JP4882985B2 - エレクトレット濾材およびフィルタユニット - Google Patents
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Description
これらの方法では、電荷密度の高いエレクトレットフィルムを用いているので、捕集効率は高いが、エレクトレット繊維がフィルムを割繊した形状である為、フィルム繊維同士の重なり部分が生じ、繊維の有効濾過面積および粉塵保持空間が十分でなかった。さらには、特許文献2では熱融着により毛羽立ちや脱落、層間剥離を防止しているが、熱融着時の熱によりエレクレットの劣化が生じ、捕集効率が低下するという問題があった。
これらは、繊維同士の重なりは無いと考えられるが、濾材表面の毛羽立ちや厚み制御、層間剥離について言及されておらず、濾材としてのハンドリング性に問題があるばかりか、プリーツ加工時の加工性、厚みや毛羽立ちによる構造圧損が大きいという問題があった。
1.補強用ネットと長繊維不織布とが接着された層と、丸断面短繊維からなるエレクトレット層が、絡合により一体化されているエレクトレット濾材。
2.前記長繊維不織布の少なくとも1層が、抗菌性を有する上記1に記載のエレクトレット濾材。
3.上記1または2に記載の濾材にプリーツ加工を施し、枠体に保持してなるフィルタユニット。
本発明のエレクトレット濾材は、補強用ネットと長繊維不織布が予め接着された層と、丸断面短繊維からなるエレクトレット層とが、絡合により一体化されている。エレクレット層は丸断面短繊維から構成されていることが必要で、例えばフィルムスプリット繊維のような矩形断面であると繊維同士で接触により、有効濾過面積の減少および粉塵負荷時の粉塵保持空間の減少が生じるので好ましくない。繊維断面形状は直線部を有さない形状であれば、繊維同士の接触による有効濾過面積の減少が少ないため好ましい。本発明でいる丸断面形状とは真円に限定されず楕円形を含むものである。
20mmφの測定端子を用い7g/cm2の荷重にて測定を実施した。
濾材をダクト内に設置し、空気濾過速度が10cm/秒になるよう大気を通気させ、濾材上流、下流の静圧差を差圧計にて読み取り、通気抵抗とした。
濾材をダクト内に設置し、空気濾過速度が10cm/秒になるよう大気を通気させ、濾材上流、下流の0.3〜0.5μm粒子の個数濃度をパーティクルカウンターにて計測し、次式にて粒子捕集効率を算出した。
粒子捕集効率(%)=[1−(下流側濃度/上流側濃度)]×100
濾材をダクト内に設置し、空気濾過速度が50cm/秒になるよう大気を通気させ、濾材上流側から、JIS15種粉塵を70mg/m3の濃度にて負荷し、通気抵抗が初期から150Pa上昇するまで粉塵を負荷した。この時の濾材単位面積あたりのダスト捕集量をダスト保持量とした。
積層濾材を手で引きはがした時の剥離強度を○(良好)、×(不足)で評価した。
ラミネート工程において、15g/m2のポリプロピレン製スパンボンド不織布A(シンワ株式会社製、繊度5.5dtex)と接触するロール温度123℃、ポリプロピレン製ネットB(1444dtex、目開き3×5mm、55g/m2)と接触するロール温度93℃にセットし、不織布A、ネットBを上下ロールで挟み、プレス圧力3.9MPa、速度4.0m/分で加工して熱接着品Cを作製した。
リンを含有する難燃性の丸断面ポリエステル短繊維(東洋紡績株式会社製「ハイム」(登録商標)、繊度1.7dtex、繊維長44mm)と丸断面ポリプロピレン短繊維(宇部日東化成株式会社製、繊度2.2dtex、繊維長51mm)を1:1の重量比で混綿、カーディングして目付25g/m2の混繊ウェブを作製し、これにスパンボンド不織布Aを積層後3MPaの高圧水を連続的に噴霧して交絡させると同時に油剤を除去、乾燥し積層体Dを作製した。前記積層体Dのスパンボンド不織布Aと反対面に熱接着品Cのスパンボンド不織布A面が来るように積層し、針密度50本/cm2にてニードルパンチ処理を行い、摩擦帯電と交絡を同時に行って、全目付110g/m2のエレクトレット濾材を得た。ニードルパンチ処理時の温湿度は、27℃、55RH%とした。このエレクトレット濾材をネット側が導入気体の下流側となるようにして評価した結果、厚みは1.1mm、通気抵抗は2.2Pa,捕集効率は55%、ダスト保持量は133g/m2であり、接着性は良好で毛羽立ちは無かった。
実施例1と同様にして、積層体Dを作製し、前記積層体Dのスパンボンド不織布と反対面に熱接着品CのネットB面が来るように積層し、針密度50本/cm2にてニードルパンチ処理を行い、摩擦帯電と交絡を同時に行って、全目付110g/m2のエレクトレット濾材を得た。ニードルパンチ処理時の温湿度は、27℃、55RH%とした。このエレクトレット濾材を熱接着品C由来のスパンボンド不織布A側が導入気体の上流側となるようにして評価した結果、厚みは1.2mm、通気抵抗は2.2Pa、捕集効率は57%、ダスト保持量は130g/m2であり、接着性は良好で毛羽立ちは無かった。
実施例1と同様にして積層体Dを作製し、前記積層体Dのスパンボンド不織布Aと反対面にネットBとスパンボンド不織布Aをスパンボンド不織布Aが最外層に来るように積層し、針密度50本/cm2にてニードルパンチ処理を行い、摩擦帯電と交絡を同時に行って、全目付110g/m2のエレクトレット濾材を得た。ニードルパンチ処理時の温湿度は、27℃、55RH%とした。このエレクトレット濾材をネットと接しているスパンボンド不織布側が導入気体の下流側となるようにして評価した結果、厚みは1.3mm、通気抵抗は2.2Pa、捕集効率は58%、ダスト保持量は134g/m2であり、接着性は不足で毛羽立ちは無かった。
リンを含有する難燃性の丸断面ポリエステル短繊維(東洋紡績株式会社製「ハイム」(登録商標)、繊度1.7dtex、繊維長44mm)と丸断面ポリプロピレン短繊維(宇部日東化成株式会社製、繊度2.2dtex、繊維長51mm)を1:1の重量比で混綿、カーディングして目付25g/m2の混繊ウェブを作製し、3MPaの高圧水を連続的に噴霧して交絡させると同時に油剤を除去、乾燥し積層体Eを作成した。前記積層体EとネットB、スパンボンド不織布Aをネットが中央となるように積層し、針密度50本/cm2にてニードルパンチ処理を行い、摩擦帯電と交絡を同時に行って、全目付95g/m2のエレクトレット濾材を得た。ニードルパンチ処理時の温湿度は、27℃、55RH%とした。このエレクトレット濾材をスパンボンド不織布側が導入気体の下流側となるようにして評価した結果、厚みは1.7mm、通気抵抗は2.3Pa、捕集効率は58%、ダスト保持量は125g/m2であり、接着性は非常に不足しており毛羽立ちが大きかった。
厚さ8μm、平均幅80μmのポリプロピレン製エレクトレット化フィルムスプリット繊維を75mm長さの短繊維状に切断し、相対湿度65%雰囲気下で開綿、梳綿して目付30g/m2のエレクトレット化フィルムスプリット繊維層ウェブを作製した。これと、ネットBとスパンボンド不織布AをネットBが中央となるように積層し、針密度50本/cm2にてニードルパンチ処理を行い、全目付100g/m2のエレクトレット濾材を得た。このエレクトレット濾材をスパンボンド不織布側が導入気体の下流側となるよう評価した結果、濾材の厚みは1.8mm、通気抵抗は2.3Pa、捕集効率は47%、ダスト保持量は80g/m2であり、接着性は非常に不足しており毛羽立ちが大きかった。
融点が110℃である共重合ポリエステル系熱融着性短繊維(繊度8.9dtex、繊維長51mm、油剤付着量7重量%)を開綿、梳綿して目付10g/m2の熱融着性繊維層ウェブを作製した。また厚さ8μm、平均幅80μmのポリプロピレン製エレクトレット化スプリット繊維を75mm長さの短繊維状に切断し、相対湿度65%雰囲気下で開綿、梳綿して目付30g/m2のエレクトレット化スプリット繊維層ウェブを作製した。これらと、ネットBとスパンボンド不織布Aを、熱融着性繊維ウェブ、エレクトレット化スプリット繊維層ウェブ、ネットB、スパンボンド不織布Aの順に積層し、針密度50本/cm2にてニードルパンチ処理を行った後、次いで120℃の熱風オーブン中を通過させて熱融着させ、全目付110g/m2のエレクトレット濾材を得た。このエレクトレット濾材をスパンボンド不織布側が導入気体の下流側となるよう評価した結果、厚みは1.5mm、通気抵抗は2.3Pa、捕集効率は40%、ダスト保持量は78g/m2であり、接着性は良好であり、毛羽立ちもほとんど無かった。
Claims (3)
- 補強用ネットと長繊維不織布とが接着された層と、丸断面短繊維からなるエレクトレット層が、絡合により一体化されているエレクトレット濾材。
- 前記長繊維不織布の少なくとも1層が、抗菌性を有する請求項1に記載のエレクトレット濾材。
- 請求項1または2に記載の濾材にプリーツ加工を施し、枠体に保持してなるフィルタユニット。
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