JP3421109B2

JP3421109B2 - 脱臭フィルタ

Info

Publication number: JP3421109B2
Application number: JP34152393A
Authority: JP
Inventors: 聡士熊谷; 豊大垣
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 2003-06-30
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JPH07163818A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は脱臭フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エアーコンディショナー、冷暖房
機、空気清浄機、電気掃除機などに使用していたフィル
タに対して、塵埃の捕集性能以外に、悪臭の脱臭性能も
必要とされてきている。

【０００３】このような脱臭性能を有するフィルタとし
て、粒状脱臭剤を繊維シート間に固定したものが知られ
ている。例えば、実開昭６３−７３１３４号公報、特開
昭６３−２７８５１５号公報、２−２７３５０７号公
報、３−３０８１７号公報、或いは４−７４５０５号公
報には、熱融着性繊維や熱融着性樹脂による融着固定に
より、繊維シート間に粒状脱臭剤を固定した脱臭フィル
タが開示されている。しかしながら、熱融着性繊維や熱
融着性樹脂で融着固定すると、融着部分が広く、圧力損
失が大きくなるばかりでなく、溶融した熱融着性繊維や
熱融着性樹脂によって、粒状脱臭剤表面が被覆され、脱
臭性能の低下が著しいという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解決するためになされたもので、圧力損失が小さく、脱
臭性能に優れた脱臭フィルタを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の脱臭フィルタ
は、少なくとも一方が熱可塑性繊維を含む繊維シート間
に、部分的な超音波融着により、粒状脱臭剤が挟持され
ている脱臭フィルタであって、前記粒状脱臭剤はエマル
ジョン型接着剤により、一方の繊維シートの片面のみに
接着固定され、その接着固定した面が他方の繊維シート
によって被覆されるように積層されており、前記超音波
融着は繊維シート全体に亘って、部分的に点或いは線で
行なわれており、その配置は、点で融着する場合には、
格子状、千鳥状、或いはランダムに融着され、線で融着
する場合には、平行、非平行、或いは融着部分によって
正方形、正六角形などの正多角形状を形成するように融
着されており、融着固定面積は脱臭フィルタの面積に対
して５％以下であることを特徴とする脱臭フィルタであ
る。

【０００６】また、少なくとも一方の繊維シートに、粒
状脱臭剤がエマルジョン型接着剤により、接着固定され
た脱臭フィルタであると、脱臭性能に優れ、しかも使用
中に粒状脱臭剤が偏在せず、均一に脱臭できるものであ
る。

【０００７】更に、上記脱臭フィルタがプリーツ加工さ
れていると、より脱臭性能、及び塵埃の捕集効率に優れ
たものである。

【０００８】

【作用】本発明の脱臭フィルタは繊維シート間を、熱融
着性繊維や熱融着性樹脂で融着固定した場合のように、
面ではなく、超音波融着により点或いは線で融着固定し
ているため、圧力損失が小さく、しかも粒状脱臭剤表面
も熱可塑性繊維によって、ほとんど被覆されないので、
脱臭性能にも優れている。

【０００９】繊維シートの構成繊維としては、例えば、
ポリクラール繊維、ビニリデン繊維、ポリ塩化ビニル繊
維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊
維、ポリビニルアルコール繊維、ポリプロピレン繊維、
ポリエチレン繊維、或いは断面形状が芯鞘型、偏芯型、
サイドバイサイド型、海島型、菊花型、積層バイメタル
型などの複数成分からなる熱可塑性複合繊維などの合成
繊維や、これら合成繊維に芳香剤、抗菌剤、防黴剤など
を混入し、芳香性、抗菌性、防黴性などの機能を有する
繊維や、レーヨン、ビスコースなどの再生繊維や、アセ
テートなどの半合成繊維や、炭素繊維、ガラス繊維など
の無機繊維などを使用できるが、繊維シート間を超音波
により融着できるように、少なくとも一方の繊維シート
には、前記合成繊維や半合成繊維などの熱可塑性繊維が
含まれている必要がある。両方の繊維シートに熱可塑性
繊維が含まれているのが、より好ましい。

【００１０】この熱可塑性繊維は両方の繊維シートの、
３０重量％以上含まれていれば、繊維シートが剥離する
ことなく超音波融着でき、より確実に超音波融着するた
めに、少なくとも一方の繊維シートが熱可塑性繊維のみ
からなるのが好ましい。

【００１１】このような繊維からなる繊維シートは、不
織布、織物、編物などの形態に加工されたものである。
これらの中でも、不織布は粒状脱臭剤が散逸しないよう
に、緻密な構造を容易に形成することができ、しかも、
立体的な構造を有するものを形成しやすく、塵埃を捕集
しやすいため、少なくとも一方の繊維シートとして、不
織布を使用するのが好ましい。

【００１２】このような不織布は、例えば、カード法、
エアレイ法、湿式法、スパンボンド法、メルトブロー法
などにより得た繊維ウエブを、ニードルや水流などによ
る絡合処理や、繊維の熱融着性を利用した、全面的又は
部分的押圧下、或いは無押圧下での熱融着処理や、バイ
ンダーによる全面的又は部分的な接着処理などによっ
て、得ることができる。なお、スパンボンド法、メルト
ブロー法などにより得た繊維ウエブを、そのまま不織布
として使用しても良い。更には、メルトブロー法により
得た不織布をエレクトレット化しても良い。これらの中
でも、メルトブロー法により得られた不織布は、繊維径
が小さく、緻密な構造を有しているため、均一に超音波
融着でき、しかも粒状脱臭剤の散逸が生じにくく、好適
に使用できる。

【００１３】このような繊維シートに粒状脱臭剤をエマ
ルジョン型接着剤により固定した後、他の繊維シートを
積層し、超音波融着して、本発明の脱臭フィルタを得
る。

【００１４】本発明で使用する粒状脱臭剤は、例えば、
鉄、マンガン、銅、アルミニウム、マグネシウム、亜
鉛、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、金、ルテ
ニウム、ロジウムなどの金属単体、これらの金属酸化
物、これらの金属塩化物や、ゼオライト、カオリン、セ
ピオライト、シリカゲル、活性炭などを単一で或いは混
合して使用できる。また、これら粒状脱臭剤の粒径は５
００〜１,０００μm程度であれば、繊維シートから散逸
することなく挟持できる。なお、エマルジョン型接着剤
によって固定する場合には、粒径１μm程度の脱臭剤で
あっても使用できる。

【００１５】この粒状脱臭剤をエマルジョン型接着剤に
より接着固定すると、脱臭フィルタ使用中は勿論のこ
と、製造中にも粒状脱臭剤が偏在せず、均一に脱臭でき
る脱臭フィルタが得られるため、好適に使用できる。な
お、エマルジョン型接着剤の接着固定により、粒状脱臭
剤の脱臭性能が低下するのではないかという懸念が生じ
るが、従来の熱融着性繊維や熱融着性樹脂とは異なり、
接着剤が微小粒子であるということと、エマルジョン型
接着剤の接着性能を生じさせるための溶媒除去の際に、
接着剤が繊維と粒状脱臭剤との接点に移動し、粒状脱臭
剤表面を完全に被覆しないため、脱臭性能に優れてい
る。

【００１６】なお、粒状脱臭剤量に比べてエマルジョン
型接着剤量の比率が高くては、従来と同様に脱臭性能が
低下しやすくなり、逆に、粒状脱臭剤量に比べてエマル
ジョン型接着剤量の比率が低くては、エマルジョン型接
着剤を使用したにも関わらず、粒状脱臭剤が偏在しやす
くなるため、粒状脱臭剤重量とエマルジョン型接着剤重
量（固形分）は、１：１.２〜１：０.２であるのが好ま
しい。より好ましくは、１：０.７〜１：０.４である。

【００１７】このエマルジョン型接着剤としては、例え
ば、アクリル系、塩化ビニル系、エチレン−酢ビ共重合
体系、ポリ酢酸ビニル系、合成ゴム系、ポリウレタン
系、ポリエステル系、ポリアミド系のものを使用でき
る。これらの中でも塩化ビニル系のエマルジョン型接着
剤は難燃性に優れているため、好適に使用できる。

【００１８】なお、このエマルジョン型接着剤による粒
状脱臭剤の接着固定は、粒状脱臭剤がより散逸しないよ
うに、繊維シートの片面のみに行ない、その接着固定し
た面が他方の繊維シートによって被覆されるように積層
するのが好ましい。また、一方の繊維シートのみに粒状
脱臭剤を接着固定するのではなく、両方の繊維シートに
接着固定しても良い。

【００１９】また、繊維シートが不織布からなる場合、
不織布構成繊維を接着固定する際に、粒状脱臭剤を含む
エマルジョン型接着剤により接着固定すれば、製造工程
上、有利である。

【００２０】このように、少なくとも一方の繊維シート
上に粒状脱臭剤を接着固定した後、他方の繊維シートを
積層し、超音波により融着し、粒状脱臭剤を挟持する。
このように、超音波により点或いは線で融着するため、
圧力損失が小さく、しかも粒状脱臭剤表面も熱可塑性繊
維によって、ほとんど被覆されないので、脱臭性能にも
優れている。

【００２１】この超音波による融着は繊維シート全体に
亘って、部分的に行ない、粒状脱臭剤の偏在を防止する
と共に、脱臭フィルタの使用中、或いは脱臭フィルタを
プリーツ加工する際に、繊維シート間が剥離しないよう
にする。

【００２２】この超音波による融着は点或いは線であれ
ば良く、その配置は、例えば、点で融着する場合には、
格子状、千鳥状、或いはランダムに融着すれば良く、線
で融着する場合には、平行、非平行、或いは融着部分に
よって正方形、正六角形などの正多角形状を形成するよ
うに融着しても良い。また、これら融着間隔などは、融
着間隔が狭いと、融着面積の脱臭フィルタに占める比率
が高くなり、超音波融着しているにも関わらず、圧力損
失が大きくなるため、融着固定面積は脱臭フィルタの面
積に対して、５％以下である。

【００２３】本発明の融着に使用する超音波発生装置は
特に限定するものではなく、磁ワイ形振動子、圧電形振
動子、電ワイ形振動子、電磁形振動子、サイレン形発振
子、空洞共振形発振子、クサビ共振形発振子などを使用
できる。また、工具ホーンの押圧力は１.６〜２.０kgf/
cm²、印加時間０.０１〜０.０２秒程度で融着させれば
良い。

【００２４】以上のようにして得られる脱臭フィルタ
は、平板で使用しても良いが、プリーツ加工をすれば、
流体に対して作用できる表面積を増加させることができ
るため、脱臭性能及び塵埃の捕集効率により優れてい
る。なお、本発明の脱臭フィルタは超音波により強固に
融着しているため、融着面積は少ないものの、プリーツ
加工をしても、繊維シート間が剥離するという問題の生
じないものである。

【００２５】以下に、脱臭フィルタの実施例を記載する
が、以下の実施例に限定されるものではない。

【００２６】

【実施例】

（実施例）一方の繊維シートＡとして、メルトブロー法
により得たポリプロピレン繊維からなる、目付２０g/
m²、厚さ０.２mmの不織布を使用した。他方の繊維シー
トＢとして、ポリエステル繊維（繊度６デニール、繊維
長５１mm）をカーディングし、クロスレイヤーによって
繊維を交差させた目付４０g/m²の繊維ウエブに、塩化ビ
ニルエマルジョン（固形分１０％）溶液を含浸し、１６
０℃で３分間乾燥して得た、目付６０g/m²、厚さ０.６m
mの不織布を使用した。

【００２７】次に、２００メッシュのヤシ殻活性炭を塩
化ビニルエマルジョンに、重量比１０：７で分散させた
接着剤を、繊維シートＢの片面にコートし、温度１６０
℃で１０分間乾燥し、脱臭剤付着量１００g/m²、目付２
３０g/m²の脱臭シートを得た。

【００２８】この脱臭シートの脱臭剤を挟み込むように
繊維シートＡを積層した後、超音波発生装置（日光テク
ノ社製）により、押圧力１.７kgf/cm²、印加時間０.０
１秒で繊維シート同士を融着一体化した。この融着は積
層繊維シートの長さ方向に対して、８mmピッチの平行な
直線状にした。また、この融着面積は積層繊維シートの
５％であった。

【００２９】このようにして得た積層繊維シートを、山
間隔４.５mm、折りピッチ２０mmでプリーツ加工し、縦
５０mm、横１００mm、脱臭剤面積０.０４４ｍ²の脱臭フ
ィルタを得た。

【００３０】（比較例１）実施例と同様にして得た脱臭
シートの脱臭剤を挟み込むように繊維シートＡを積層し
た後、１２０℃、２kg/cm²のエンボスロールで融着した
後、実施例と同様にプリーツ加工し、脱臭フィルタを得
た。なお、融着は積層繊維シートの長さ方向に対して、
８mmピッチの平行な直線状にした。また、この融着面積
は積層繊維シートの５％であった。

【００３１】（比較例２）実施例と同様にして得た脱臭
シートの脱臭剤接着固定面に、粒径６０メッシュのポリ
エチレン樹脂粉末を１０g/m²散布し、その上に繊維シー
トＡを積層した後、比較例１と同様に融着一体化及びプ
リーツ加工し、脱臭フィルタを得た。

【００３２】（接着剤の脱臭性能への影響）実施例で得
られた直径５４mmの円盤状脱臭シート（２００メッシュ
のヤシ殻活性炭付着量：０.２３g、参考例１）と、実施
例と同様にして得た、直径５４mmの円盤状繊維シートＢ
に対して、２００メッシュのヤシ殻活性炭を０.２３g散
布した脱臭シート（参考例２）とを、夫々、トルエンを
気化させて１００ppmに調整した、内容積５.５リットル
の三角フラスコ中に封入し、１時間後のフラスコ内濃度
（ppm）を検知管により測定し、次の式により脱臭率を
計算した。その結果、参考例１は脱臭率９０％、参考例
２は脱臭率９１％で、エマルジョン型接着剤の接着固定
による脱臭性能の低下が著しく小さいことがわかる。

【００３３】（脱臭性能試験）空気を循環させることの
できる循環経路及び循環ファンを有する、１ｍ³の容器
の循環経路に、実施例及び比較例１〜２の脱臭フィルタ
を夫々設置した。次に、容器中にトルエンを注入し、容
器内の初期トルエン濃度を３０ppmに調整した。その
後、脱臭フィルタにおける空気の通過速度が１ｍ／sec
となるように、循環ファンにより容器内の空気を３０分
間循環させた後、トルエン濃度（ppm）を測定し、前記
と同様にして、脱臭率を計算した。この結果は表１に示
す。

【００３４】

【表１】

【００３５】（圧力損失試験）脱臭試験中、脱臭フィル
タにおける空気の通過速度が１ｍ／secの時の圧力損失
をマノメータにより測定した。この結果も表１に示す。

【００３６】（接着状態）プリーツ加工した、実施例及
び比較例１〜２の脱臭フィルタにおける、融着部分の状
態を観察した。この結果も表１に示す。

【００３７】

【発明の効果】本発明の脱臭フィルタは繊維シート間を
超音波融着しているため、圧力損失が小さく、しかも脱
臭性能に優れている。

【００３８】また、少なくとも一方の繊維シートに、粒
状脱臭剤がエマルジョン型接着剤により接着固定されて
いると、使用中に粒状脱臭剤が偏在せず、均一に脱臭で
きるフィルタである。

【００３９】更に、脱臭フィルタがプリーツ加工されて
いると、脱臭性能及び塵埃の捕集効率により優れてい
る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が熱可塑性繊維を含む繊
維シート間に、部分的な超音波融着により、粒状脱臭剤
が挟持されている脱臭フィルタであって、前記粒状脱臭
剤はエマルジョン型接着剤により、一方の繊維シートの
片面のみに接着固定され、その接着固定した面が他方の
繊維シートによって被覆されるように積層されており、
前記超音波融着は繊維シート全体に亘って、部分的に点
或いは線で行なわれており、その配置は、点で融着する
場合には、格子状、千鳥状、或いはランダムに融着さ
れ、線で融着する場合には、平行、非平行、或いは融着
部分によって正方形、正六角形などの正多角形状を形成
するように融着されており、融着固定面積は脱臭フィル
タの面積に対して５％以下であることを特徴とする脱臭
フィルタ。
【請求項２】プリーツ加工されていることを特徴とす
る請求項１記載の脱臭フィルタ。