JP4639419B2 - 高温用エアフィルタ用濾紙及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は高温用エアフィルタ用濾紙及びその製造方法に係り、特に、400℃を超える高温清浄空気を長期に亘り安定に創り出すことができる高温用エアフィルタ用濾紙と、その製造方法に関する。なお、本発明の高温用エアフィルタ用濾紙の浄化対象は空気以外のその他の気体も含まれる。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子精密工業等のクリーンルーム、バイオロジカルクリーンルーム、クリーンベンチ等の清浄空間を創り出すために、エアフィルタ用濾紙が用いられている。エアフィルタ用濾紙は、一般に、微細ガラス繊維を水中に分散させて湿式抄造することにより製造される。得られた抄紙は、その後強度付与のために結合剤が塗布される。この結合剤としては、一般にアルカリ系、ウレタン系等の有機物が使用されている。
【0003】
しかし、400℃を超える高温清浄空気を必要とする場合、このような高温では有機物は分散してしまうため、結合剤を含まない濾紙とする必要があり、例えば、特開平11−104426号公報では、結合剤を含まないガラス繊維フェルトを金網等の耐熱性の網体で挟持して高温用エアフィルタに用いることが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
結合剤を含まないガラス繊維フェルトであれば、高温での使用が可能となるが、その耐熱性の程度は高々250℃程度であり、十分に高いとは言えず、しかも
▲1▼ ガラス繊維フェルトでは、繊維を均一に分散させることが難しく、その結果、得られるフェルトには粗密構造ができる。密の部分における捕集効率は良好であるが、粗の部分は捕集効率が悪くなるため、全体としての捕集効率のバラツキが大きく、安定した浄化を行えない。
【0005】
▲2▼ 上記の問題点を解決するべく、粗の部分をなくすためには、使用するガラス繊維の量を多くする必要があり、コストが高いものとなる。
【0006】
▲3▼ 繊維の圧縮成形によるフェルトの製造は、湿式抄造による抄紙の製造に比べて生産性が低く、製造工程の面からもコストアップを招く。
といった問題点があった。
【0007】
なお、結合剤を用いずに、ガラス繊維のみから湿式抄造により製造された抄紙では、高温での長期使用にも十分に耐え得る強度を得ることができず、使用中に抄紙から繊維が飛散する自己発塵の問題が発生し、実用的でない。
【0008】
本発明は上記従来の問題点を解決し、結合剤を用いない湿式抄造により製造されるエアフィルタ用濾紙であって、高強度で捕集効率のバラツキがなく、400℃を超える高温においても、長期に亘り安定に使用することができる高温用エアフィルタ用濾紙とこのような高温用エアフィルタ用濾紙を製造する方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の高温用エアフィルタ用濾紙は、極細シリカ繊維を主体繊維とし、ガラス長繊維を極細シリカ繊維とガラス長繊維との合計に対して5〜30重量%含む高温用エアフィルタ用濾紙であって、結合剤を用いない湿式抄造により製造されるものであり、極細シリカ繊維の平均繊維径が0.5〜0.7μmであり、且つ、ガラス長繊維の平均繊維径が8〜12μmであり、目付が90〜110g/m 2 であることを特徴とする。
【0010】
本発明のエアフィルタ用濾紙は、400℃以上の耐熱性を有する極細シリカ繊維を主体繊維とするため、耐熱性に優れ、この極細シリカ繊維が骨格部分となるガラス長繊維に絡み合うことで、結合剤を用いない湿式抄造で著しく高い強度が得られる。また、この極細シリカ繊維であれば均一分散性に優れるため捕集効率のバラツキも少ない。
【0011】
本発明において、極細シリカ繊維の平均繊維径は0.5〜0.7μm,ガラス長繊維の平均繊維径は8〜12μmである。ガラス長繊維は耐熱性に優れたEガラス組成であることが好ましい。
【0012】
また、本発明のエアフィルタ用濾紙の目付は90〜110g/m2である。
【0013】
このような本発明の高温用エアフィルタ用濾紙は、極細シリカ繊維及びガラス長繊維をpH2.5〜4.5の抄紙用水を用いて湿式抄造することを特徴とする本発明の高温用エアフィルタ用濾紙の製造方法により製造され、この酸性の抄紙用水を用いることにより、繊維の分散性を高め、高強度で捕集効率のバラツキのない高温用エアフィルタ用濾紙とすることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0015】
本発明の高温用エアフィルタ用濾紙は、高耐熱性の極細シリカ繊維を主体繊維とし、この極細シリカ繊維が骨格となるガラス長繊維に絡み合った構造とされている。
【0016】
極細シリカ繊維としては、平均繊維径0.5〜0.7μmの極細繊維である。上記絡み合いによる強度向上及び捕集効率の面で好ましい。
【0017】
一方、ガラス長繊維(以下、「チョップドストランド」と称す場合がある。)としては、平均繊維径8〜12μmのものを600〜1000本集束したストランドを平均繊維長5〜15mmに切断したものが好ましい。
【0018】
このようなチョップドストランドは、極細シリカ繊維とガラス長繊維との合計に対して5〜30重量%使用される。このチョップドストランドの含有割合が5重量%未満では骨格部分が少なくなるため、得られる濾紙の強度が不足し、30重量%を超えると相対的に骨格部分を橋渡しする極細シリカ繊維の割合が少なくなり、絡み合いが減少してやはり得られる濾紙の強度が低下し、また捕集効率でも劣るものとなる。
【0019】
なお、チョップドストランドのガラス組成としては、耐熱性に優れるEガラス組成が好ましいがこれに何ら制限されず、耐熱性が十分なものであれば、他のガラス組成、例えばSガラス組成であっても良い。
【0020】
このような本発明の高温用エアフィルタ用濾紙は、極細シリカ繊維とチョップドストランドとを所定割合で用いる湿式抄造により、結合剤を用いることなく製造されるが、この湿式抄造に当たり用いる抄紙用水のpHは2.5〜4.5、好ましくは3.0付近とする。このような酸性の抄紙用水を用いることにより、繊維の分散性が高められ、高強度で捕集効率のバラツキのない良好な抄紙を製造することができる。
【0021】
このような本発明のエアフィルタ用濾紙は一般的には、2枚の耐熱性の網体間に挟持され、エアフィルタの濾材として用いられる。
【0022】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【0023】
なお、以下の実施例及び比較例で使用したチョップドストランドの仕様は次の通りである。
〔極細シリカ繊維〕
米国マンビル社製「106Q」
平均繊維径 0.6μm
〔チョップドストランド〕
日本板硝子(株)製「RES13GP16W」
平均繊維径 9μm
繊維集束本数 800本
平均繊維長 13mm
Eガラス組成
また、製造されたエアフィルタ用濾紙の試験方法と判定基準は次の通りである。
〔強度(N)〕
JIS P 8113により測定した。
判定基準:9.8N以上を○、9.8N未満を×とした。
〔圧力損失(Pa)〕
濾紙に通過風速5.3cm/秒で空気を通過させた時の通過抵抗をマノメーターにより測定した。
判定基準:330Pa以下を○、330Paを超えるものを×とした。
〔捕集効率(%)〕
平均粒子径0.3μのジオクチルフタレート(DOP)粒子を発生させて濾紙を通過させ、濾紙の上流側と下流側のDOP粒子の個数比をレーザ・パーティクルカウンターで測定し、捕集効率を算出した。
判定基準:99.97%以上を○、99.97%未満を×とした。
〔自己発塵〕
捕集効率を測定する装置の上流側にULPA濾紙(超高性能濾紙)を設置して、流れる空気を完全に清浄なものとし、評価する濾紙にこの空気を通過させる。濾紙を通過した空気をレーザ・パーティクルカウンターで粒径別に測定した。
判定基準:1立方フィート当たり、粒径1μ以上のパーティクルが1000個未満を○、1000個以上を×とした。
【0024】
実施例1〜3、比較例1,2
極細シリカ繊維とチョップドストランドとを表1に示す混合割合とし、表1に示すpHの抄紙用水を用いて湿式抄造することにより、表1に示す目付の濾紙を製造した。
【0025】
この濾紙の評価結果を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】
表1より、本発明の高温用エアフィルタ用濾紙は、高強度でフィルタ性能に優れることがわかる。
【0028】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、結合剤を用いない湿式抄造により製造されるエアフィルタ用濾紙であって、高強度で捕集効率のバラツキがなく、400℃を超える高温においても、長期に亘り安定に使用することができる高温用エアフィルタ用濾紙が、高い生産性にて安価に提供される。
Claims (4)
- 極細シリカ繊維を主体繊維とし、ガラス長繊維を極細シリカ繊維とガラス長繊維との合計に対して5〜30重量%含む高温用エアフィルタ用濾紙であって、
結合剤を用いない湿式抄造により製造されるものであり、
極細シリカ繊維の平均繊維径が0.5〜0.7μmであり、且つ、ガラス長繊維の平均繊維径が8〜12μmであり、
目付が90〜110g/m2であることを特徴とする高温用エアフィルタ用濾紙。 - 請求項1において、ガラス長繊維を極細シリカ繊維とガラス長繊維との合計に対して10〜25重量%含む高温用エアフィルタ用濾紙であって、
pH3.0〜4.5の抄紙用水を用いて湿式抄造することを特徴とする高温用エアフィルタ用濾紙。 - 請求項1に記載の高温用エアフィルタ用濾紙を製造する方法であって、極細シリカ繊維及びガラス長繊維をpH2.5〜4.5の抄紙用水を用いて湿式抄造することを特徴とする高温用エアフィルタ用濾紙の製造方法。
- 請求項3において、該高温用エアフィルタ用濾紙は、ガラス長繊維を極細シリカ繊維とガラス長繊維との合計に対して10〜25重量%含んでおり、
pH3.0〜4.5の抄紙用水を用いて湿式抄造することを特徴とする高温用エアフィルタ用濾紙の製造方法。
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