JP3339283B2 - エアーフィルター用不織布およびそれを用いてなるエアーフィルター装置 - Google Patents
エアーフィルター用不織布およびそれを用いてなるエアーフィルター装置Info
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Description
ー、たとえば集塵機用フィルター等において粉塵との衝
突、あるいはフィルター内部支持体である金網等により
擦過して発生するフィルター基材の毛羽立ちを抑制し、
かつパルスジェット後の粉塵離脱性の優れたエアーフィ
ルター用不織布およびそれからなるエアーフィルター装
置に関するものである。
ィルター等は、金属の研削工場や粉塵が多く発生する工
場での労働環境の改善に、比較的高価な有価物の回収に
と幅広く用いられている。
ー基材に織物、ニードルパンチした不織布を用いたバッ
グフィルターが使用されているが、近年、集塵機の高速
化・低負荷化および小型化への動きに伴い、フィルター
のタイプも、取替えや取付けが容易で、かつコンパクト
なカートリッジフィルターへ転向されつつある。
ィルター基材は、一般にプリーツ加工を施し、フィルタ
ーユニット中での表面積を大きくして濾過機能を高めた
ものが使用される。
が可能で、そのために不織布を部分的に圧着し、ある程
度の硬さや強力を持たせたり、濾過性能を満足させるた
めに、不織布の見掛密度を高めたり、目付の高い不織布
が使用されている。かかるエアーフィルター用不織布と
して、一部共重合ポリエステル成分を含むポリエステル
連続フィラメントからなる部分的に圧着した不織布を使
用することが知られている。
された連続フィラメントをエアーサッカー等の手段によ
り吸引延伸し、移動する網状体の上に開繊堆積させ連続
フィラメントウェブとし、次いで同ウェブを部分的に熱
圧着するという方法で得られている。
従来のエアーフィルター用不織布では、集塵機用フィル
ター等において、粉塵粒径大、高濃度、高流速等の厳し
い濾過条件下で使用された場合、粉塵がフィルター基材
と衝突し、毛羽立ちが発生することがあった。また、該
カートリッジフィルターの内部にはフィルター基材を支
持するための円筒状の金網の型枠が使用されているが、
この金網とフィルター基材の擦過によって、毛羽立ちが
しばしば発生することがあった。
ー用途においては、フィルター基材の表面上に捕集され
た粉塵を逆流エアーにより間欠的に払い落としながら使
用するパルスジェット方式が、フィルター寿命の延長を
図るために採用されているが、その場合、前記該毛羽立
ち部分に粉塵が絡み付き、パルスジェット後の粉塵離脱
性が悪化し、さらにはフィルターの寿命が低下してしま
うという問題が発生していた。
過時のフィルター基材の毛羽立ちが少なく、かつパルス
ジェット後の粉塵離脱性に優れた、集塵機用フィルター
としても十分な性能を持った、高寿命のエアーフィルタ
ー用不織布およびそれからなるエアーフィルター装置を
提供しようとするものである。
解決すべく、次のような手段を採用する。すなわち、本
発明のエアーフィルター用不織布は、鞘成分が芯成分に
対し20℃以上低い融点を有する共重合ポリエステルか
らなるポリエステル系芯鞘型複合フィラメントのみで構
成され、かつ、部分的にくぼみを有する不織布であっ
て、該くぼみが、該低融点共重合ポリエステルが融着さ
れて形成されたものであって、かつ、JIS B060
1に基づいて求められる該くぼみの平均深さが60μm
以下であることを特徴とするものである。
かかるエアーフィルター用不織布を、エアーフィルター
装置のフィルター部材として使用したことを特徴とする
ものである。
て使用するポリエステル系芯鞘型複合フィラメントのみ
で構成されてなる不織布の表面の圧着部の深さが、エア
ー濾過の際の粉塵との衝突、あるいはフィルター内部支
持体である金網等により擦過して発生するフィルター基
材の毛羽立ちに大きく影響を与えることを究明したもの
である。具体的には該不織布の融着部の形状、構造を特
定なものにすると、粉塵、あるいはフィルター内部支持
体である金網等と、フィルター基材との摩擦抵抗が大き
く低減し、それによって毛羽立ちが抑制され、かつ粉塵
離脱性を向上させることができることを究明したもので
ある。
みの深さと、フィルター基材の毛羽立ちとの関係を検討
したところ、該くぼみの平均深さがフィルター基材の毛
羽立ちと関係が深いことを究明し、さらには、JIS
B0601表面粗さ規格に基づいて求められる算術平均
粗さ(Ra)、たとえば、一般に、金属等の表面粗さを
確認するために使用される株式会社小坂研究所製の表面
粗さ計SE−40C(JIS B0651触針式表面粗
さ測定器の規格に基づく)を用いて測定することができ
る該くぼみの平均深さが、密接に関係することを究明し
た。すなわち、不織布のかかる該融着部のくぼみの平均
深さが60μm以下とすることで、従来の不織布に比べ
大幅にフィルター基材の毛羽立ちを抑制することができ
ることを見出だした。
越すと、フィルター基材の毛羽立ちが幾何級数的に大き
くなっていき、エアーフィルターとして適さなくなる。
また、該くぼみの平均深さを小さくすることは、不織布
表面の凹凸が小さくなることであり、粉塵あるいはフィ
ルター支持体である金網等と、フィルター基材との摩擦
抵抗が大きく低減されることを意味する。また、フィル
ター基材の毛羽立ちが抑制されることから、該毛羽立ち
への粉塵の絡み付きも低減され、パルスジェット後の粉
塵離脱性が向上し、更には寿命性能を向上させることが
できるのである。
して使用する不織布表面の該融着部のくぼみの深さを浅
くし、粉塵との衝突あるいはフィルター支持体である金
網等との擦過により発生するフィルター基材の毛羽立ち
を抑制し、かつパルスジェット後の粉塵離脱性を向上さ
せることにある。
布とは、不織布を構成しているポリエステル系芯鞘型複
合フィラメントのみからなる連続フィラメント間が熱と
圧力によって融着(熱圧着)し、部分的にくぼみが形成
されていること、すなわち、フィラメント密度が高くな
った部分が点在するものである。このように、部分的な
くぼみを形成するためには、通常、加熱した一対のエン
ボスロールが使用されるが、本発明においては、エンボ
スロールの形態、組合わせ等について特に規制するもの
ではない。また、圧着部の不織布全体の面積に占める割
合も、特に規制するものではないが、より少ない方が好
ましく、たとえば、好ましくは10〜30%、さらに好
ましくは15〜20%の範囲で占めるのがよい。具体的
には、圧着部面積が0.5〜1.5mm2 である場合、好
ましくは10〜50個/cm2 、さらに好ましくは25〜
35個/cm2 の範囲がよい。
目付100g/m2 以上であり、また、剛軟度が500
mg以上であるものを使用するのが好ましく、さらにこ
れらの両方の要件を満足するものが特に好ましい。これ
は、該フィルター用不織布がプリーツ加工を施し使用さ
れることから、ある程度の硬さや強力を持たすのが好ま
しく、目付および剛軟度のいずれかが外れた場合には、
プリーツ加工が困難であるばかりか、プリーツ形態を保
持することも困難なものとなるのである。また、フィル
ター性能においても満足できるものが得られにくくなる
傾向がでてくる。
テル系複合フィラメント、それも芯鞘構造を有する複合
フィラメントのみで構成されているものが使用される。
かかる複合フィラメントとしては、鞘成分が芯成分に対
し20℃以上低い融点を持つ共重合ポリエステルから成
ることが、目付の高い不織布を得る上で重要である。更
に、芯鞘構造とは、一般的な同心円が最も好ましいが、
偏芯円形、異型断面型としてもよい。また、かかるポリ
エステル系フィラメントに酸化チタン、カーボンブラッ
ク等の添加剤を含んでもよいことは言うまでもない。本
発明の共重合ポリエステル成分とは、アジピン酸、イソ
フタル酸、等を共重合したポリエステルであり、酸化チ
タン、カーボンブラック等の添加剤を含んでもよいこと
は言うまでもない。
を、たとえば、集塵機用フィルター装置に使用すると、
粉塵との衝突、あるいはフィルター内部支持体である金
網等との擦過により発生するフィルター基材の毛羽立ち
を抑制し、かつパルスジェット後の粉塵離脱性を向上さ
せることにより、高寿命のエアーフィルター装置を提供
することができるものである。
明する。なお、実施例における各種特性は次の方法によ
り測定した。 くぼみの平均深さ: くぼみの平均深さは、表面粗さ測定器(株式会社小坂研
究所製の表面粗さ計SEー40C:JIS B0651
触針式表面粗さ測定器の規格に基づく)を使用して、J
ISーB0601表面粗さ規格に基づいて求められる算
術平均粗さ(Ra)を表す。算術平均粗さは、カットオ
フ値2.5mm、評価長さ8mmで測定した。毛羽立ち特
性: テーバ形磨耗試験機により、JIS L1096に基づ
いて、摩耗輪、荷重条件で100回磨耗後、外観を観察
した。
た。
い。
1.5インチの大きさに裁断した試料を2個採取し、こ
の試料を用いて測定し、2個の平均値で示した。 エアーフィルター性能: 粉塵捕集−粉塵払落(パルスジェット)の繰返しテスト
を、エアーフィルターモデル装置を用いて、下記条件に
て評価を行った。
分、融点が230℃のイソフタル酸共重合ポリエステル
を鞘成分とし、芯成分と鞘成分の重量比をそれぞれ、8
5:15、70:30とした複合連続フィラメントを単
糸繊度2dで溶融紡出し、空気圧により開繊した後、移
動するネット上に堆積させ、一対の加熱エンボスロール
を使用し、表面温度210℃、線圧を60kg/cmで圧
着し、目付260g/m2 、厚さ0.6mmの不織布を
得た。これら不織布の表面のくぼみの平均深さは、それ
ぞれ表/裏=25/20μm、45/40μmであっ
た。
表を濾過面として評価したエアーフィルター性能におい
ても、払落200回後もさらに使用可能、満足いく寿命
性能が得られた。結果を図1、表1に示す。
分、融点が230℃のイソフタル酸共重合ポリエステル
を鞘成分とし、芯成分と鞘成分の重量比を50:50と
した複合連続フィラメントを単糸繊度2dで溶融紡出
し、空気圧により開繊した後、移動するネット上に体積
させ、一対の加熱エンボスロールを使用し、表面温度を
210℃、線圧を60kg/cmで圧着し、目付260g
/m2 、厚さ0.6mmの不織布を得た。この不織布表面
のくぼみの平均深さは表/裏=70/65μmであっ
た。
く、また表を濾過面として評価したエアーフィルター性
能においても払落約150回で使用限界に達し、満足い
くエアーフィルター寿命が得られなかった。結果を図
1、表1に示す。
たとえば、集塵機用フィルター等において、粉塵との衝
突、あるいはフィルター内部支持体である金網等により
擦過して発生するフィルター基材の毛羽立ちを抑制し、
かつパルスジェット後の粉塵離脱性を向上させること
で、高寿命のエアーフィルターを提供することができ
る。
落回数との関係を示すグラフである。
Claims (7)
- 【請求項1】 鞘成分が芯成分に対し20℃以上低い融
点を有する共重合ポリエステルからなるポリエステル系
芯鞘型複合フィラメントのみで構成され、かつ、部分的
にくぼみを有する不織布であって、該くぼみが、該低融
点共重合ポリエステルが融着されて形成されたものであ
って、かつ、JIS B0601に基づいて求められる
該くぼみの平均深さが60μm以下であることを特徴と
するエアーフィルター用不織布。 - 【請求項2】 該鞘成分が、該複合フィラメントの5〜
30重量%を占めるものである請求項1記載のエアーフ
ィルター用不織布。 - 【請求項3】 該不織布の目付が、100g/m2 以上
である請求項1または2記載のエアーフィルター用不織
布。 - 【請求項4】 該不織布の剛軟度が、500mg以上で
ある請求項1〜3のいずれかに記載のエアーフィルター
用不織布。 - 【請求項5】 該エアーフィルター用不織布が、パルス
ジェット式集塵装置用である請求項1〜4のいずれかに
記載のエアーフィルター用不織布。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載のエアー
フィルター用不織布を、エアーフィルター装置のフィル
ター部材として使用したことを特徴とするエアーフィル
ター装置。 - 【請求項7】 該エアーフィルター装置が、パルスジェ
ット式集塵装置である請求項6記載のエアーフィルター
装置。
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