JP3327355B2 - エレクトレットエアフィルター - Google Patents

エレクトレットエアフィルター

Info

Publication number
JP3327355B2
JP3327355B2 JP27076493A JP27076493A JP3327355B2 JP 3327355 B2 JP3327355 B2 JP 3327355B2 JP 27076493 A JP27076493 A JP 27076493A JP 27076493 A JP27076493 A JP 27076493A JP 3327355 B2 JP3327355 B2 JP 3327355B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
electret
filter
net
split
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP27076493A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07116426A (ja
Inventor
八紘 谷
省二 徳田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP27076493A priority Critical patent/JP3327355B2/ja
Priority to KR1019940026058A priority patent/KR950010936A/ko
Priority to US08/325,598 priority patent/US5436054A/en
Publication of JPH07116426A publication Critical patent/JPH07116426A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3327355B2 publication Critical patent/JP3327355B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Filtering Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はネット状エレクトレット
フイルムスプリット繊維層からなるエレクトレットエア
フィルターに関する。
【0002】
【従来の技術】フイルムスプリット繊維からなるエレク
トレットエアフィルターの開示技術としては特公昭56
−47299がある。特公昭56−47299における
フイルムのスプリット繊維については小繊維状と言う記
載はあるものの、具体的なスプリット繊維の形状等につ
いては全く記載がない。加えて、ネット状フイルムスプ
リット繊維層の目の開きとフィルター性能に関しては全
く知られておらず、実施例のフィルター性能からしても
必ずしも高捕集効率、低圧力損失を有するエレクトレッ
トエアフィルターとは言えない点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題に
鑑み鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。
本発明は従来のフイルムスプリット繊維からなるエレク
トレットエアフィルターでは到底達し得ない従来技術の
フィルター性能面における問題点を解決しようとするも
のであり、これにより高い嵩高性を維持しうるかつ繊維
脱落のない高捕集効率で極低圧力損失のエレクトレット
エアフィルターを得ようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は幹繊維の幅が1
0〜1000μm、枝繊維の幅が1〜500μmで目の
開きが1〜50mmであるネット状エレクトレットフイ
ルムスプリット繊維層を複数積層した充填密度が0.0
5g/cc以下のシートであることを特徴とするエレク
トレットエアフィルターである。本発明におけるネット
状エレクトレットフイルムスプリット繊維層とは延伸さ
れたフイルム前面に不規則的な微細な割れ目を入れ、長
手方向に微細な距離で割れ長さをもたせたフイルムをフ
イルム幅方向に拡幅したシート層であり、この拡幅化に
より、微細な割れ目は拡げられネット状構造を形成す
る。この構造は図1に示した如くスプリット幅の広い幹
繊維とスプリット幅の狭い枝繊維、あるいは図では示さ
れいないが、略同一スプリット幅の繊維同志から形成さ
れ、共に一枚のフイルムから切り出されているため、お
互いが連結した構造である。本発明におけるネット状構
造を形成する幹繊維の平均スプリット幅は10〜100
0μm、枝繊維の平均スプリット幅は1〜500μmが
好ましい。これら繊維のスプリット幅がこの範囲より小
さいと、ネット状構造が破壊し易く均一なフィルターが
得にくく、又、これら繊維のスプリット幅がこの範囲よ
り大きいと拡幅時に割れ目が伝播してやはり均一なフィ
ルターが得にくいと問題がある。
【0005】本発明における目の開きとはこの幹繊維と
枝繊維とから形成される目の大きさであり、化学工学に
おける節と同様図1に示したネット状エレクトレットフ
イルムスプリット繊維層の目の二辺の長さの積、a×b
の平行根で表わすものである。この目の開きは1〜50
mmが好ましく、より好ましくは3〜30mmである。
目の開きが50mmを超えたり、1mm未満であるとフ
ィルター性能のばらつきが大きくなったり、拡幅化が難
しくなり高性能なエアフィルターが得にくいのである。
加えて、ネット状エレクトレットフイルムスプリット繊
維層の目の二辺の長さの比a:bは1:1〜1:5の範
囲が好ましい。この目の開きはフイルムの種類や開繊カ
ッターの刃の型、刃の数、刃の厚さ、刃の配置、拡幅倍
率で決められ、この範囲の目の開き、目の形状を得るた
めにはフイルムの拡幅倍率は3〜20倍が好ましく、よ
り好ましくは7〜15倍である。拡幅倍率が20を超え
るとネット状構造が破壊するなどの問題がある。
【0006】本発明におけるネット状エレクトレットフ
イルムスプリット繊維層は1〜50mmの目の開きを有
しているため、スプリット繊維の幹繊維と枝繊維が拡幅
化によって捩れ、分極面がエアフィルターの空気流れ方
向に略平行に配置する確率が通常のスプリット繊維のエ
アフィルターに比べて高くなり、エアフィルターとして
嵩高性が助長され通気性が高くなり、その結果、繊維の
脱落のない極低圧力損失で高捕集効率のフィルター性能
が得られるのである。本発明におけるエレクトレットエ
アフィルターの充填密度は0.05g/cc以下であ
る。通常のスプリット繊維のエアフィルターにあっては
このような極めて低い充填密度を安定に維持することは
フィルターの機能的強度とスプリット繊維の脱落という
点で困難であり、ニードルパンチングや熱エンボス加工
によって高密度化するのであるが、本発明にあってはネ
ット状エレクトレットフィルタースブリット繊維層が複
数積層された状態にあって、拡幅化により幹繊維と枝繊
維が一体となって分極面がエアフィルターの空気流れ方
向に略平行に配置する確率が高くなっているため、機械
的強度を有しつつ、嵩高性が維持され、加えて繊維の脱
落が生じないのであり、これらの点が通常のエレクトレ
ットエアフィルターと大きく異なるところである。
【0007】本発明のエレクトレットエアフィルターに
おける充填密度の測定は圧縮弾性試験機(前田工業
(株))を用いて押圧1.25g/cm2 で測定した時の
値を言う。か かる測定器によってのみ高嵩高性エアフ
ィルターの極低充填密度が正確に測定できるのである。
本発明におけるフイルムの材料には高い静電気永久帯電
性を保持するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、ポリ−4メチル−1ペンテンなどのポリオレフィ
ンやαーポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボー
ト、ポリイシド、テフロン、ポリ弗化ビニリデン、エチ
レンとクロロトリフロロエチレン共重合体などが用いら
れる。本発明におけるフイルム材料にはエレクトレット
の電荷減衰や耐熱性を向上させるために各種樹脂改質材
を添加することができる。その樹脂改質材としては脂肪
酸金属塩、有機結晶核剤、抗酸化剤、高絶縁性高分子重
合体などが挙げられ、その添加量としては総量で0.1
〜5%が好ましい範囲である。
【0008】本発明において、フイルムにスプリット性
を与えるために一軸延伸が行われる。一軸延伸は一段熱
延伸、多段熱延伸、又その後に熱固定を組合せることで
達成される。中でも多段熱延伸はフイルム幅方向の厚さ
斑減少とスプリット性付与の点で好ましい。本発明にお
いて、フイルムを不規則的にスプリットする手段には開
繊カッターとしてニードル刃やフラット刃、ヤスリ刃な
どが用いられ、フイルム速度に対する開繊カッターの表
面速度(フィブリル化比)は2〜100、好ましくは4
〜50、より好ましくは7〜30である。開繊カッター
によるフイルムへの割れ目の密度は1 あたり5〜1
0, 000個が好ましく、より好ましくは50〜1, 0
00個である。割れ目密度がこれを超えると枝繊維の破
断が増大してネット状構造が維持できなくなり好ましく
ない。又、割れ目の密度がこれ以下であると拡幅化によ
る嵩高性発現が低下するので好ましくない。本発明にお
いて、エレクトレット化の工程は一軸延伸前あるいは後
でスプリット前でなければならない。なぜならば、スプ
リット後のフイルムアース電極への密着は極めて悪く、
スプリット前のフイルム状態であるとアース電極への高
い密着により荷電効率は著しくよくなるのである。エレ
クトレット化の手段には陽極のみ、陰極のみあるいは陽
陰両極のコロナ放電を交互あるいは同時に行うコロナ荷
電、室温あるいは熱間での電界荷電、電子線照射などの
方法がある。
【0009】本発明において、ネット状エレクトレット
フイルムスプリット繊維層の積層にあってはエレクトレ
ットフイルムの分極面が同極になるように積層すると、
より嵩高で高性能なエアフィルターを得ることができ
る。本発明のエレクトレットエアフィルターに寸法安定
性を付与するために、拡幅化されたネット状エレクトレ
ットフイルムスプリット繊維層の複数層をエンボス加
工、超音波ウエルダー加工やニードルパンチング加工を
施すことができる。又、同時に補強材と重ね合せて一体
化することもできる。本発明の補強材とはスパンボン
ド、湿式紙、乾式紙等の不織布、織物やプラスチック、
金属、無機材のネット、プラスチックや金属、無機材の
フイラメント、プラスチックネットなどが挙げられ、こ
れらはエレクトレットエアフィルターの枠を持つ補強材
であってもかまわない。又、これら補強材は吸着機能、
防かび機能、芳香機能や抗菌機能を保有することもでき
る。以下に実施例と比較例でもって詳細を説明する。
【0010】実施例と比較例 アイソタクテックポリプロピレン(三井東圧TY−45
0)にステアリン酸アルミニウム0. 5%、ペンタエリ
スリチル−テトラキス〔3−(3. 5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシアエニル)プロピオネート〕0. 1%
を添加し、厚さ30μmのキヤストフイルムを溶融押出
成型で作製した。次いで、一段目120℃で2倍延伸、
二段目140℃で2倍延伸、三段目155℃で1.5倍
延伸を行いフイルム厚さ10μmの一軸延伸フイルムを
得た。このフイルムを24kvの印加電圧のもとでアー
スローラに密着走行させながら、2秒間のコロナ荷電処
理をし、次いでカッター直径と刃ピッチ、刃数の異なる
4種類の開繊カッターでフイブリル化比を変化させてス
プリットを施して幹繊維、枝繊維のスプリット幅と充填
密度の異なるサンプルを作製した。その結果を表1に示
した。得られたサンプルは図2に示すフィルター性能評
価装置で0. 3μmNaCl粒子の捕集効率と10cm
/秒における圧力損失を測定した。ネット状エレクトレ
ットフイルムスプリット繊維層の目の開きは測定を終え
たサンプルから抜き出したネット状エレクトレットフイ
ルムスプリット繊維層を実体顕微鏡で観察し50個の目
についてランダムに測定し、その平均値を求めた。幹繊
維と枝繊維のスプリット幅は、ネット状エレクトレット
フイルムスプリット繊維層をフイルムの延伸方向に強く
伸っぱり拡幅前の状態にした後、実体顕微鏡でそれぞれ
の繊維50本についてスプリット幅を計測して平均値を
求めた。フィルター特性値は100から捕集効率を引き
100で割って自然対数をとった値を圧力損失で割った
絶対値であり、この値は大であると、フィルターとして
の濾過性能が優れていることを表わしている。表1にお
いて、フィルターの充填密度が0. 05g/cc以下
で、幹繊維と枝繊維が本発明の特定する範囲にある実施
例1〜6はいずれもフィルター特性値が大きく、比較例
に比べて著しい濾過性能の良いことを示している。
【0011】実施例7及び比較例7 実施例2と同じ条件で作製した目付50g/m2 のフィ
ルターに補強材として活性炭粉末を接着剤でもって付着
させたプラスチックネット(ポリプロピレンとポリエチ
レンからなるモノフイラメント使用、目の開き5mm、
目付80g/m 2 、活性炭付着量40%)を重ね合せて
後、エンボス率1%で点エンボス加工を施した(実施例
7)。一方、この比較として、市販品のプリーツ加工を
施したエレクトレットタイプのエアコン用フィルターエ
レメント(サイズ縦75mm×横280mm×奥行5m
m、スプリット繊維の梳綿機加工ウエブ使用、フィルタ
ー目付80g/m2 、スプリット繊維の目付20g/m
2 、補強ネット50g/m2 、フィルター面積0.05
2 )を比較例7とした。実施例7と比較例7のフィル
ター性能はフィルター通過風速1m/秒の高風速下で測
定した。第2表にその結果を示した。実施例7は平板で
測定したにもかかわらず、プリーツ加工されたフィルタ
ーからなる比較例7より高捕集効率で低圧力損失を有
し、エアコン用フィルターとしては好適てあった。実施
例3と同じ条件でネット状エレクトレットフイルムスプ
リット繊維層を得、次に該繊維層の分極面が同極になる
ように2枚の該繊維層を重ねてボビンに巻取り、その後
該繊維層の幅方向に切断して、実施例3と同一条件で拡
幅を施し、目付180g/m2 の実施例8を得た。第3
表に実施例8のフィルター諸元とフィルター性能の測定
結果を示した。実施例8はフィルター特性値において優
れた性能を有していた。
【0012】
【発明の効果】本発明はネット状エレクトレットフイル
ムスプリット繊維層の複数積層した、従来のエレクトレ
ットエアフィルターでは到底達し得なかった高捕集効率
で極低圧力損失のフィルターを得ることができる。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】
【表3】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のネット状エレクトレットフイルムスプ
リット繊維層の実体顕微鏡写真にもづく目の開きを示す
図である。
【図2】エレクトレットフィルターの性能を評価する装
置を示す。
【符号の説明】
1.幹繊維 2.枝繊維 3.幹繊維と枝繊維から構成される目を示す 4.測定器ダクト 5.サンプルホルダー 6.差圧計 7.粒子計測器 8.流量計 9.ブロアー 10.HEPAフィルター 11.NaCl水溶液のスプレー 12.乾燥機 13.濃度コントロールボックス a. 目の辺の長さ b. 目の辺の長さ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 幹繊維の幅が10〜1000μm、枝繊
    維の幅が1〜500μmで目の開きが1〜50mmであ
    るネット状エレクトレットフイルムスプリット繊維層を
    複数積層した充填密度が0.05g/cc以下のシート
    であることを特徴とするエレクトレットエアフィルタ
    ー。
JP27076493A 1993-10-20 1993-10-28 エレクトレットエアフィルター Expired - Fee Related JP3327355B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27076493A JP3327355B2 (ja) 1993-10-28 1993-10-28 エレクトレットエアフィルター
KR1019940026058A KR950010936A (ko) 1993-10-20 1994-10-12 엘렉트릿 필터
US08/325,598 US5436054A (en) 1993-10-20 1994-10-19 Electret Filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27076493A JP3327355B2 (ja) 1993-10-28 1993-10-28 エレクトレットエアフィルター

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07116426A JPH07116426A (ja) 1995-05-09
JP3327355B2 true JP3327355B2 (ja) 2002-09-24

Family

ID=17490672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27076493A Expired - Fee Related JP3327355B2 (ja) 1993-10-20 1993-10-28 エレクトレットエアフィルター

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3327355B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07116426A (ja) 1995-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5350620A (en) Filtration media comprising non-charged meltblown fibers and electrically charged staple fibers
DE60304195T2 (de) Hochleistungs-ashrae-filtermedium
KR101441593B1 (ko) 필터용 부직포 및 그 제조 방법
EP3332857B1 (en) Air filter material, filter pack, and air filter unit
US5143767A (en) Processes for preparing electret filters
EP2144684A2 (en) Filtration media having a slit-film layer
EP3421388B1 (en) Packaging material for sterilization
US10981095B2 (en) Nonwoven fabric and air filter including same
US5436054A (en) Electret Filter
JP3327355B2 (ja) エレクトレットエアフィルター
JP3371990B2 (ja) エレクトレットフィルター
JP3579738B2 (ja) エレクトレットフィルター
JP3780553B2 (ja) エアーフィルター
JP3228343B2 (ja) エレクトレットフィルターの製造方法
JP2001137630A (ja) 空気清浄用フィルター
JPH02104765A (ja) エレクトレット不織布の製造方法
JPH09220419A (ja) エアーフィルター用嵩高濾材および該濾材を用いたエアーフィルター
JPH0515717A (ja) エレクトレツト繊維フイルター
JP2000117022A (ja) フィルター
JP3700802B2 (ja) エレクトレット嵩高二層濾材とその製造方法
JP2002058929A (ja) 空気清浄用フィルター
JP3334830B2 (ja) エアコン用フィルター
JP2001259320A (ja) 空気浄化フィルター
JPH0952008A (ja) エレクトレットフィルター
JP3520933B2 (ja) エレクトレットフィルター

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees