨とするところの第二点は、集積したメ
ルトブロー繊維からエア・フィルタを製造する製造方法
であって、添加剤として下記化合物の少なくとも１つを
０．５〜８重量％含んで繊維径０．１〜１０μｍのメル
トブロー繊維を機械的に引きちぎり、擦過して、繊維長
が１〜３０ｍｍのエレクトレット化した短繊維にする工
程と、前記短繊維を綿状に集積して所要目付を有するウ
ェブにする工程とを含む点、にある。化合物：ポリスチ
レン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポ
リ塩化ビニル、ｐ−ｔｅｒ−（ブチル、オクチル、ノニ
ル、アミルまたはビス）フェノール、（ガムロジン、パ
ラストリン酸、デヒドロアビエチレン酸、イソビマール
酸、ネオアビエチレン酸、ビマール酸、バラストリン酸
等の）ロジン類、無水マレイン酸とアクリル酸との共重
合物、パーフルオロアクリレート、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート、ビニルピリジン、ソルビット。
ルトブロー繊維からエア・フィルタを製造する製造方法
であって、添加剤として下記化合物の少なくとも１つを
０．５〜８重量％含んで繊維径０．１〜１０μｍのメル
トブロー繊維を機械的に引きちぎり、擦過して、繊維長
が１〜３０ｍｍのエレクトレット化した短繊維にする工
程と、前記短繊維を綿状に集積して所要目付を有するウ
ェブにする工程とを含む点、にある。化合物：ポリスチ
レン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポ
リ塩化ビニル、ｐ−ｔｅｒ−（ブチル、オクチル、ノニ
ル、アミルまたはビス）フェノール、（ガムロジン、パ
ラストリン酸、デヒドロアビエチレン酸、イソビマール
酸、ネオアビエチレン酸、ビマール酸、バラストリン酸
等の）ロジン類、無水マレイン酸とアクリル酸との共重
合物、パーフルオロアクリレート、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート、ビニルピリジン、ソルビット。
【０００７】
【作用】前記エア・フィルタにおいて、使用繊維は繊維
径が小さく、繊維長が比較的短く、この繊維を綿状に集
積すると多孔性で三次元的に繊維が均等に分布するフィ
ルタとなる。エレクトレット化した繊維は、圧力損失を
増加させることなく捕集効率を向上させる。
径が小さく、繊維長が比較的短く、この繊維を綿状に集
積すると多孔性で三次元的に繊維が均等に分布するフィ
ルタとなる。エレクトレット化した繊維は、圧力損失を
増加させることなく捕集効率を向上させる。
【０００８】前記エア・フィルタの製造方法において
は、集積したメルトブロー繊維を針刃ロール等で機械的
に引きちぎり、擦過することで短繊維化する。同時に、
所定の添加剤を含むメルトブロー繊維は、針刃ロールに
よる処理でエレクトレット化する。かかる短繊維は、綿
状に集積すると三次元的に均等に繊維が分布して多孔性
のエレクトレット・フィルタとなる。
は、集積したメルトブロー繊維を針刃ロール等で機械的
に引きちぎり、擦過することで短繊維化する。同時に、
所定の添加剤を含むメルトブロー繊維は、針刃ロールに
よる処理でエレクトレット化する。かかる短繊維は、綿
状に集積すると三次元的に均等に繊維が分布して多孔性
のエレクトレット・フィルタとなる。
【０００９】
【実施例】この発明に係るエア・フィルタおよびその製
造方法の詳細を実施例によって説明すると以下のとおり
である。
造方法の詳細を実施例によって説明すると以下のとおり
である。
【００１０】図１は、この発明に係るフィルタ１の製造
工程を示す模式図で、高速回転する針刃ロール２が短繊
維放出側をダクト３に臨ませてあり、ダクト３の下端に
は短繊維を集積し、水平方向に移送するエンドレスメッ
シュベルト４が設けてある。針刃ロール２の材料供給側
には、メルトブロー繊維５の移送ベルト６と、送り込み
ロール７とが設けてある。エンドレスメッシュベルト４
は、裏側に設置したバキューム装置８による吸気流がダ
クト３を通って流れるように構成してある。ダクト３の
一側下端には送り出しロール９を配置し、さらにベルト
４上には加圧ロール１０、ベルト４の終端域にはベルト
４を挟み込むようにして一対のホットメルトロール１１
を配置してある。ロール１２はベルト４の駆動ロールで
ある。ベルト４から離れた位置には、案内ロール１３、
巻取ロール１４が配置してある。因みに、これらの針刃
ロール２やその他の機器については、特開昭５９−１１
６４６２号（特許第１０６５５７３号）および特開昭６
１−１３２６６８号（特許第１５７１２２６号）に開示
された技術を利用することができる。
工程を示す模式図で、高速回転する針刃ロール２が短繊
維放出側をダクト３に臨ませてあり、ダクト３の下端に
は短繊維を集積し、水平方向に移送するエンドレスメッ
シュベルト４が設けてある。針刃ロール２の材料供給側
には、メルトブロー繊維５の移送ベルト６と、送り込み
ロール７とが設けてある。エンドレスメッシュベルト４
は、裏側に設置したバキューム装置８による吸気流がダ
クト３を通って流れるように構成してある。ダクト３の
一側下端には送り出しロール９を配置し、さらにベルト
４上には加圧ロール１０、ベルト４の終端域にはベルト
４を挟み込むようにして一対のホットメルトロール１１
を配置してある。ロール１２はベルト４の駆動ロールで
ある。ベルト４から離れた位置には、案内ロール１３、
巻取ロール１４が配置してある。因みに、これらの針刃
ロール２やその他の機器については、特開昭５９−１１
６４６２号（特許第１０６５５７３号）および特開昭６
１−１３２６６８号（特許第１５７１２２６号）に開示
された技術を利用することができる。
【００１１】このように構成した工程で、メルトブロー
繊維５には繊維径０．１〜１０μｍであって、添加剤と
してポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビ
ニリデン、ポリ塩化ビニル、ｐ−ｔｅｒ−（ブチル、オ
クチル、ノニル、アミルまたはビス）フェノール、（ガ
ムロジン、パラストリン酸、デヒドロアビエチレン酸、
イソビマール酸、ネオアビエチレン酸、ビマル酸、バラ
ストリン酸等の）ロジン類、無水マレイン酸とアクリル
酸との共重合物、パーフルオロアクリレート、ジメチル
アミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、ソルビ
ットの中の少なくとも１つを０．５乃至８重量％含むも
のを使用する。この繊維５は、押出しノズルから吐出し
た後の繊維がなるべく個々に解繊している繊維集積物
を、例えば３，０００〜１０，０００ｒｐｍで回転する
外径約１００Φの針刃ロール２に供給すると、絡み合っ
たり、融着したりした繊維がさらに解きほぐされ、引き
ちぎられ、あるいは擦過されて、繊維長１〜３０ｍｍの
短繊維２２となる。短繊維２２はダクト３に放出され、
吸気流とともに、または、バキューム装置８を使用しな
いときには自重でベルト４上に落下、綿状に堆積する。
堆積した短繊維２２はベルト４の速度と送り出しロール
９の高さ調整などにより、所要目付のウェブ２４となっ
てダクト３の外へ送り出され、加圧ロール１０に至る。
ウェブ２４は、ロール１０で軽度に加圧され地合が安定
し、かつ所要の厚みになる。その後、ホットメルトロー
ル１１によってウェブ２４を適宜融着処理し、さらに地
合を安定させ、フィルタ１となって捲取ロール１４に捲
取られる。なお、ホットメルトロール１１は、これを熱
風吹きつけ装置に替えたり、必要がなければこれらを省
いたりすることができる。融着処理をしないときは、ウ
ェブ２４とフィルタ１とは同じものとなる。
繊維５には繊維径０．１〜１０μｍであって、添加剤と
してポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビ
ニリデン、ポリ塩化ビニル、ｐ−ｔｅｒ−（ブチル、オ
クチル、ノニル、アミルまたはビス）フェノール、（ガ
ムロジン、パラストリン酸、デヒドロアビエチレン酸、
イソビマール酸、ネオアビエチレン酸、ビマル酸、バラ
ストリン酸等の）ロジン類、無水マレイン酸とアクリル
酸との共重合物、パーフルオロアクリレート、ジメチル
アミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、ソルビ
ットの中の少なくとも１つを０．５乃至８重量％含むも
のを使用する。この繊維５は、押出しノズルから吐出し
た後の繊維がなるべく個々に解繊している繊維集積物
を、例えば３，０００〜１０，０００ｒｐｍで回転する
外径約１００Φの針刃ロール２に供給すると、絡み合っ
たり、融着したりした繊維がさらに解きほぐされ、引き
ちぎられ、あるいは擦過されて、繊維長１〜３０ｍｍの
短繊維２２となる。短繊維２２はダクト３に放出され、
吸気流とともに、または、バキューム装置８を使用しな
いときには自重でベルト４上に落下、綿状に堆積する。
堆積した短繊維２２はベルト４の速度と送り出しロール
９の高さ調整などにより、所要目付のウェブ２４となっ
てダクト３の外へ送り出され、加圧ロール１０に至る。
ウェブ２４は、ロール１０で軽度に加圧され地合が安定
し、かつ所要の厚みになる。その後、ホットメルトロー
ル１１によってウェブ２４を適宜融着処理し、さらに地
合を安定させ、フィルタ１となって捲取ロール１４に捲
取られる。なお、ホットメルトロール１１は、これを熱
風吹きつけ装置に替えたり、必要がなければこれらを省
いたりすることができる。融着処理をしないときは、ウ
ェブ２４とフィルタ１とは同じものとなる。
【００１２】ここで得られた短繊維２２およびフィルタ
１は、メルトブロー繊維の特徴に加え、さらにいくつか
の際立った特徴を有する。その第１として、繊維が短繊
維化したことによって、フィルタ１は繊維充填密度が高
く、しかも多孔性となり、フィルタの通気に対する接触
面積を極めて大きくすることができる。その第２とし
て、フィルタ１は、短繊維２２が三次元的に、即ち平面
的に見ても厚み方向断面で見ても、ほぼ均等に分布して
綿状の集積物になっている。その第３として、短繊維２
２が帯電し、塵埃を静電気的に捕集することができる。
エレクトレット化することの機構について詳らかではな
いが、針刃ロール１２による処理で電荷が添加剤の部分
にトラップされて繊維がエレクトレット化すると考えら
れる。これらの特徴によって、フィルタ１は粉じん堆積
量が多くなっても圧力損失が低く、しかも高い捕集効率
を維持することができる。尚、ここでいうフィルタ１
は、それ自体を適宜の目付、密度を有するフィルタとし
て使用することができる他に、他のフィルタ素材と適宜
組み合わせて使用することができる。
１は、メルトブロー繊維の特徴に加え、さらにいくつか
の際立った特徴を有する。その第１として、繊維が短繊
維化したことによって、フィルタ１は繊維充填密度が高
く、しかも多孔性となり、フィルタの通気に対する接触
面積を極めて大きくすることができる。その第２とし
て、フィルタ１は、短繊維２２が三次元的に、即ち平面
的に見ても厚み方向断面で見ても、ほぼ均等に分布して
綿状の集積物になっている。その第３として、短繊維２
２が帯電し、塵埃を静電気的に捕集することができる。
エレクトレット化することの機構について詳らかではな
いが、針刃ロール１２による処理で電荷が添加剤の部分
にトラップされて繊維がエレクトレット化すると考えら
れる。これらの特徴によって、フィルタ１は粉じん堆積
量が多くなっても圧力損失が低く、しかも高い捕集効率
を維持することができる。尚、ここでいうフィルタ１
は、それ自体を適宜の目付、密度を有するフィルタとし
て使用することができる他に、他のフィルタ素材と適宜
組み合わせて使用することができる。
【００１３】次に、この発明に係るフィルタの詳細を、
実施例と比較例とによって説明する。各実施例および比
較例に使用したフィルタは次のとおりである。 実施例１ ポリプロピレン（ＰＰ）にポリスチレン（ＰＳ）を５重
量％添加した繊維径４μｍのメルトブロー繊維を、後述
のように短繊維化して得られたウェブ。 実施例２ ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）にｐ−ｔｅｒ−
ブチルフェノールを３重量％添加した繊維径１μｍのメ
ルトブロー繊維を、実施例１と同様に短繊維化して得ら
れたウェブ。 実施例３ ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にポリフッ化ビ
ニリデンを７重量％添加した繊維径７μｍのメルトブロ
ー繊維を、実施例１と同様に短繊維化して得られたウェ
ブ。 比較例１ ポリプロピレン（ＰＰ）からなる繊維径４μｍ、目付１
２０ｇ／ｍ２のメルトブロー繊維のウェブを、そのまま
フィルタとして使用した。 比較例２ 比較例１と同じメルトブロー繊維を、実施例１と同様に
短繊維化して得られたウェブ。 比較例３ 実施例１のメルトブロー繊維からなる目付１２０ｇ／ｍ
２のウェブを、そのままフィルタとして使用した。 比較例４ 実施例２のメルトブロー繊維からなる目付１２０ｇ／ｍ
２のウェブを、そのままフィルタとして使用した。 比較例５ 実施例３のメルトブロー繊維からなる目付１２０ｇ／ｍ
２のウェブを、そのままフィルタとして使用した。メル
トブロー繊維の短繊維化とそのウエブによるフィルタの
調製は、次のとおりである。
実施例と比較例とによって説明する。各実施例および比
較例に使用したフィルタは次のとおりである。 実施例１ ポリプロピレン（ＰＰ）にポリスチレン（ＰＳ）を５重
量％添加した繊維径４μｍのメルトブロー繊維を、後述
のように短繊維化して得られたウェブ。 実施例２ ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）にｐ−ｔｅｒ−
ブチルフェノールを３重量％添加した繊維径１μｍのメ
ルトブロー繊維を、実施例１と同様に短繊維化して得ら
れたウェブ。 実施例３ ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にポリフッ化ビ
ニリデンを７重量％添加した繊維径７μｍのメルトブロ
ー繊維を、実施例１と同様に短繊維化して得られたウェ
ブ。 比較例１ ポリプロピレン（ＰＰ）からなる繊維径４μｍ、目付１
２０ｇ／ｍ２のメルトブロー繊維のウェブを、そのまま
フィルタとして使用した。 比較例２ 比較例１と同じメルトブロー繊維を、実施例１と同様に
短繊維化して得られたウェブ。 比較例３ 実施例１のメルトブロー繊維からなる目付１２０ｇ／ｍ
２のウェブを、そのままフィルタとして使用した。 比較例４ 実施例２のメルトブロー繊維からなる目付１２０ｇ／ｍ
２のウェブを、そのままフィルタとして使用した。 比較例５ 実施例３のメルトブロー繊維からなる目付１２０ｇ／ｍ
２のウェブを、そのままフィルタとして使用した。メル
トブロー繊維の短繊維化とそのウエブによるフィルタの
調製は、次のとおりである。
【００１４】各メルトブロー繊維は、短繊維化するため
に、５０００ｒｐｍで回転する外径１００Φの針刃ロー
ルに供給した。この針刃ロールの技術は、前記特開昭５
９−１１６４６２号（特許第１０６５５７３号）に開示
されている。ダクトに放出された短繊維は、長さが１〜
３０ｍｍの範囲にあり、メッシュベルト上に綿状に集積
して目付１２０ｇ／ｍ２とした後に、２１ｇ／ｃｍ２の
圧力を加え、地合の安定したウェブにしてから、所定寸
法に裁断してフィルタに使用した。このウェブは、繊維
間の交絡が極めて多様化しており、その長さ、幅、およ
び厚み方向にほぼ均等に繊維が分布し、多孔性であっ
た。
に、５０００ｒｐｍで回転する外径１００Φの針刃ロー
ルに供給した。この針刃ロールの技術は、前記特開昭５
９−１１６４６２号（特許第１０６５５７３号）に開示
されている。ダクトに放出された短繊維は、長さが１〜
３０ｍｍの範囲にあり、メッシュベルト上に綿状に集積
して目付１２０ｇ／ｍ２とした後に、２１ｇ／ｃｍ２の
圧力を加え、地合の安定したウェブにしてから、所定寸
法に裁断してフィルタに使用した。このウェブは、繊維
間の交絡が極めて多様化しており、その長さ、幅、およ
び厚み方向にほぼ均等に繊維が分布し、多孔性であっ
た。
【００１５】次に、各フィルタの評価結果を表１に示
す。各繊維は、メルトブロー繊維のままのフィルタと、
短繊維化したウエブから得たフィルタとについて評価し
てある。さらに、各短繊維のフィルタについては、フィ
ルタ製造後１ケ月放置したものについても評価し、経時
変化の有無を確認した。評価項目のうち、捕集効率と通
気抵抗の測定は、防じんマスク国家検定規格試験に準拠
し、有効径８０φのフィルタで平均粒径０．３μｍの石
英粉じんを使用し、その濃度５０ｍｇ／ｍ３、空気の線
速約１０ｃｍ／ｓｅｃで評価した。また、静電気による
集じん効果を判断する目安として、帯電量を測定した。
す。各繊維は、メルトブロー繊維のままのフィルタと、
短繊維化したウエブから得たフィルタとについて評価し
てある。さらに、各短繊維のフィルタについては、フィ
ルタ製造後１ケ月放置したものについても評価し、経時
変化の有無を確認した。評価項目のうち、捕集効率と通
気抵抗の測定は、防じんマスク国家検定規格試験に準拠
し、有効径８０φのフィルタで平均粒径０．３μｍの石
英粉じんを使用し、その濃度５０ｍｇ／ｍ３、空気の線
速約１０ｃｍ／ｓｅｃで評価した。また、静電気による
集じん効果を判断する目安として、帯電量を測定した。
【００１６】図２乃至図７には、比較例１，２，３およ
び実施例１について、捕集効率と粉じん堆積量および通
気抵抗と粉じん堆積量との関係を示した。なお、図４と
図７とは、各々比較例２および実施例１の短繊維を１ケ
月放置した後の評価結果である。
び実施例１について、捕集効率と粉じん堆積量および通
気抵抗と粉じん堆積量との関係を示した。なお、図４と
図７とは、各々比較例２および実施例１の短繊維を１ケ
月放置した後の評価結果である。
【００１７】表１および図２乃至図７から明らかなよう
に、実施例のフィルタは、粉じん堆積量が増加しても高
い捕集効率と低い通気抵抗を維持していることがわか
る。さらに、表１で明らかなように、実施例のフィルタ
は帯電量が多く、しかもその量は１ケ月後でも殆ど変化
しておらず、エレクトレット・フィルタとして有効に機
能することが期待できる。事実、図４と図７とを比較し
てみると、実施例のフィルタは１ケ月放置した後にも高
い捕集効率を維持し、経時的変化の少ない安定したフィ
ルタであることがわかる。
に、実施例のフィルタは、粉じん堆積量が増加しても高
い捕集効率と低い通気抵抗を維持していることがわか
る。さらに、表１で明らかなように、実施例のフィルタ
は帯電量が多く、しかもその量は１ケ月後でも殆ど変化
しておらず、エレクトレット・フィルタとして有効に機
能することが期待できる。事実、図４と図７とを比較し
てみると、実施例のフィルタは１ケ月放置した後にも高
い捕集効率を維持し、経時的変化の少ない安定したフィ
ルタであることがわかる。
【００１８】図８は、実施例１のフィルタの一部を約２
００倍に拡大した顕微鏡写真である。これによって、短
繊維が三次元的に均等に分布し、多孔性のフィルタを形
成していることがわかる。
００倍に拡大した顕微鏡写真である。これによって、短
繊維が三次元的に均等に分布し、多孔性のフィルタを形
成していることがわかる。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】メルトブロー繊維を短繊維にしたから、
多孔性で三次元的に繊維が均等に分布するフィルタが得
られる。加えて、短繊維はエレクトレット化しているか
ら、このフィルタは捕集効率が良く、しかも通気抵抗が
低い。
多孔性で三次元的に繊維が均等に分布するフィルタが得
られる。加えて、短繊維はエレクトレット化しているか
ら、このフィルタは捕集効率が良く、しかも通気抵抗が
低い。
【００２１】メルトブロー繊維は、高速回転する針刃ロ
ールにより処理すれば、容易に短繊維にすることができ
ると同時にエレクトレット化することもでき、エレクト
レット化のための専用装置が不要になる。
ールにより処理すれば、容易に短繊維にすることができ
ると同時にエレクトレット化することもでき、エレクト
レット化のための専用装置が不要になる。
【図１】フィルタ製造工程の模式図。
【図２】比較例１のフィルタの捕集効率、通気抵抗と粉
じん堆積量との関係示すグラフ。
じん堆積量との関係示すグラフ。
【図３】比較例２のフィルタの捕集効率、通気抵抗と粉
じん堆積量との関係を示すグラフ。
じん堆積量との関係を示すグラフ。
【図４】比較例２のフィルタを１ケ月放置した後の捕集
効率、通気抵抗と粉じん堆積量との関係を示すグラフ。
効率、通気抵抗と粉じん堆積量との関係を示すグラフ。
【図５】比較例３のフィルタ捕集効率、通気抵抗と粉じ
ん堆積量との関係を示すグラフ。
ん堆積量との関係を示すグラフ。
【図６】実施例１のフィルタの捕集効率、通気抵抗と粉
じん堆積量との関係を示すグラフ。
じん堆積量との関係を示すグラフ。
【図７】実施例１のフィルタを１ケ月放置した後の捕集
効率、通気抵抗と粉じん堆積量との関係を示すグラフ。
効率、通気抵抗と粉じん堆積量との関係を示すグラフ。
【図８】実施例１のフィルタの顕微鏡写真（２００
倍）。
倍）。
１ フィルタ ２ 針刃ロール ５ メルトブロー繊維 ２２ 短繊維 ２４ ウェブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 裕 東京都千代田区四番町７番地 興研株式 会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 39/00 - 39/20
Claims (4)
- 【請求項１】 メルトブロー繊維からなるエア・フィル
タであって、繊維径が０．１〜１０μｍ、繊維長が１〜
３０ｍｍであり、かつ添加剤として下記化合物の少なく
とも１つを０．５〜８重量％含んでエレクトレット化し
ている前記繊維が綿状に集積して構成されていることを
特徴とする前記エア・フィルタ。化合物：ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ
化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ｐ−ｔｅｒ−（ブチ
ル、オクチル、ノニル、アミルまたはビス）フェノー
ル、（ガムロジン、パラストリン酸、デヒドロアビエチ
レン酸、イソビマール酸、ネオアビエチレン酸、ビマー
ル酸、バラストリン酸等の）ロジン類、無水マレイン酸
とアクリル酸との共重合物、パーフルオロアクリレー
ト、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ビニルピリ
ジン、ソルビット。 - 【請求項２】 集積したメルトブロー繊維からエア・フ
ィルタを製造する製造方法であって、添加剤として下記
化合物の少なくとも１つを０．５〜８重量％含んで繊維
径０．１〜１０μｍのメルトブロー繊維を機械的に引き
ちぎり、擦過して、繊維長が１〜３０ｍｍのエレクトレ
ット化した短繊維にする工程と、前記短繊維を綿状に集
積して所要目付を有するウェブにする工程とを含むこと
を特徴とする前記エア・フィルタの製造方法。化合物：ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ
化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ｐ−ｔｅｒ−（ブチ
ル、オクチル、ノニル、アミルまたはビス）フェノー
ル、（ガムロジン、パラストリン酸、デヒドロアビエチ
レン酸、イソビマール酸、ネオアビエチレン酸、ビマー
ル酸、バラストリン酸等の）ロジン類、無水マレイン酸
とアクリル酸との共重合物、パーフルオロアクリレー
ト、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ビニルピリ
ジン、ソルビット。 - 【請求項３】 前記メルトブロー繊維を短繊維化する工
程で、高速回転する針刃ロールを使用する請求項２記載
の製造方法。 - 【請求項４】 前記エレクトレット化が、前記メルトブ
ロー繊維を機械的に引きちぎり、擦過することによって
行われる請求項２記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22825191A JP3193408B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | エア・フィルタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22825191A JP3193408B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | エア・フィルタおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549824A JPH0549824A (ja) | 1993-03-02 |
| JP3193408B2 true JP3193408B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=16873540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22825191A Expired - Fee Related JP3193408B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | エア・フィルタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3193408B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5908598A (en) * | 1995-08-14 | 1999-06-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Fibrous webs having enhanced electret properties |
| CN116785834A (zh) * | 2022-03-18 | 2023-09-22 | 大金工业株式会社 | 驻极体材料、过滤器以及母料 |
-
1991
- 1991-08-13 JP JP22825191A patent/JP3193408B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0549824A (ja) | 1993-03-02 |
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