JP3983725B2 - カーボンダスト捕捉方法 - Google Patents
カーボンダスト捕捉方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3983725B2 JP3983725B2 JP2003310796A JP2003310796A JP3983725B2 JP 3983725 B2 JP3983725 B2 JP 3983725B2 JP 2003310796 A JP2003310796 A JP 2003310796A JP 2003310796 A JP2003310796 A JP 2003310796A JP 3983725 B2 JP3983725 B2 JP 3983725B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- filter medium
- impregnated
- fiber
- carbon dust
- 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 - Fee Related
Links
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims description 34
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 64
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 6
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims description 5
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000002964 rayon Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 26
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001283 Polyalkylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000015895 biscuits Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920006306 polyurethane fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
Description
本発明は、自動車、内燃機関などのエアフィルタとして利用され、特にオイル含浸濾過材を使用してカーボンダストを有効に捕捉する方法に関する。
従来、パルプやリンターなどの天然繊維に高吸油性繊維を混入して抄紙した濾紙にオイルを含浸した濾過材がある（例えば、特許文献１参照）。
実開平７―１７３１３号公報
このようなオイルを含浸させたウエットタイプの濾過材は、オイルを含浸しないドライタイプの濾過材に比べて、ダストケーキ層の形成が促進され濾過効率の向上が図れるとともに容積当りのダスト吸着量を増大してロングライフにできる利点があるが、カーボンダストなどの微細なダストがオイルに取り込まれたまま濾紙を透過するためカーボンダストの濾過効率が低下する問題があった。
本発明は、上記の問題に鑑み、オイル含浸濾過材によってカーボンダストを効率的に捕捉できる方法を提供することを目的とする。
本発明は、オイル含浸濾過材によってカーボンダストを捕捉する方法であって、前記オイル含浸濾過材が、パルプなどの天然繊維を主体とするとともに疎油性繊維を所定の割合で混紡した濾過材にオイルを含浸させた濾過材層をすくなくとも含むものであり、前記オイル含浸濾過材を、プリーツ加工により山部、谷部を有する襞折り構造に形成し、通気に伴ってそのオイル含浸量を偏在させることを特徴とするカーボンダスト捕捉方法である。（請求項１）
請求項１において、疎油性繊維が疎水性の化学繊維であっても良い。（請求項２）
請求項１または請求項２において、オイル含浸濾過材が、パルプなどの天然繊維を主体とするとともに疎油性繊維を混紡した濾過材にオイルを含浸させた濾過材層単層からなるものであっても良く（請求項３）、オイル含浸濾過材は複数の濾材層からなる積層濾過材であって、上流側に、天然繊維もしくはポリプロピレン繊維もしくはレーヨン繊維またはそれらを混紡した繊維原料からなる濾過材層を有し、下流側に、パルプなどの天然繊維を主体とするとともに疎油性繊維を混紡した濾過材にオイルを含浸させた濾過材層を有するものであっても良い（請求項４）。
本発明によれば、オイル含浸濾過材の襞折り構造の斜辺部に含浸されているオイルが山部および谷部に移動して集中し、斜辺部がドライタイプのフィルタとして機能するようになり、この部位でカーボンダストを効率良く捕集することができる。カーボンダスト以外のダストは、本来のウエットタイプの部位である山部および谷部で捕集できるので、低コストでダスト捕集効率の高いウエットタイプフィルタの特長を維持することができ、しかも圧力損失の程度も不変である。
以下、添付図面を参照しつつ本発明を説明する。
図１は、本発明に使用されるオイル含浸濾過材を示す概略断面図で、オイル含浸濾過材１はプリーツ加工と呼ばれる山谷状の折り加工により、山部１１、谷部１２及びこれらに隣接する部位である斜辺部１３からなる断面屈曲形状の襞折り構造に形成されている。なお、矢印は空気が流れる通気方向を示している。
図１は、本発明に使用されるオイル含浸濾過材を示す概略断面図で、オイル含浸濾過材１はプリーツ加工と呼ばれる山谷状の折り加工により、山部１１、谷部１２及びこれらに隣接する部位である斜辺部１３からなる断面屈曲形状の襞折り構造に形成されている。なお、矢印は空気が流れる通気方向を示している。
オイル含浸濾過材１は、ビスカスオイルを含浸させた濾紙で構成されており、濾紙を構成する繊維としては、パルプなどの天然繊維に疎油性かつ疎水性の化学繊維を混紡したものを原料として使用している。
一般的に、襞折り構造のビスカス濾紙に図１の矢印方向に通気したとき、山部１１及び谷部１２においては空気の流れは遅く、斜辺部１３において空気の流れが速くなり、通気に伴って風速の速く当たる斜辺部１３から遅く当たる山部１１及び谷部１２の方向に沿って、その含有するオイルが移動しやすい傾向があるが、天然繊維を主体にしこれに疎油性繊維を混紡した濾紙からなるオイル含浸濾過材の場合には、天然繊維が親油性であるのに対し、疎油性繊維がオイルをはじきやすいため、オイルＰの移動(短い矢印で示す)は著しく促進され、山部１１及び谷部１２におけるオイル含浸量は、斜辺部１３に比べてかなり多くなり、その偏在程度は図２に模式的に示すように非常に顕著になる。
その結果、斜辺部１３に当初含有されていたオイルＰはそのほとんどが移動してしまうことにより、斜辺部１３はドライタイプのフィルタとして機能するようになり、この部位でカーボンダストを効率よく捕集することが期待できる。また、微細な粒子であるカーボスダストは風速が速く当たる部位である斜辺部１３に集中しやすいことからも、カーボンダストの捕集を有効に行うことができる。
なお、カーボンダスト以外のダストは,主に本来のウエットタイプの部位である山部１１及び谷部１２で捕集されるので、低コストでダストの捕集効率の高いビスカス濾紙の特長は損なわれることがなく、また、圧力損失の程度も従来と変わることがない。
オイル含浸濾過材１は、天然繊維と疎油性繊維の混紡を原料とする濾紙であるが、抄紙技術の観点から、天然繊維８０〜２０％、疎油性繊維２０〜８０％の混紡割合が好ましい。従来の濾紙は天然繊維と吸湿性が高いセルロース系繊維のレーヨンとの混紡が常識とされていたが、本発明では予想外にも疎油性繊維を混紡する点に特色を有する。疎油性繊維が２０％未満の混紡ではオイルの円滑移動の効果が小さく、８０％を超えるとバインダーとの接着性が悪く濾紙の形態を保持できない虞がある。
天然繊維としては、木材パルプ、リンターパルプなどを使用でき、疎油性繊維としては、疎水性の化学繊維が好ましい。疎水性の繊維は、低湿度の環境では摩擦帯電を起こしやすく、斜辺部１３における静電気によるカーボンダスト吸着作用を期待できる。疎油性かつ疎水性の化学繊維としては、特にポリエステル系繊維（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのポリアルキレンテレフタレート系繊維、全芳香族ポリエステル系繊維など)が好ましいが、その他ポリアミド系繊維（アラミド繊維などの芳香族ポリアミド繊維を含む）、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ガラス繊維、金属酸化物繊維などが例示できる。これらの繊維は単独でまたは２種以上組合わせて使用してもよい。
オイル含浸濾過材１は、単一の濾過材で構成してもよいし、複数の濾過材の積層体で構成してもよい。また、濾過材に対するオイルの含有量は、濾過材１００ｇに対して、例えば、１０〜１２０ｇ程度、好ましくは２０〜１００ｇ程度、さらに好ましくは２５〜８０ｇ程度である。
また、本発明に使用するオイル含浸濾過材は、前記の疎油性繊維を混紡する代りに、天然繊維に撥油剤または撥水剤を塗布することによっても同様の作用効果が得られる。撥油剤または撥水剤としては、例えばフッ素樹脂、シリコン樹脂などの他、油または水をはじく性能の材料を用いることができ、周知の塗布方法により天然繊維の表面にコーティングする。なお、天然繊維に混紡する疎油性繊維にさらに撥油剤または撥水剤をコーティングすることもできる。
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、実施例はいずれも濾過材の上流側の表面層を従来濾紙の構成にし、下流側の裏面層に本発明のオイル含浸濾過材を適用した多層構造のものであるが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではなく、もちろん単一層の濾過材を使用して本発明を適用してもよい。
パルプ７０％、ポリプロピレン繊維３０％の混紡原料を抄紙してなる厚さ１．５ｍｍの従来濾紙の下流側に、パルプ６０％、ポリエステル繊維４０％の混紡原料を抄紙してなる厚さ１．５ｍｍの裏面層を積層した厚さ３ｍｍのビスカス濾紙を襞折り構造に形成したオイル含浸濾過材を得た。
パルプ８０％、レーヨン２０％の混紡原料を抄紙してなる厚さ１．５ｍｍの従来濾紙の下流側に、パルプ６０％、ポリエステル繊維４０％の混紡原料を抄紙してなる厚さ１．５ｍｍの裏面層を積層した厚さ３ｍｍのビスカス濾紙を襞折り構造に形成したオイル含浸濾過材を得た。
比較例として、パルプ８０％、レーヨン２０％の混紡原料を抄紙してなる厚さ３ｍｍのビスカス濾紙を襞折り構造に形成したオイル含浸濾過材を得た。
得られた上記オイル含浸濾過材について、ＪＩＳＤ１６１２(自動車用エアクリーナー試験方法)に準じて、カーボンダストについてフルライフの清浄効率試験及びダスト保持量試験を行った。その試験条件を下記に示す。
濾過材有効濾過面積：０．０２８ｍ２
試験ダスト：カーボンダスト(軽油燃焼カーボン)
ダスト供給量：０．１０ｇ／分
風速：１００ｍ／分
試験流量：２．８ｍ３／分
増加通気抵抗：２．９４ｋＰａに達したときをフルライフとする。
測定結果を表１に示す。
濾過材有効濾過面積：０．０２８ｍ２
試験ダスト：カーボンダスト(軽油燃焼カーボン)
ダスト供給量：０．１０ｇ／分
風速：１００ｍ／分
試験流量：２．８ｍ３／分
増加通気抵抗：２．９４ｋＰａに達したときをフルライフとする。
測定結果を表１に示す。
なお、前記試験条件のうち、風速を４０ｍ／分にし、フルライフではなくカーボンダスト投入時間５分とした場合の測定結果を表２に示す。
表１および表２から明らかなように、実施例は比較例に比べてカーボンダストの高い清浄効率および長いダストライフを示している。
１ オイル含浸濾過材
１１ 山部
１２ 谷部
１３ 斜辺部
Ｐ オイル
１１ 山部
１２ 谷部
１３ 斜辺部
Ｐ オイル
Claims (4)
- オイル含浸濾過材によってカーボンダストを捕捉する方法であって、前記オイル含浸濾過材が、パルプなどの天然繊維を主体とするとともに疎油性繊維を所定の割合で混紡した濾過材にオイルを含浸させた濾過材層をすくなくとも含むものであり、前記オイル含浸濾過材を、プリーツ加工により山部、谷部を有する襞折り構造に形成し、通気に伴ってそのオイル含浸量を偏在させることを特徴とするカーボンダスト捕捉方法。
- 疎油性繊維が疎水性の化学繊維である請求項１に記載のカーボンダスト捕捉方法。
- オイル含浸濾過材が、パルプなどの天然繊維を主体とするとともに疎油性繊維を混紡した濾過材にオイルを含浸させた濾過材層単層からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカーボンダスト捕捉方法。
- オイル含浸濾過材は複数の濾材層からなる積層濾過材であって、上流側に、天然繊維もしくはポリプロピレン繊維もしくはレーヨン繊維またはそれらを混紡した繊維原料からなる濾過材層を有し、下流側に、パルプなどの天然繊維を主体とするとともに疎油性繊維を混紡した濾過材にオイルを含浸させた濾過材層を有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のカーボンダスト捕捉方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003310796A JP3983725B2 (ja) | 2003-01-17 | 2003-09-03 | カーボンダスト捕捉方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003009395 | 2003-01-17 | ||
| JP2003310796A JP3983725B2 (ja) | 2003-01-17 | 2003-09-03 | カーボンダスト捕捉方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004237279A JP2004237279A (ja) | 2004-08-26 |
| JP3983725B2 true JP3983725B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=32964815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003310796A Expired - Fee Related JP3983725B2 (ja) | 2003-01-17 | 2003-09-03 | カーボンダスト捕捉方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3983725B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4800306B2 (ja) * | 2005-06-07 | 2011-10-26 | 株式会社Ｒｏｋｉ | フィルタ材 |
| JP4745815B2 (ja) * | 2005-12-20 | 2011-08-10 | 帝人テクノプロダクツ株式会社 | 内燃機関空気取り入れ用フィルター材 |
| JP4726004B2 (ja) * | 2006-05-11 | 2011-07-20 | タイガースポリマー株式会社 | オイル含浸濾過材 |
| JP4697799B2 (ja) * | 2006-06-08 | 2011-06-08 | タイガースポリマー株式会社 | エアクリーナ |
| JP5710890B2 (ja) * | 2010-04-15 | 2015-04-30 | タイガースポリマー株式会社 | オイル担持濾過材およびフィルタエレメントおよびその製造方法 |
-
2003
- 2003-09-03 JP JP2003310796A patent/JP3983725B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004237279A (ja) | 2004-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6926750B2 (en) | Filter element | |
| JP6265544B2 (ja) | 濾材 | |
| US8021455B2 (en) | Filter element and method | |
| JP4424444B2 (ja) | エアフィルタ材料 | |
| EP3646931B1 (en) | Method of filtering a heated fluid | |
| JP3803056B2 (ja) | フィルタエレメント | |
| JP3138016B2 (ja) | 濾 材 | |
| JP4697799B2 (ja) | エアクリーナ | |
| JP2017113653A (ja) | 不織布濾過材及びエアクリーナエレメント | |
| JP3983725B2 (ja) | カーボンダスト捕捉方法 | |
| JP4726004B2 (ja) | オイル含浸濾過材 | |
| JP2949789B2 (ja) | フィルターユニット | |
| JP2008259971A (ja) | エアフィルタ材料 | |
| JP2014000557A (ja) | フィルタ用の濾材 | |
| US20090071113A1 (en) | Filter element | |
| JP2002001027A (ja) | 多層集塵フィルター | |
| JP6895829B2 (ja) | 不織布濾過材およびその製造方法 | |
| CN107044366B (zh) | 用于汽车的长寿命空气过滤器和制造该长寿命空气过滤器的方法 | |
| JP2003210921A (ja) | 薄型フィルター | |
| RU2200615C2 (ru) | Аэрозольный фильтр и фильтровальный материал | |
| JP5710426B2 (ja) | オイル含浸濾過材 | |
| JP2864247B2 (ja) | エアーフィルター用濾材 | |
| JP3573861B2 (ja) | エアクリーナー用濾材及びその製造方法 | |
| JPH06190220A (ja) | エアクリーナ用濾材及びエアクリーナ | |
| JP2003299922A (ja) | エアクリーナエレメント |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050706 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070411 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070416 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070607 |
|
| 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: 20070703 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070704 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130713 Year of fee payment: 6 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3983725 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130713 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160713 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 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |