JP3368286B2 - 粗密構造濾材およびその製造方法 - Google Patents
粗密構造濾材およびその製造方法Info
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Description
造方法に関する。詳細には、通気に必要な空隙が確保さ
れ、かつ熱により繊維が劣化されていない粗密構造濾材
及びその製造方法に関する。
粗密構造濾材としては、図4に示すように、繊維径の異
なる繊維層や製法の異なる繊維層を用い、その一方を粗
層2、他方を密層3として、これらを積層一体化したも
のがある。
いは密層となる繊維層を別々に作製し、この後各層を積
層して一体化させるという工程を経て製造されているこ
とから、工程数が多く、煩雑であると共に、一体化の方
法によっては層間剥離を生じることもあった。
示すように、繊維層4の片面を構成繊維の融点付近の温
度で加熱加圧処理することにより、繊維層4の片面側の
構成繊維相互を繊維接着させて、繊維層4の片面側を緻
密化した濾材を検討した。この濾材にあっては、1つの
繊維層を所定温度で加熱加圧処理するという簡単な操作
で製造することができ、しかも、この濾材は、連続した
1つの繊維層の片面を粗層部分に他面を密層部分に構成
したものであるので、層間剥離といった問題が生じる恐
れもない。
すように、繊維接着に伴う接着部分5でのフィルム化に
より空隙が封鎖されてしまい、当該濾材の通気抵抗が増
大するという問題を生じていた。また、この濾材は、高
熱処理によって繊維接着を生ぜしめているので、熱によ
る繊維の劣化という問題も生じていた。
ものであり、通気に必要な空隙が確保され、かつ熱によ
り繊維が劣化されていない粗密構造濾材及びその製造方
法を提供することを目的とするものである。
するため、請求項1記載の発明にあっては、クリンプを
有する熱可塑性繊維と、クリンプが崩れた熱可塑性繊維
とが含まれる繊維層からなり、当該繊維層の片面がクリ
ンプが崩れた熱可塑性繊維を含む密層部分に、他面がク
リンプを有する熱可塑性繊維を含む粗層部分に構成され
ていることを特徴とする粗密構造濾材をその要旨とし
た。
を有する熱可塑性繊維が含まれる繊維層の片面を、クリ
ンプを有する熱可塑性繊維のクリンプを熱セットする温
度よりも高く、繊維接着する温度よりも低い温度で加熱
加圧することにより、繊維層の片面側に含まれるクリン
プを有する熱可塑性繊維のクリンプを崩し、繊維層の片
面の厚みを薄くして緻密化するようにしたことを特徴と
する粗密構造濾材の製造方法をその要旨とした。
を有する熱可塑性繊維のクリンプの熱セット温度が90
〜140℃であることを特徴とする粗密構造濾材の製造
方法をその要旨とした。
方法を更に詳しく説明する。まず、本発明の粗密構造濾
材について説明する。本発明の粗密構造濾材は、図1に
示すように、クリンプを有する熱可塑性繊維12とクリ
ンプが崩れた熱可塑性繊維13とが含まれる繊維層11
からなる。クリンプを有する熱可塑性繊維とは、機械的
に形成した捲縮(クリンプ)を熱セットにより固定する
クリンプ加工を施した繊維を言う。クリンプ加工として
は、例えばスタフィングボックス法や加熱ギヤ法などが
あり、ジグザグ状又はコイル状などの形状のクリンプが
熱セットにより繊維に付与される。なお、本発明におい
ては、このクリンプ付与のための熱セット温度が、通常
の処理温度よりも低いことが望ましい。これは熱セット
温度を低くすることによって、クリンプを崩して緻密層
を形成する工程における加熱温度を下げることができる
からであり、この加熱温度を下げることで、繊維の接着
やフィルム化、又は熱劣化などが生じる心配がなくな
る。従って、クリンプを付与するための熱セット温度は
繊維の種類によって異なるが90〜140℃であること
が望ましい。
は、前記クリンプを有する熱可塑性繊維にクリンプを付
ける熱セット時の温度よりも高く、繊維接着する温度よ
りも低い温度で加熱加圧することで、繊維分子のひずみ
が解放されて再配列し、当該繊維の立体的なクリンプ構
造が崩れて平面的に圧縮された状態に固定された繊維を
いう。尚、繊維層は、前記クリンプを有する熱可塑性繊
維及びクリンプが崩れた熱可塑性繊維の他、当該繊維層
に強度を付与するために上記クリンプを崩すための加熱
温度では実質的に影響を受けない繊維や繊維相互を結合
する繊維などが含まれていてもよいが、クリンプを有す
る熱可塑性繊維及びクリンプが崩れた熱可塑性繊維のみ
からなるものであってもよい。
は前記クリンプを有する熱可塑性繊維12がそのままの
状態で含まれており、クリンプにより繊維間に一定の間
隙が確保された粗層部分14となっている。これに対し
て、他面は繊維にクリンプを付ける熱セット時の温度よ
りも高く、繊維接着する温度よりも低い温度で加熱加圧
されて前記クリンプを有する熱可塑性繊維のクリンプが
崩れて厚みが薄くなり繊維間隙の小さな緻密な繊維構造
を持つ密層部分15となっている。なお、クリンプが崩
れた熱可塑性繊維どうしは熱融着していないため、緻密
化されていても繊維の融着によるフィルム化によって繊
維間隔が塞れることはないので急激な圧力損失(通気抵
抗)の上昇は招かない。
可塑性繊維及びクリンプが崩れた熱可塑性繊維の含有量
は50%以上、より好ましくは100%であるのが望ま
しい。というのは、クリンプを有する熱可塑性繊維及び
クリンプが崩れた熱可塑性繊維の含有量が50%以下の
場合、クリンプを有する熱可塑性繊維を含む粗層部分と
クリンプが崩れた熱可塑性繊維を含む密層部分との明確
な粗密構造が現出しにくくなるからである。
部分の占める割合や、濾材の粗層部分と密層部分とにお
ける空隙率の差は特に限定されず、従来の別々に作製し
た繊維層を積層一体化したタイプの濾材の場合と同様に
当該濾材の用途、大きさ、使用状態等を考慮して適宜決
定するとよい。また、必要な場合には本発明の粗密構造
濾材と他の濾材とを組み合わせて用いてもよい。
ついて説明する。本発明の粗密構造濾材の製造方法は、
クリンプを有する熱可塑性繊維が含まれる繊維層の片面
をクリンプを有する熱可塑性繊維のクリンプを熱セット
する温度よりも高く、繊維接着する温度よりも低い温度
で加熱加圧して、繊維層の片面側に含まれるクリンプを
有する熱可塑性繊維のクリンプを崩し、繊維層の片面の
厚みを薄くして緻密化することからなる。
ンプを有する熱可塑性繊維12が含まれている。このク
リンプを有する熱可塑性繊維は、繊維の捲縮により繊維
間に空隙をつくる嵩高な構造を持つ繊維であって、この
繊維が繊維層中に含まれて当該繊維層の繊維間には空気
が通過する一定の空隙が形成されている。
塑性繊維のクリンプを熱セットする温度よりも高く、繊
維接着する温度よりも低い温度で加熱加圧するのであ
る。本発明で使用するクリンプを有する熱可塑性繊維
は、クリンプの熱セット温度が通常のクリンプ加工で行
われる150〜200℃の熱セット温度よりも低い90
〜140℃であることが望ましい。これは通常の熱セッ
ト温度のものでは比較的軟化点に近い温度となっている
ため、繊維が融着したり、熱劣化を受けたりするおそれ
があるからである。熱セット温度が90〜140℃、よ
り好ましくは90〜120℃の繊維を用いれば、この工
程での加熱温度を下げることができるので、上記のよう
な心配がない。尚、加熱方法としては、上記方法のほ
か、対向するロールの一方のロールを繊維を熱セットす
る温度よりも高く、繊維接着する温度よりも低い温度で
加熱する熱ロールとし、他方のロールを加圧ロールとし
て、これらロール間に当該繊維層を通過させるという方
法もある。
ンプを有する熱可塑性繊維は、その熱の影響を受けて繊
維分子のひずみが解放されて再配列する。この場合、繊
維層中のクリンプを有する熱可塑性繊維は、熱セットを
する温度よりも高い温度ではあるが、繊維接着する温度
よりも低い温度で加熱されるので、熱によるダメージを
受けて劣化したり、熱接着を生じることもない。
する熱可塑性繊維は形状保持性が失われ、熱の影響を受
けていない他面側の繊維はクリンプの形状保持性が保存
されたままとなっている。この状態で当該繊維層を加圧
することで、繊維層はその圧力に従って圧縮され、一定
の厚みに固定される。このとき、繊維層の他面側はクリ
ンプを有する熱可塑性繊維のクリンプが崩れているの
で、その分だけ厚みが薄くなり繊維間隙が小さくなって
緻密化し固定される。こうして、図1に示すように、繊
維層11の片面がクリンプを有する熱可塑性繊維12を
含む粗層部分14に、他面がクリンプが崩れた熱可塑性
繊維13を含む密層部分15に構成された粗密構造濾材
を得ることができる。
ンプを熱セットした繊度3デニールのポリエステル繊維
60%と、熱セット温度170℃で12個/インチのコ
イル状クリンプを熱セットした繊度3デニールのポリエ
ステル繊維40%とを混合した目付125g/m2 の繊
維ウェブをニードルパンチ処理した。次いで、一方のロ
ールを130℃に加熱したロール間に、6m/分の速度
で上記繊維ウェブを通し、繊維ウェブの加熱ロールと接
触した側を緻密化した後、アクリル系樹脂エマルジョン
65g/m2 を泡立てた状態で含浸し、乾燥して、目付
190g/m2 、厚み2.5mmの粗密構造濾材を得
た。
8種の試験塵埃を用いて、風速40cm/秒で通過さ
せたところ、圧力損失は5mmH2 Oで、捕集効率は9
8.2%であった。
のコイル状クリンプを熱セットした繊度3デニールのポ
リエステル繊維100%からなるものを用いたこと以外
は、実施例1と同様にして濾材を製造した。この濾材で
は、130℃の加熱ロールと接触した側において、繊維
ウェブの緻密化はほとんど起こらず、厚みは2.8mm
であった。
ろ、圧力損失は4.5mmH2 Oと低く良好であった
が、捕集効率は89.0%で塵埃が十分捕集できていな
かった。
/m2 の繊維層と、繊度1.5デニールのレーヨン繊維
60%と繊度3デニールのポリエステル繊維25%と繊
度7デニールのレーヨン繊維15%からなる目付50g
/m2 の繊維層と、繊度3デニールのポリエステル繊維
40%と繊度7デニールのレーヨン繊維60%とからな
る目付50g/m2 の繊維層とを積層し、ニードルパン
チ処理した後、アクリル系樹脂エマルジョン90g/m
2 を泡立てた状態で含浸した。含浸により,レーヨン繊
維の割合が多い層ほど緻密化が進み、この状態で乾燥す
ることにより、目付230g/m2 、厚み3.0mmの
粗密構造濾材を得た。
ろ、捕集効率は98.1%と実施例1の濾材とほぼ同等
で優れていたが、圧力損失は9.0mmH2 Oと高かっ
た。
プを熱セットした繊度15デニールのポリエステル繊維
100%からなる目付160g/m2 の繊維ウェブの両
面に各々アクリル系樹脂エマルジョン30g/m2 をス
プレーした後、アクリル系樹脂エマルジョン100g/
m2 を泡立てた状態で含浸し、乾燥した。次いで、一方
のロールを140℃に加熱したロール間に、4m/分の
速度で上記繊維ウェブを通し、繊維ウェブの加熱ロール
と接触した側を緻密化して、目付320g/m2 、厚み
13mmの粗密構造濾材を得た。
式3による方法で風速2.5m/秒の条件で試験したと
ころ、圧力損失は5.5mmH2 O、平均捕集効率は7
0%であった。
コイル状クリンプを熱セットした繊度15デニールのポ
リエステル繊維100%からなるものを用いたこと以外
は、実施例2と同様にして濾材を製造した。この濾材で
は、140℃の加熱ロールと接触した側において、繊維
ウェブの緻密化はほとんど起こらず、厚みは17mmで
あった。
ろ、圧力損失は4.5mmH2 Oと低く良好であった
が、平均捕集効率は65%で塵埃が十分捕集できなかっ
た。
記載の粗密構造濾材にあっては、繊維間隙が封鎖され
ず、繊維間の空気が通過する間隙が確保されているの
で、通気抵抗が増加するなどの弊害が生じることもな
い。また、この粗密構造濾材にあっては、高熱処理によ
って繊維接着をしていないので、熱による繊維の劣化と
いう問題が無い。また、この粗密構造濾材にあっては、
連続した1つの繊維層の片面がクリンプを有する熱可塑
性繊維を含む粗層部分に、他面がクリンプが崩れた熱可
塑性繊維を含む密層部分に構成されているので、従来の
積層タイプの濾材のような粗層あるいは密層となる繊維
層を別々に作製し、各層を積層して一体化させるという
煩雑な工程を経る必要がなく、しかも層間剥離が生じる
こともない。
あっては、クリンプを有する熱可塑性繊維が含まれる繊
維層の片面をクリンプを有する熱可塑性繊維を熱セット
する温度よりも高く、繊維接着する温度よりも低い温度
で加熱加圧して、繊維層の片面側に含まれるクリンプを
有する熱可塑性繊維のクリンプを崩し、繊維層の片面の
厚みを薄くして緻密化して繊維層に粗密構造を現出する
ので、繊維間隙が封鎖されず、繊維間の空気が通過する
間隙を確保することができる。また、この粗密構造濾材
にあっては、高熱処理によって繊維接着をしていないの
で、熱による繊維の劣化という問題も生じることも無
い。
あっては、繊維層の片面側に含まれるクリンプを有する
熱可塑性繊維のクリンプを比較的低い温度での加熱加圧
処理により、繊維接着が生ずることなく確実に崩すこと
ができる。
面図。
に示した拡大断面図。
図。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】クリンプを有する熱可塑性繊維と、繊維の
立体的なクリンプ構造が崩れて平面的に圧縮された状態
に固定された熱可塑性繊維(以下、クリンプが崩れた熱
可塑性繊維という)とが含まれる繊維層からなり、 当該繊維層の片面がクリンプが崩れた熱可塑性繊維を含
む密層部分に、他面がクリンプを有する熱可塑性繊維を
含む粗層部分に構成されていることを特徴とする粗密構
造濾材。 - 【請求項2】クリンプを有する熱可塑性繊維が含まれる
繊維層の片面を、クリンプを有する熱可塑性繊維のクリ
ンプを熱セットする温度よりも高く、繊維接着する温度
よりも低い温度で加熱加圧することにより、繊維層の片
面側に含まれるクリンプを有する熱可塑性繊維のクリン
プを崩し、繊維層の片面の厚みを薄くして緻密化するよ
うにしたことを特徴とする粗密構造濾材の製造方法。 - 【請求項3】クリンプを有する熱可塑性繊維のクリンプ
の熱セット温度が90〜140℃であることを特徴とす
る請求項2記載の粗密構造濾材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28671593A JP3368286B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 粗密構造濾材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28671593A JP3368286B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 粗密構造濾材およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07136431A JPH07136431A (ja) | 1995-05-30 |
JP3368286B2 true JP3368286B2 (ja) | 2003-01-20 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28671593A Expired - Fee Related JP3368286B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 粗密構造濾材およびその製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3368286B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP28671593A patent/JP3368286B2/ja not_active Expired - Fee Related
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