JP3669756B2 - エアフィルタ用濾材およびその製造方法 - Google Patents
エアフィルタ用濾材およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3669756B2 JP3669756B2 JP03496296A JP3496296A JP3669756B2 JP 3669756 B2 JP3669756 B2 JP 3669756B2 JP 03496296 A JP03496296 A JP 03496296A JP 3496296 A JP3496296 A JP 3496296A JP 3669756 B2 JP3669756 B2 JP 3669756B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter medium
- binder
- weight
- water
- filter
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアフィルタ用濾材、特に半導体、液晶、バイオ・食品工業関係のクリーンルーム、クリーンベンチ等、あるいはビル空調用エアフィルタにおいて気体中の不純物を濾過するために使用されるエアフィルタ用濾材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より空気中のサブミクロン、あるいはミクロン単位の粒子を効率的に捕集するのにエアフィルタ用濾材が用いられている。そして、エアフィルタ用濾材においては通常、主要構成物として平均繊維径がコンマ数μm 〜数十μm のガラス繊維が用いられている。しかしガラス繊維はそれ自体、一般紙に使用されるパルプ繊維のような自己接着力がなく、このままでは後加工や使用の際の実用強度が無く、また、通風時にガラス繊維が飛散してしまうなどの問題が生じてしまう。
【0003】
従来、この問題を解決するためにガラス繊維基材に有機系バインダーを付与する方法が用いられている。ここで、使用される有機系バインダーとしてはアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリビニルアルコール、ウレタン系樹脂などがある。
しかし、この方法で濾材の強度を上げようとするとバインダー付着量を増やす必要があるが、付着量を増やすとガラス繊維間にバインダーの水かき状膜が増えるため、濾材の圧力損失が高くなり粒子捕集率が低下する。また、濾材自体も燃えやすくなり、不燃・難燃の市場要望からすれば望ましくはないなど、付着量には限界がある。ちなみに、通常のエアフィルタ用濾材ではバインダー付着量は対基材約10重量% 以下であり、特にHEPA・ULPA等の高性能・超高性能エアフィルタ用濾材では、MIL規格で可燃物量7重量% 以下と規定されている。
【0004】
これに加え、エアフィルタ用濾材には溌水性をもたせるため溌水剤が付与されており(特開昭62−90395号公報、特開平2−175997号公報)、これが有機系バインダーとガラス繊維の結合を阻害し、濾材強度を低下させるという問題がある(特開平7−185235号公報)。
これを解決する手段として、シリコーン変性アクリル樹脂を付与する方法(特開平7−185235号公報)が提案されているが、シリコーン変性アクリル樹脂自体がコマーシャルベースで種類が少なく、汎用性に乏しいという問題がある。
【0005】
また近年、エアフィルタの多風量化に伴い濾材のミニプリーツ化が進んで濾材のさらなる強度アップが求められており、このため全ての濾材要求物性を満たす濾材の強度付与方法が要望されている。
さらに濾過性能面においても、クリーンルーム、クリーンベンチ等に使用される送風機のランニングコスト低減の目的で、濾材の低圧損化・高捕集効率化の要望が強まっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の課題は、現行濾材に比べ濾材強度が向上し、しかも低圧損化・高捕集効率化したエアフィルタ用濾材とその製造方法を提供することである。
【0007】
【発明を解決するための手段】
この課題は、濾材を構成するガラス繊維に有機系バインダーとポリイソシアネート化合物および溌水剤を付着させてなる、下記式
によって算出されるPF値が13以上でありそしてその際に捕集効率の対象粒径は0.3μm とすることを特徴とするエアフィルタ用濾材、および
ガラス繊維を湿式抄紙法で抄いた湿紙に有機系バインダーとポリイソシアネート化合物および溌水剤を付着させた後、乾燥することを特徴とする上記エアフィルタ用濾材の製造方法によって解決される。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の濾材で用いられるポリイソシアネート化合物は組成中に少なくとも1つ以上のイソシアネート基(−NCO)を有する化合物である。イソシアネート基は活性水素化合物と極めて反応性に富むことから、有機系バインダー樹脂の分子間に、あるいは構成繊維の分子と有機系バインダー樹脂の分子との間に架橋反応で化学結合して3次元網状構造をつくる特徴を持ち、架橋剤、硬化剤として使用されている周知の物質である。
【0009】
ポリイソシアネート化合物〔R−(NCO)n 〕は、R−基の構造、分子量などを変えた様々な種類があり、近年は水系での使用を可能とするため、分子内に疎水基を導入して−NCO基を水から保護したもの、−NCO基をマスク剤で保護しておき加熱処理により解離させるブロックイソシアネート化合物等もできている。市販品の例には、アクアネート(日本ポリウレタン工業製)、プロミネート(武田薬品工業製)、Desmodur(住友バイエルウレタン製)等がある。 本発明は、このポリイソシアネート化合物を新たに濾材に付着させることにより、強度物性が向上するとともに濾過性能が低圧損化・高捕集効率化した新規な濾材の製造を可能とする。
【0010】
上記のポリイソシアネート化合物は、濾材構成繊維表面とバインダー分子との間あるいはバインダー分子とバインダー分子との間を架橋し、結果的に繊維どうしの結合をより強固にするため強度物性を大きく向上させる働きを持つ。更に製造の乾燥工程において、従来法では繊維とバインダー分子との間の結合に関与しないバインダーが繊維間に水かき状膜を形成して濾材の目をふさぎ、これが圧力損失上昇、捕集効率の低下を引き起こしているが、ポリイソシアネート化合物はより効果的に繊維とバインダー分子との間、あるいはバインダー分子とバインダー分子との間を3次元的に架橋成膜化するため、2次元的に濾材の目を塞ぐような水かき状膜が減り、結果的に圧力損失が低下し、捕集効率が高まるものと考えられる。 濾材中のポリイソシアネート化合物の付着量は対基材当たり0.01〜1重量% が望ましく、0.01重量 % より下ではその効果が少なく、1重量 % より上ではこれ以上の効果が期待されずコスト高となる。
【0011】
また、ポリイソシアネート化合物は単独で基材に使用しても強度物性には全く効果はなく、有機系バインダーを併用することが必要である。ここで、使用される有機系バインダーとしては、通常濾材に使用しているアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリビニルアルコール、ウレタン系樹脂のラテックスまたは溶液を用いることが出来、基材に対する付着量は7重量% 以下であれば充分な強度を得ることができる。
【0012】
さらに溌水剤を付与してもその効果は変わりなく発揮される。これは上記のポリイソシアネート化合物による架橋が、繊維とバインダー分子との間あるいはバインダー分子とバインダー分子との間の結合に対する溌水剤の阻害を防いでいるためと考えられる。ここで、溌水剤は一般に用いられるシリコン系溌水剤、フッ素系溌水剤、あるいはシリコン系溌水剤とフッ素系溌水剤を混合したものを使用する事ができる。
【0013】
上記のポリイソシアネート化合物は溌水性を阻害することなく、逆に向上させる効果がある。これはポリイソシアネート化合物が繊維表面あるいはバインダー分子と溌水剤の結合をより強固にし、繊維表面全体に渡って溌水効果を高めたためと考えられる。
また本発明の濾材は以下の製造方法で得ることができる。
【0014】
すなわち、濾材構成繊維をパルパーなどを用いて水中に分散させ、このスラリーを抄紙機で湿紙抄紙して湿紙を得る。次にこの湿紙に前述のバインダー、ポリイソシアネート化合物、溌水剤等を付着させ、その後乾燥させる方法である。湿紙を乾燥した後にポリイソシアネート化合物を付与してもその効果は低く、湿紙乾燥前に付与することが望ましい。
【0015】
有機系バインダー、ポリイソシアネート化合物、溌水剤は、それぞれ単独で付着させても良いが、これらを混合した溶液を付着させても効果は全く同じである。この溶液中のポリイソシアネート化合物濃度は0.001〜1重量% が望ましく、0.001重量% 以下では湿紙に対する付着量が少な過ぎてその効果が発揮されず、1重量% 以上では逆に付着量が多過ぎてこれ以上の効果が発揮されないばかりかコスト高となる。
【0016】
濾材の構成繊維は通常エアフィルタ濾材に使用されている平均繊維径0.1〜20μmのガラス繊維を用いることができ、目的によっては有機繊維、ガラス繊維以外の無機繊維の配合も可能である。またこれら原料繊維の分散工程では分散性を良くするために、硫酸酸性でpH2〜4の範囲で調整する方法をとるが、pH中性で分散剤などの界面活性剤を使用しても良い。
【0017】
有機系バインダー、ポリイソシアネート化合物、溌水剤などの付着液の付与方法としては特に限定されるものでないが、湿紙を付着液に浸漬する方法、湿紙にスプレーで吹き付ける方法、ロールに付着液を付着させ湿紙に転写する方法などが上げられる。
乾燥方法としては、熱風乾燥機、ロールドライヤーなどを使用し、110〜150℃で乾燥することが望ましい。
【0018】
【実施例】
実施例1:
平均繊維径2.0μm 以下のガラス繊維100重量% を濃度0.5% 、硫酸酸性pH2.5でパルパーで離解し、次いで抄紙機にて抄紙して湿紙を得た。次いで、バインダー液組成としてアクリル系ラテックス1.85重量% (商品名:プライマルE−358、製造元:日本アクリル化学(株))、フッ素系溌水剤0.16重量% (商品名:ライトガードFRG−1、製造元:共栄社化学(株))、ポリイソシアネート化合物0.08重量% (商品名:プロミネートXC−910、製造元:武田薬品工業(株))のバインダー液を湿紙に付与し、その後130℃のドライヤーで乾燥し、目付70g /m2 でバインダー付着量6.2% の濾材を得た。
【0019】
実施例2:
実施例1においてバインダー液組成を、アクリル系ラテックス1.85重量% (商品名:プライマルE−358、製造元:日本アクリル化学(株))、シリコン系溌水剤0.16重量% (商品名:SM7025、製造元:東レダウコーニングシリコーン(株))、ポリイソシアネート化合物0.08重量% (商品名:プロミネートXC−910、製造元:武田薬品工業(株))とした以外は実施例1と同様にして目付70g /m2 でバインダー付着量6.1% の濾材を得た。
【0020】
実施例3:
実施例1においてバインダー液組成を、アクリル系ラテックス1.85重量% (商品名:プライマルE−358、製造元:日本アクリル化学(株))、フッ素系溌水剤0.08重量% (商品名:ライトガードFRG−1、製造元:共栄社化学(株))、シリコン系溌水剤0.08重量% (商品名:SM7025、製造元:東レダウコーニングシリコーン(株))、ポリイソシアネート化合物0.08重量% (商品名:プロミネートXC−910、製造元:武田薬品工業(株))とした以外は実施例1と同様にして目付70g /m2 でバインダー付着量6.0% の濾材を得た。
【0021】
比較例1
比較例1においてバインダー液組成を、アクリル系ラテックス2.10重量% (商品名:プライマルE−358、製造元:日本アクリル化学(株))とした以外は実施例1と同様にして目付70g /m2 でバインダー付着量6.3% の濾材を得た。
【0022】
比較例2
比較例1においてバインダー液組成を、アクリル系ラテックス1.93重量% (商品名:プライマルE−358、製造元:日本アクリル化学(株))、フッ素系溌水剤0.16重量% (商品名:ライトガードFRG−1、製造元:共栄社化学(株))とした以外は比較例1と同様にして目付70g /m2 でバインダー付着量6.2% の濾材を得た。
【0023】
比較例3
比較例1においてバインダー液組成を、アクリル系ラテックス1.93重量% (商品名:プライマルE−358、製造元:日本アクリル化学(株))、シリコン系溌水剤0.16重量% (商品名:SM7025、製造元:東レダウコーニングシリコーン(株))とした以外は比較例1と同様にして目付70g /m2 でバインダー付着量6.1% の濾材を得た。
【0024】
比較例4
比較例1においてバインダー液組成を、アクリル系ラテックス1.93重量% (商品名:プライマルE−358、製造元:日本アクリル化学(株))、フッ素系溌水剤0.08重量% (商品名:ライトガードFRG−1、製造元:共栄社化学(株))、シリコン系溌水剤0.08重量% (商品名:SM7025、製造元:東レダウコーニングシリコーン(株))とした以外は比較例1と同様にして目70g /m2 でバインダー付着量6.3% の濾材を得た。
【0025】
実施例および比較例の濾材について以下の試験を行った。
▲1▼ 引張強度
濾紙の縦方向と横方向より1インチ幅にカットした試験片をスパン長100mm、引張速度15mm/分で定速引張試験機(東洋精機製作所−ストログラフM1)を用い測定した。
【0026】
▲2▼ 圧力損失
MIL−F−51079Dに準拠し、有効面積100cm2 の濾紙に面風速5.3cm/秒で通過させ、その時の差圧を微差圧計(岡野製作所社製マノスターゲージ)で測定する。
▲3▼ DOP捕集効率
ラスキンノズルで発生させた多分散DOP粒子を含む空気を、有効面積100cm2 の濾紙に面風速5.3cm/秒通風した時のDOP捕集効率をリオン社製レーザーパーティクルカウンターにて測定した。なお、対象粒径は0.3μm で測定した。
【0027】
▲4▼ PF値
濾材の濾過性能の指標となるPF値は、▲2▼と▲3▼の測定値に基づき次式より求めた(PF値の高い方が同一圧力損失で高捕集効率を示す)
【0028】
【外2】
▲5▼ 溌水性
MIL−282に準拠し、有効面積20cm2 の試験片に、305mmH2 O/分で水圧を加え、水が試験片を通過して反対側に認められた時に水圧を測定した。
【0029】
以上の試験の測定結果を以下の表1に示す:
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】
以上から判るとおり、本発明のエアフィルタ用濾材およびその製造方法は、従来のものと比較して、濾材強度が向上し、低圧損・高捕集効率化し、さらに溌水性が向上した点で優れている。
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03496296A JP3669756B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | エアフィルタ用濾材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03496296A JP3669756B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | エアフィルタ用濾材およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09225226A JPH09225226A (ja) | 1997-09-02 |
JP3669756B2 true JP3669756B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=12428781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03496296A Expired - Lifetime JP3669756B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | エアフィルタ用濾材およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3669756B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102527150A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-07-04 | 安徽省绩溪县华林玻璃纤维有限公司 | 一种利用玻璃纤维制备烟尘过滤材料的方法 |
CN102527151A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-07-04 | 安徽省绩溪县华林玻璃纤维有限公司 | 高温微细烟尘过滤材料的制备工艺 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002016005A1 (fr) * | 2000-08-21 | 2002-02-28 | Hokuetsu Paper Mills,Ltd. | Support filtrant pour filtre a air et son procede de fabrication |
JP4588193B2 (ja) * | 2000-10-31 | 2010-11-24 | 北越紀州製紙株式会社 | エアフィルタ用濾材 |
JP4891498B2 (ja) * | 2001-09-06 | 2012-03-07 | 北越紀州製紙株式会社 | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 |
JP5226235B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2013-07-03 | 北越紀州製紙株式会社 | 液体濾過用フィルター濾材 |
JP5319380B2 (ja) | 2009-04-24 | 2013-10-16 | 北越紀州製紙株式会社 | 低坪量エアフィルタ用濾材 |
JP6527800B2 (ja) * | 2015-09-25 | 2019-06-05 | 北越コーポレーション株式会社 | フィルタ用濾紙及びその製造方法 |
WO2023058102A1 (ja) * | 2021-10-04 | 2023-04-13 | 北越コーポレーション株式会社 | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 |
KR20240038047A (ko) | 2021-10-15 | 2024-03-22 | 호쿠에츠 코포레이션 가부시키가이샤 | 고성능 에어 필터용 여과재 및 그 제조 방법 |
JP7157270B1 (ja) * | 2022-04-04 | 2022-10-19 | 北越コーポレーション株式会社 | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-02-22 JP JP03496296A patent/JP3669756B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102527150A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-07-04 | 安徽省绩溪县华林玻璃纤维有限公司 | 一种利用玻璃纤维制备烟尘过滤材料的方法 |
CN102527151A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-07-04 | 安徽省绩溪县华林玻璃纤维有限公司 | 高温微细烟尘过滤材料的制备工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09225226A (ja) | 1997-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1314468B1 (en) | Filter medium for air filtration and method for its production | |
US9656196B2 (en) | Filter material for air filter, method for manufacturing same, and air filter provided with same | |
JP3669756B2 (ja) | エアフィルタ用濾材およびその製造方法 | |
JP5319380B2 (ja) | 低坪量エアフィルタ用濾材 | |
CN103492625A (zh) | 高温处理的介质 | |
JP5148888B2 (ja) | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 | |
JP6527800B2 (ja) | フィルタ用濾紙及びその製造方法 | |
JP7055261B1 (ja) | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 | |
JP3874038B2 (ja) | エアフィルタ用濾材およびその製造方法 | |
JP6270971B2 (ja) | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 | |
JP4108447B2 (ja) | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 | |
JP4891498B2 (ja) | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 | |
JP5173969B2 (ja) | エアフィルタ用濾材 | |
JP3960440B2 (ja) | 空気清浄フィルター用濾紙、その製造方法及びその濾紙を用いた空気清浄フィルター | |
JP2629327B2 (ja) | 濾紙及びその製造方法 | |
JP7215871B2 (ja) | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 | |
JP7157270B1 (ja) | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 | |
JP2764928B2 (ja) | 濾紙及びその製造方法 | |
EP4176956A1 (en) | Filter medium for air filters and method for producing same | |
JPH0757293B2 (ja) | エアフィルタ用濾材 | |
JP2003135917A (ja) | エアフィルタ用濾材 | |
KR100771894B1 (ko) | 기능성 실리카 현탁액 | |
JP2002136815A (ja) | エアフィルタ用濾材 | |
CN113737570A (zh) | 一种具有正Zeta电位的玻纤滤材、制备方法及其应用 | |
JP2015085250A (ja) | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040616 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050412 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100422 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100422 Year of fee payment: 5 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100422 Year of fee payment: 5 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100422 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120422 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120422 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140422 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |