JP3510146B2 - 再生式エアフィルタ材 - Google Patents
再生式エアフィルタ材Info
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Description
タ材、詳しくはパイルを以てするフィルタ材に付着する
塵埃を吸引除去することにより、再度エアフィルタとし
て引き続き使用することができる再生式エアフィルタ材
に関する。
基づいて説明する。この再生式エアフィルタ材50は、
網目状とした基布51に短繊維52aを電気植毛し、つ
いで該短繊維52aを所定長に剪定してフィルタ部52
を構成したものである。また、特開平8−196827
号公報により開示される濾材では、パイル糸を直径35
μmより太い繊維30乃至40%とそれ以下の細い繊維
を用いて構成するようにしている。
きは、電荷は基布に均一に与えられず、従って植毛は基
布全面に均一には行われない。さらに、短繊維は単に接
着剤により接着されているのみで、使用中に脱毛するお
それがある等の問題がある。また、特開平8−1968
27号公報に開示されているように、パイル繊径35μ
m未満の糸のみで構成すると捕集効率は向上するもの
の、真空吸引ノズルによる摩擦でパイル繊維同士が絡み
合い圧力損失が高くなり、捕集効率が低下することは広
く知られている。しかし、繊維強度からくる寿命面から
はパイルを構成する繊維の太さは太い方が好ましく、パ
イルの繊維同士が絡み合うのを防ぎかつ捕集効率を上げ
られるといった矛盾を打破する技術の確立が望まれてい
た。本発明は、上記要請に鑑み、耐久性に優れ、かつ製
作容易な再生式エアフィルタ材を提供することを目的と
する。
の第1の発明は、網目状の基布と、その基布に編み込ま
れ、基布の表面上に刷子状にフィルタ層を形成するパイ
ルとよりなり、該パイルを、繊径10μm以上71.7
μm以下の繊維からなるマルチフィラメント捲縮糸に、
直径35μm乃至316μmの非捲縮モノフィラメント
糸を27本/in 2 以上324本/in 2 以下を混入し
て構成したことを特徴とする。
アフィルタ材は、フィルタ層を形成するパイルを構成す
る繊維が、基布に編み込まれるため、従来の接着と異な
り、使用中に剥離することはない。また、該繊維を、捲
縮糸により構成したことにより、塵埃の捕集効率の向上
を図ることができる。この場合、構成する繊維の繊径は
10μmより細いと吸引除去時に受けるストレスに弱
く、また、71.7μmより太いと塵埃との接触効率が
悪くなり、塵埃の捕集効率が下がり実用的ではない。さ
らに、フィルタ層を形成するパイルに直径35μm乃至
316μmの非捲縮モノフィラメント糸を27本/in
2 以上324本/in 2 以下を混入させたことにより、
反発弾性がさらに高まり、吸引による捲縮パイルの変形
を防御し吸引操作を効果的に行なうことができるだけで
はなく、生産時のパイル長管理にも測定のしやすさから
品質の安定に大きく寄与しうる。このとき非捲縮モノフ
ィラメントの使用量は27本/in 2 以上324本/i
n 2 以下だと地組織密度に安定して混入できる。勿論非
捲縮モノフィラメント糸に制電糸や抗菌糸などの機能糸
を使ってもよい。 また、ポリエステル100%で構成す
ればリサイクル性に優れたものとなり好ましく、再生P
ET樹脂から得られるポリエステルを重量比で50%以
上使用すればエコマークの効果認定を得られることにも
つながり望ましい。
るパイルは、JIS L 10905.9かさ高性A法、
初荷重0.3kPa最終荷重14.7kPaで測定した
かさ高性(以下「かさ高性」という。)が10以上の捲
縮糸により構成したことを特徴とする。かさ高性A法と
は、中央を4cm角に切り抜いた紙枠に糸を自然の状態
で重ならない程度に接して平行に並べ、糸両端を適切な
接着剤で固定し試験片とする。この試験片3枚を糸方向
が交互になるように重ねて一組にし、これを適切な性能
を持つ圧縮弾性試験機を用いて表1のいずれかの初荷重
の下で厚さ(t0)mmを測り、次に、表1のいずれか
の荷重の下で1分間放置して厚さ(t1)mmを測る。
次に、荷重を除き1分間放置した後、再び初荷重の下で
厚さ(t0’)mmを測る。この重ねた試験片から接着
剤の部分を除去し、表面積(A)cm2と質量(W)g
を量り、次の式によってかさ高度(cm3/g)を算出
する。使用した試験条件を付記する。 かさ高度(cm3/g)=A×t0/W×10
成する繊維は、かさ高性が10以上の捲縮糸により構成
したことにより耐久性に優れ、塵埃の捕集効率の向上を
図ることができる。
るパイルの密度を40000d/in2乃至57000
0d/in2とし、パイル長は3mm乃至20mmにし
たことを特徴とする。
して所要の開口率を得るには地組織密度は27本/in
2〜162本/in2がよく、開口部を塞ぐことなく、
塵埃を高効率で捕集でき、さらにパイルに付着した塵埃
の吸引除去を容易に行うにはパイルの密度は40000
d/in2乃至570000d/in2の範囲が望まし
い。この場合、40000d/in2未満であると空隙
が大きく捕集効率が悪くなり、570000d/in2
を超えると圧力損失が高まり実用的ではない。また、パ
イル長は3mm乃至20mmが望ましく、パイル長が3
mm未満であると地組織を均一に覆うことができず捕集
効率が悪くなり、20mmを超えると、圧力損失の上昇
と捕集された塵埃の容易な吸引除去ができにくくなる。
パイルのかさ高性は10以上で構成すれば基布の開口部
を塞ぐことなく、密度特性を維持できるので、通気抵抗
を損なわずに塵埃を高効率で捕集でき、さらにパイルに
付着した塵埃の吸引除去が容易に行える。
パイルをループ状にしたことを特徴とする。
高まり、吸引による捲縮パイルの変形を防御し吸引操作
を効果的に行なうことができるだけでなく、生産時のパ
イル長管理にも測定のし易さから品質の安定に大きく寄
与し得る。
移点15℃以上95℃以下のポリエステル樹脂を塗布し
形態の安定並びにリサイクル性能を高めたことを特徴と
する。
布への付着が強固となり、パイル抜けを防止することが
できる。また、樹脂をパイル根元へ浸透せしめパイル根
元の座屈強度を強固にできるので、パイルのヘタリを防
止し、捲縮糸の空間を保持しながら刷子層を形成するこ
とができる。勿論他の熱可塑性樹脂も使用できるが、ポ
リエステル100%で構成すればリサイクル性に優れた
ものとなり好ましく、リサイクル性の向上及び形態安定
性の面からガラス転移点が使用温度以上であり、かつ、
可撓性を有することが望ましく、ガラス転移点15℃以
上95℃以下のポリエステル樹脂の使用が望ましい。
は基布には、消臭、脱臭、抗菌、制菌、制電、撥水、撥
油、防汚、難燃加工を施したことを特徴とする。
て環境を損なうことがなく、かつ耐久性を増すことがで
きる。
す。図において再生式エアフィルタ材1は、基布2と、
その基布2に編み込まれたパイル3とよりなる。この基
布2は、予め網目状に編成し、これにパイル3を編み込
んでもよく、あるいは、基布の編成と同時にパイル3を
編み込むようにしてもよい。なお、パイル3はかさ高性
が10以上の捲縮糸3aを用い、エアフィルタとしての
所要の密度と長さの刷毛状に形成するようにする。とこ
ろで、本参考例においては、捲縮糸3aは、パイル先端
を切断して自由端としたカットパイルとした状態で使用
する例を示すものであるが、先端を切断することなくル
ープパイルとして使用しても問題はない。材料として
は、合成繊維、例えば、ナイロン、ポリエステル、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、PBT等の繊維を使用す
る。なお、ポリエステル繊維を使用するときは、リサイ
クル使用に好適である。また、繊維は紡績糸を使用して
もよいが、毛羽立ち等の問題からフィラメント糸を使用
するのが好ましく、繊維の断面形状は六葉、三角、矩
形、丸等特に限定するものではない。また、Wラッセル
機やモケット織機等で製造された2重編織物のパイルを
切断して使用してもよい。パイルの切断方法は、Wラッ
セル機の片側をピンニードルで構成した編み機で編成し
た場合、ピンニードルに切断刃を取り付け、編成時にパ
イル先端を切断する。編成時に切断しないときは、パイ
ルがループ状で編成されるため、回転刃と平刃で構成し
たシャーリング機でパイル先端を切断し自由端とする。
Wラッセル機の両側をニードルで構成した編み機で両面
に基布とパイル糸で両面の基布を連結して編成した場合
乃至モケット織機等で同様に両面に基布とパイル糸で両
面の基布を連結し織物とした場合、編成、織時に編、織
機上でナイフでパイルを切断し自由端としてもよく、ま
た、ナイフを具備した別機でパイルを切断し自由端とし
てもよい。
もよい。ただし、織物の場合には、エアフィルタ材とし
ての所要の開口率を有せしめるのが望ましい。
を示す説明図である。ここで、2a,2bは、基布2の
編成糸を示し、該基布2は既に編成された状態を示し、
これにパイル繊維3aを編み込む要領を示す。該組織は
所謂マーキZと呼ばれる編組織の変形組織織であり、繰
り返し吸引に対応する寸法形状の安定性を高めている。
勿論チュール組織の応用やハーフセットネットの応用組
織でも形成できる。
布とパイルとの接着剤を示し、例えば、ポリエステル樹
脂を使用する。ただし、その接着に際しては、所要の通
気孔を残留させることは勿論必要である。この接着剤の
塗布によりパイル3は、座屈強度が向上するので、パイ
ル3のヘタリを防止し、かさ高性が10以上の捲縮糸3
aの空間を保持しながら刷子層を形成することができ
る。
口部を塞ぐことなく、密度特性を維持できるので、通気
抵抗を損なわずに塵埃を高効率で捕集でき、さらに、パ
イルに付着した塵埃の吸引除去が容易に行える。
タ材の一実施例を示す。この再生式エアフィルタ材10
は、前記参考例の再生式エアフィルタ材1におけるパイ
ル3を構成するかさ高性が10以上の捲縮糸3aをルー
プ状のまま先端を切断せず、パイル3bとしたもので、
その他の構造は参考例と同一である。
さ高性が10以上の捲縮糸と直径35μm乃至316μ
mの非捲縮モノフィラメント糸を27本/in2以上3
24本/in2以下を混入させてもよく、パイル先端は
切断しても、切断せずループパイルとしてもよい。反発
弾性が特に必要な場合、パイルをループにすることで対
応可能であるが、直径35μm乃至316μmの非捲縮
モノフィラメント糸を27本/in2以上324本/i
n2以下を混入させループとすることにより、さらに反
発弾性が高まり、吸引による捲縮パイルの変形を防御し
吸引操作を効果的に行なうことができるだけでなく、生
産時のパイル長管理にも測定のし易さから品質の安定に
大きく寄与し得る。勿論非捲縮モノフィラメント糸に制
電糸や抗菌糸などの機能糸を使ってもよく、必要に応じ
324本/in2を超えて使用してもよい。
脱臭、抗菌、制菌のための薬剤処理を施すことが、環境
衛生上からも好ましい。さらに、必要に応じて、静電気
発生防止処理、撥水、撥油、防汚、難燃加工を施すこと
ができ、耐久性と塵埃捕集効率を増大させることができ
る。
いて説明したが、本発明の再生式エアフィルタ材は、図
6に示すように、捕集効率において、従来品の合成繊維
不織布フィルタ材と同等の効果を有し、さらに、合成繊
維不織布フィルタ材が高圧空気による逆洗や水洗いによ
って数回の再生にしか耐えられないことに対して、本発
明の再生式エアフィルタ材は、再生用吸引ノズル等によ
る付着塵埃の吸引除去の後も劣化等することがほとんど
ないことが確認できた。
ば、網目状の基布に刷子状のフィルタ層を形成するパイ
ルを編み込むことで、パイルは従来の接着方法と異な
り、剥離するおそれをなくすことができる。また、パイ
ルは、繊径10μm以上71.7μm以下でかさ高性が
10以上の捲縮糸により構成したから捲縮糸のバルク性
により通気抵抗を増すことなく、塵埃の捕集効率を向上
することができる。また、上記パイルはかさ高性が10
以上の捲縮糸と直径35μm乃至316μmの非捲縮モ
ノフィラメント糸を27本/in2以上324本/in
2以下を混入し構成するときは、反発弾性がさらに高ま
り、吸引による捲縮パイルの変形を防御し吸引操作を効
果的に行なうことができるだけではなく、生産時のパイ
ル長管理にも測定のしやすさから品質の安定に大きく寄
与することができる。勿論非捲縮モノフィラメント糸に
制電糸や抗菌糸などの機能糸を使っても良く、必要に応
じ324本/in2を超えて使用してもよい。また、上
記パイルは、ループ状でもよいが切断して自由端とする
ときは、パイルの先端は拡散する。したがって、同一パ
イル量であれば捕集効率の向上を図ることができる。ま
た、フィルタ層を形成するパイルをループ状にすること
により、反発弾性が高まり、吸引による捲縮パイルの変
形を防御し吸引操作を効果的に行なうことができるだけ
でなく、生産時のパイル長管理にも測定のし易さから品
質の安定に大きく寄与し得る。また、基布裏面へ樹脂を
塗布することにより、基布からのパイル抜けを防止し、
基布の形態を安定させるだけでなく、パイル根元の座屈
強度を増すことができるので、パイル3のへたりを防止
し、基布2の開口部を塞ぐことなく、密度特性を維持す
ることにより、通気抵抗を損なわずに塵埃を高効率で捕
集でき、さらに、パイルに付着した塵埃の吸引除去が容
易に行なうことができる。また、上記基布又はパイルに
ついて、消臭、脱臭、抗菌、制菌等のための薬剤処理を
施すことは、環境衛生上の理由からも好ましい。また、
静電気発生防止処理、撥水、撥油、防汚、難燃加工を施
すときは、耐久性を増すことができる。該組織は所謂マ
ーキZと呼ばれる編組織の変形組織織であり、繰り返し
吸引に対応する寸法形状の安定性を高めている。勿論チ
ュール組織の応用やハーフセットネットの応用組織でも
形成できる。また、従来の電気植毛によるフィルタ材に
比してフィルタ層を形成するパイル糸にかさ高性が10
以上の捲縮糸を用いたため基布が所要の開口率であれ
ば、圧力損失においてはその値が増加することはない。
さらに、この再生式エアフィルタ材の捕集効率は、従来
品の合成繊維不織布フィルタ材と同等の効果を有し、さ
らに、合成繊維不織布フィルタ材が高圧空気による逆洗
や水洗いによって数回の再生にしか耐えられないことに
対し、この再生式エアフィルタ材は、再生用吸引ノズル
等による付着塵埃の吸引除去の後も劣化等することがほ
とんどない等の効果を有する。
ある。
である。
視説明図である。
ある。
効率を示すグラフである。
Claims (6)
- 【請求項1】 網目状の基布と、その基布に編み込ま
れ、基布の表面上に刷子状にフィルタ層を形成するパイ
ルとよりなり、該パイルを、繊径10μm以上71.7
μm以下の繊維からなるマルチフィラメント捲縮糸に、
直径35μm乃至316μmの非捲縮モノフィラメント
糸を27本/in 2 以上324本/in 2 以下を混入し
て構成したことを特徴とする再生式エアフィルタ材。 - 【請求項2】 フィルタ層を形成するパイルを構成する
捲縮糸は、JISL 1090 5.9かさ高性A法、初
荷重0.3kPa最終荷重14.7kPaで測定したか
さ高性が10以上の捲縮糸により構成したことを特徴と
する請求項1記載の再生式エアフィルタ材。 - 【請求項3】 フィルタ層を形成するパイルの密度は4
0000d/in2乃至570000d/in2とし、
パイル長は3mm乃至20mmにしたことを特徴とする
請求項1又は2記載の再生式エアフィルタ材。 - 【請求項4】 フィルタ層を形成するパイルをループ状
にしたことを特徴とする請求項1、2又は3記載の再生
式エアフィルタ材。 - 【請求項5】 基布裏面にはガラス転移点15℃以上9
5℃以下のポリエステル樹脂を塗布し、形態の安定並び
にリサイクル性能を高めたことを特徴とする請求項1、
2、3又は4記載の再生式エアフィルタ材。 - 【請求項6】 パイル及び/又は基布には、消臭、脱
臭、抗菌、制菌、制電、撥水、撥油、防汚、難燃加工を
施したことを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記
載の再生式エアフィルタ材。
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