JP4965027B2

JP4965027B2 - Air filter medium, air filter unit, manufacturing method thereof, and package thereof

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Publication number: JP4965027B2
Application number: JP2001098261A
Authority: JP
Inventors: 聡士熊谷; 豊大垣
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002292222A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体や液晶の生産施設などのクリーンルームなどにおいて、主に該クリーンルーム内に流入する外気中に含まれる粉塵を除去するエアフィルタ用濾材であり、主としてＨＥＰＡフィルタ（高性能フィルタ）の前段や、該クリーンルーム内のガス状汚染物質を除去するケミカルフィルタの前段で用いる、アウトガス発生の少ない中性能フィルタ用のエアフィルタ用濾材及びエアフィルタユニット、及びその製造方法、並びにその包装体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体や液晶の生産施設、または半導体や液晶の周辺技術関連で用いるクリーンルーム等においては、該生産施設内または該クリーンルーム内の空気や雰囲気に対して高い清浄度が要求される。しかし、これら空気や雰囲気中には粉塵や有機系ガス状汚染物質や無機系ガス状汚染物質が含まれているのみならず、クリーンルーム構成部材や作業員等からも粉塵や有機系ガス状汚染物質や無機系ガス状汚染物質が発生するため、このような粉塵やガス状汚染物質を除去するフィルタシステムが図１に例示するように設置されている。外気空気は外調機１の粗塵除去用のプレフィルタ２、中性能フィルタ３、エアワッシャー４、ＨＥＰＡフィルタ（高性能フィルタ）６の順に通過した後、さらに循環系のＨＥＰＡフィルタ８を通過して、空気中の塵埃が除去される。また、クリーンルーム内に流入するガス状汚染物質は必要に応じて循環系に設置されたケミカルフィルタ７によって除去される。特に、外気中にガス状汚染物質が多く含まれる場合は、外調機１のＨＥＰＡフィルタ６と中性能フィルタ３の間に更にケミカルフィルタ５が設置されている。
【０００３】
前記ガス状汚染物質には、有機系ガス状汚染物質や、無機系ガス状汚染物質が含まれるが、特に有機系ガス状汚染物質は、半導体基板であるシリコンウェハ表面上に付着すると、シリコンウェハ表面上に形成される絶縁酸化膜の絶縁耐圧が低下したり、空気中に浮遊する微粒子が静電吸着し易くなり、絶縁破壊が起こり易くなる等、半導体や液晶の製造に悪影響を及ぼす。これら、有機系ガス状汚染物質のウェハ表面への吸着を防止するには、クリーンルーム雰囲気中の該有機物質の濃度をできるだけ低いレベルで管理しなければならない。このような管理濃度は次のようにして求めることができる。すなわち、１９９９年版ＳＩＡ（ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＩｎｄｕｓｔｒｙＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）ロードマップによれば、西暦２０００年のウェハ表面上での有機物質管理レベルは６．６×１０^１３Ｃａｔｏｍｓ／ｃｍ^２と言われている。これをトルエン換算すると１４．４μｇ／ｍ^２となる。これらウェハ表面上での管理レベルの値と、一般に知られている付着確率から、下記の算出式１によりクリーンルーム空気中での管理レベルの推定値を算出すると、総有機物質は４１．７μｇ／ｍ^３の管理濃度となる。
算出式１：Ｎ＝Ａｓ／（ｖ・ｔ・γ）
Ｎ；空気中の汚染物質濃度（空気中の管理濃度）（μｇ／ｍ^３）
Ａｓ；ウェハ表面の汚染物質濃度（ウェハ表面上での管理レベル）（μｇ／ｍ^２）
ｖ；クリーンルーム空気の流速（０．４ｍ／ｓｅｃ）
ｔ；ウェハの空気中暴露時間（８６４００ｓｅｃ）
γ；付着確率（芳香族炭化水素類の付着確率１×１０^- ^５）
【０００４】
このような汚染物質を吸着除去するケミカルフィルタには、例えば活性炭、活性炭繊維、ゼオライト、イオン交換樹脂、その他化学吸着材等の吸着材が利用されており、これら吸着材が単独で用いられたり、ネット状物や不織布等の基材に吸着材等が担持されている。そして該ケミカルフィルタは前記フィルタシステム中の循環系に設置され、また必要に応じて外調機にも設置されている。
【０００５】
しかし、ガス状汚染物質の中でも有機系のガス状汚染物質は、外気中のみならず、ケミカルフィルタの下流位置に配置されるＨＥＰＡフィルタ自体からも発生していることが判ってきた。しかもＨＥＰＡフィルタはクリーンルームでは多用され、濾材の使用面積が非常に多いため、特にＨＥＰＡフィルタからの発生ガスの防止が課題とされてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、ＨＥＰＡフィルタの上流位置の外調機に主として配置される微塵除去用の中性能フィルタについては、ＨＥＰＡフィルタと比較して濾材の使用面積が少なく、またケミカルフィルタの上流位置に配置される場合はプレフィルタよりの発生ガスがケミカルフィルタによって除去されるため大きな問題とは考えられていなかった。しかし、本発明者によって、熱接着性の有機質繊維によって繊維間が熱接着された中性能フィルタであっても多量の有機系のガス状汚染物質が発生していることが新たに判り、その原因を追求したところ、以下のことに気が付いた。すなわち中性能フィルタは、その下流に位置するＨＥＰＡフィルタやケミカルフィルタが空気中の塵埃によって、すぐに目詰まりするのを防ぐため設置されるが、特に微塵が捕集できるよう、極細繊維を形成することのできるメルトブロー法を含む方法による不織布が使用されている。しかし、このような不織布は繊維が細いため、通風時に圧力損失が高くなり、濾過寿命も短くなってしまう。そこで、プリーツ加工や袋状に加工され面積の大きいフィルタユニットとして使用されている。また、できるだけ低い圧力損失で多量の微塵を保持できるよう、嵩高な構造とするため、また厚みが風圧でつぶれないようにするため、厚み方向にできるだけ繊維が配向する構造としたうえで、熱接着性繊維によって繊維同士を接着固定している。そして、その接着のために接着剤を使用すると有機質のガス状汚染物質の発生が著しいため、接着剤は使用せず、繊維の固定には熱接着性の有機質繊維を用いるようにしている。しかし、これら接着性の有機質繊維からも、有機質のガス状汚染物質が多く発生することを見出した。また、メルトブロー法による極細繊維はスパンボンド等による長繊維とは異なり、有機質のガス状汚染物質が発生しやすいのに加えて、繊維の表面積が非常に多くなるため、接着性の有機質繊維と同様有機質のガス状汚染物質が多く発生することを見出した。しかも、クリーンルーム内の管理基準は年々厳しくなる一方であり、上記のように中性能フィルタから有機系のガス状汚染物質が多量に発生すると、クリーンルーム内に有機質のガス状汚染物質が多量に進入したり、その後段にケミカルフィルタが設置されている場合はケミカルフィルタの寿命を縮めてしまい、クリーンルーム等のフィルタシステムの運転経費が大きくかかってしまうという問題があることを見出した。そこで、有機質のガス状汚染物質の発生量が少ない中性能フィルタとしてのエアフィルタ用濾材や、そのエアフィルタ用濾材を成型してフィルタ枠に装着したエアフィルタユニットを検討することを課題とした。
【０００７】
すなわち、本発明は、クリーンルーム等で使用される中性能フィルタ用のエアフィルタ用濾材であり、主としてＨＥＰＡフィルタやケミカルフィルタの前段で用いるアウトガス発生の少ない中性能フィルタ用のエアフィルタ用濾材、エアフィルタユニット、及びその製造方法、並びにその包装体を提供することよって、該ＨＥＰＡフィルタのみならず該ケミカルフィルタの塵埃に対する負担を少なくして寿命を延ばしつつクリーンルーム等への汚染ガスの進入を軽減し、また該ケミカルフィルタの汚染ガス除去に関する負担を少なくして寿命を延ばし、クリーンルームなどのフィルタシステムの運転維持経費の削減に寄与することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段は、請求項１の発明では、平均繊維径が０．１〜１０μｍのメルトブロー法によるポリプロピレン繊維を５〜２５重量％含み、且つ低融点成分であるポリエチレンと高融点成分であるポリプロピレンとからなり、前記低融点成分を表面に有する平均繊維径が１０〜１００μｍの短繊維からなる熱接着性繊維を９５〜７５重量％含む面密度５０〜３００ｇ／ｍ^２の繊維ウェブをコンベアー上に載置して、該熱接着性繊維の低融点成分の融点以上の温度で連続的に加熱処理して繊維同士接着した後、さらに前記繊維ウェブをコンベアー上に載置して、８０℃以上で、且つ該熱接着性繊維の低融点成分の融点より１０℃以下の温度の気体中で連続的に加熱処理することによって、メルトブロー法による繊維の表面に生成したガス状汚染物質を除去し、且つ繊維同士接着した際に該熱接着性繊維の表面の低融点成分に生成したガス状汚染物質を除去することを特徴とするエアフィルタ用濾材の製造方法であり、該エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出して、次に該エアフィルタ用濾材に含まれる熱接着性繊維とメルトブロー法による繊維合計の繊維の面密度１００ｇ／ｍ^２あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量を算出すると、１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上１０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下である中性能フィルタ用のエアフィルタ用濾材を製造することができる。
また、請求項２の発明では、請求項１に記載の製造方法によって得られた面密度５０〜３００ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材であって、前記エアフィルタ用濾材は比色法による粒子捕集平均効率が２０〜９９％であるエアフィルタ用濾材であり、該エアフィルタ用濾材は平均繊維径が０．１〜１０μｍのメルトブロー法によるポリプロピレン繊維を５〜２５重量％含み、且つ低融点成分であるポリエチレンと高融点成分であるポリプロピレンとからなり、前記低融点成分を表面に有する平均繊維径が１０〜１００μｍの短繊維からなる熱接着性繊維を９５〜７５重量％含み、該エアフィルタ用濾材に含まれる繊維が熱接着性繊維の低融点成分によって結合しており、該エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を下記の（１）ダイナミックヘッドスペース法および下記の（２）発生ガス推測法により２３℃において算出して、次に下記の算出法（３）により該エアフィルタ用濾材に含まれる熱接着性繊維とメルトブロー法による繊維合計の繊維の面密度１００ｇ／ｍ^２あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量を算出すると、１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上１０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下であることを特徴とする中性能フィルタ用のエアフィルタ用濾材。
記
（１）ダイナミックヘッドスペース法
試料を発生ガス捕集装置のチャンバー内に設置する。次に、清浄なヘリウムガスをチャンバー内に連続的に流通させながら所定の温度（６０℃と８０℃の２条件）で加熱して、試料から発生する汚染物質をヘリウムガス中に混入させ、次いで固体吸着材に捕集して、固体吸着材に捕集した汚染物質をガスクロマトグラフ質量分析計で分析する。
（２）発生ガス推測法
上記の６０℃と８０℃の２条件で測定して得られた有機物質の量すなわちトルエン換算の発生ガス量（μｇ）を次式のＭに代入して、定数Ｃ１および定数Ｃ２の値を求め、次にこの定数Ｃ１および定数Ｃ２の値を用いて２３℃でのＭの値を算出する。
lｎ（Ｍ／Ａ・ｈ）＝−Ｃ１／Ｔ＋Ｃ２
Ｍ；トルエン換算の発生ガス量（μｇ）
Ａ；測定試料面積（ｍ^２）
ｈ；捕集に要した時間（ｈｒ）
Ｔ；試験温度（絶対温度Ｋ）
Ｃ１およびＣ２；定数
（３）エアフィルタ用濾材に含まれる熱接着性繊維とメルトブロー法による繊維合計の繊維の面密度１００ｇ／ｍ^２あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量の算出法
上記の発生ガス推測法で得られたＭ、Ａ、ｈの値と上記の試料に含まれる熱接着性繊維とメルトブロー法による繊維合計の繊維の面密度Ｄ_Ｓの値を次式に代入して総有機物質の量Ｍ_Ｃを算出する。
Ｍ_Ｃ＝（Ｍ／Ａ・ｈ）×（１００／Ｄ_Ｓ）
Ｍ_Ｃ；換算後の総有機物質の量（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）
Ｍ；トルエン換算の発生ガス量（μｇ）
Ａ；測定試料面積（ｍ^２）
ｈ；捕集に要した時間（ｈｒ）
Ｄ_Ｓ；試料に含まれる熱接着性繊維とメルトブロー法による繊維合計の繊維の面密度（ｇ／ｍ^２）
【０００９】
また、請求項３の発明では、請求項２に記載のエアフィルタ用濾材がフィルタ枠に装着されていることを特徴とするエアフィルタユニットである。
【００１０】
また、請求項４の発明では、エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、エアフィルタユニットの間口面積の単位面積あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量が１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上１０００（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下であることを特徴とする請求項３に記載のエアフィルタユニットであり、該エアフィルタユニットをクリーンルーム等のフィルタシステムの外調機内に設置することにより、該フィルタシステム中に設置されたＨＥＰＡフィルタのみならずケミカルフィルタの塵埃に対する負担を少なくして寿命を延ばしつつクリーンルーム等への汚染ガスの進入を特に軽減し、また該ケミカルフィルタの汚染ガス除去に関する負担を特に少なくして寿命を延ばし、該フィルタシステムの運転維持経費の削減に寄与することができる。
【００１４】
また、請求項５の発明では、請求項２に記載のエアフィルタ用濾材が、通気性を有しないシート状物によって包装されてなる包装体であって、該シート状物から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、該シート状物の単位面積あたり（１ｍ^２あたり）から発生する、単位時間（１ｈｒ）における、該総有機物質の量が、該エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、該エアフィルタ用濾材の単位面積あたり（１ｍ^２あたり）から発生する、単位時間（１ｈｒ）における、総有機物質の量より少ないことを特徴とするエアフィルタ用濾材包装体であり、該エアフィルタ用濾材を使用するまでに、該エアフィルタ用濾材にガス状汚染物質が付着するのを防ぐことができる。尚、該エアフィルタ用濾材の単位面積とは、該エアフィルタ用濾材を使用する場合の通風面の見かけの表面の単位面積（１ｍ^２）のことをいう。
【００１５】
また、請求項６の発明では、請求項３または４に記載のエアフィルタユニットが、通気性を有しないシート状物によって包装されてなる包装体であって、該シート状物から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、該シート状物の単位面積あたり（１ｍ^２あたり）から発生する、単位時間（１ｈｒ）における、該総有機物質の量が、該エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、該エアフィルタ用濾材の単位面積あたり（１ｍ^２あたり）から発生する、単位時間（１ｈｒ）における、総有機物質の量より少ないことを特徴とするエアフィルタユニット包装体であり、該エアフィルタユニットを使用するまでに、該エアフィルタユニットにガス状汚染物質が付着するのを防ぐことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるエアフィルタ用濾材、エアフィルタユニット及びその製造方法、並びにその包装体の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
本発明のエアフィルタ用濾材は、後述する本発明のエアフィルタ用濾材の製造方法によって得られた、面密度５０〜３００ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材であって、前記エアフィルタ用濾材は比色法による粒子捕集平均効率が２０〜９９％であるエアフィルタ用濾材であり、該エアフィルタ用濾材は平均繊維径が０．１〜１０μｍのメルトブロー法によるポリプロピレン繊維を５〜２５重量％含み、且つ低融点成分であるポリエチレンと高融点成分であるポリプロピレンとからなり、前記低融点成分を表面に有する平均繊維径が１０〜１００μｍの短繊維からなる熱接着性繊維を９５〜７５重量％含み、該エアフィルタ用濾材に含まれる繊維が熱接着性繊維の低融点成分によって結合しており、該エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出して、次に該エアフィルタ用濾材に含まれる熱接着性繊維とメルトブロー法による繊維合計の繊維の面密度１００ｇ／ｍ^２あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量を算出すると、１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上１０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下であることを特徴とする中性能フィルタ用のエアフィルタ用濾材である。
【００１８】
また、本発明のエアフィルタ用濾材がフィルタ枠に装着されている本発明のエアフィルタユニットは、図１に例示するように、半導体や液晶の生産施設などのクリーンルーム９などにおいて、該クリーンルーム内に流入する外気中に含まれる粉塵を除去するＨＥＰＡフィルタ（高性能フィルタ）６の前段や、該外気中のガス状汚染物質を除去するケミカルフィルタ５の前段で用いるアウトガス発生の少ない中性能用のエアフィルタとして主に用いられ、主として外調機に設置される中性能フィルタ３として用いられるエアフィルタユニットである。
【００１９】
上記エアフィルタユニットは比色法によって測定評価される濾過性能を有する中性能フィルタ用のエアフィルタ用濾材を、ジグザグ状の形状にプリーツ加工して通風面積を増やしてからフィルタ枠に装着したり、又は袋状に加工して通風面積を増やしてからフィルタ枠に装着したものであり、外気中の微塵を捕捉して、その後段に配置する計数法によって測定評価される濾過性能を有するＨＥＰＡフィルタの濾過寿命を長く保つことを主目的とする。
【００２０】
本発明のエアフィルタ用濾材は中性能用のエアフィルタ用濾材であり、ＡＳＨＲＡＥ５２.１−１９９２に準じた試験方法において、比色法による粒子捕集平均効率が２０〜９９％であり、好ましくは粒子捕集平均効率が６０〜９５％である。粒子捕集平均効率が２０％未満である場合は微塵除去が不十分であり、下流位置に配置されるＨＥＰＡフィルタやケミカルフィルタの寿命を延ばすにしては設置の費用が掛かり過ぎるため使用できない。また、粒子捕集平均効率が９９％を超える場合は、濾材の開孔径が細かくなり過ぎるため、すぐに濾材前後の圧力損失が限界に達して寿命が短くなり中性能用のフィルタとして使用できない。
【００２１】
本発明のエアフィルタ用濾材の構造はメルトブロー法を含む方法によって形成された不織布であり、乾式法、エアレイ法など他の不織布の製法とメルトブロー法とを組み合わせた方法によって得られる不織布である。このようにメルトブロー法を含む方法によって形成された不織布であるため、繊維は極細繊維を含み、微塵に対する捕集効率が高い。また、例えばメルトブロー法とエアレイ法を組み合わせて得られる不織布としては、乾式法で用いるカード機等で開繊した短繊維ウェブを空気流で送るエアレイ法により、その短繊維ウェブをメルトブローの繊維ウェブ形成中に混入させて得られる不織布がある。このような不織布であれば、微塵に対する捕集効率が高く、厚みも高いので、濾過寿命の長い中性能エアフィルタ用濾材として好適である。すなわち、メルトブロー法とエアレイ法を組み合わせることで、短繊維が厚み方向に多数配向するので、厚みが出易くなり嵩高となり、且つ厚みがつぶれ難くなるのである。また、本発明のエアフィルタ用濾材は、メルトブロー法による繊維の重量が不織布全体の５重量％以上であり、１０重量％以上がより好ましく、１５重量％以上が最も好ましい。５重量％未満の場合は中性能フィルタとしての微塵の捕集効率が十分に得られない。
【００２２】
本発明のエアフィルタ用濾材の繊維は、不織布の製造で一般的に用いられる合成繊維、半合成繊維、無機繊維、天然繊維等である。また、熱接着性繊維には、例えば他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる単一樹脂成分からなる繊維や、他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる低融点成分を繊維表面に有する複合繊維があり、この複合繊維はメルトブロー法によって形成されていてもよい。このような複合繊維には、その横断面形状が例えば、低融点成分を繊維表面に有する芯鞘型やサイドバイサイド型等の複合繊維があり、またその材質は例えば、共重合ポリエステル／ポリエステル、共重合ポリプロピレン／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリアミド、ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリエステル、ポリエチレン／ポリエステルなどの繊維形成性重合体の組み合わせからなる複合繊維がある。また、該熱接着性繊維の全体の繊維に占める割合は好ましくは１００〜５重量％であり、更に好ましくは１００〜５０重量％であり、最も好ましくは１００〜７５重量％である。熱接着性繊維の割合が５重量％未満であると熱接着による結合力が弱く、エアフィルタ用濾材として使用しても、風圧で容易に厚みがつぶれてしまい、不具合を生じる場合がある。また、本発明のエアフィルタ用濾材の繊維はメルトブロー法による繊維の場合、平均径は０.１〜１０μｍが好ましく、メルトブロー法以外の繊維の場合、平均径は１０〜１００μｍが好ましい。
【００２３】
本発明のエアフィルタ用濾材は上記の熱接着性繊維によって、熱接着性繊維同士、又は熱接着性繊維と他の繊維が、該熱接着性繊維の融点以上の温度で加熱処理されることにより結合している。この加熱接着処理には、例えば熱風吹き出し型乾燥機を用いるか、エアスルー型の乾燥機を用いる方法がある。
【００２４】
本発明のエアフィルタ用濾材の面密度は５０〜３００ｇ／ｍ^２の面密度が好ましく、１００〜２００ｇ／ｍ^２が更に好ましい。また、本発明のエアフィルタ用濾材の厚さは、袋状に加工する場合は５〜５０ｍｍであることが好ましく、１０〜３０ｍｍが更に好ましい。また、プリーツ加工する場合は０.１〜５ｍｍであることが好ましく、０.５〜３ｍｍが更に好ましく、０.８〜２ｍｍが最も好ましい。
【００２５】
本発明のエアフィルタ用濾材は、該エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出して、次に該エアフィルタ用濾材に含まれる熱接着性繊維とメルトブロー法による繊維合計の繊維の面密度１００ｇ／ｍ^２あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量を算出すると、１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上１０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下である、好ましくは該総有機物質の量が１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上５（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下である。このように、エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量を少なくするには、前記熱接着性繊維によって、熱接着性繊維同士、又は熱接着性繊維と他の繊維が、該熱接着性繊維の融点以上の温度で加熱処理されることにより結合しているエアフィルタ用素材をさらに８０℃以上で、且つ該熱接着性繊維の融点より１０℃以下の温度の気体中で加熱処理することによって得ることができる。
【００２６】
本発明では、有機質ガス状汚染物質の定量には、ダイナミックヘッドスペース法によって、加熱状態で促進試験を行ない、発生ガス量を定量した後、その値を発生ガス推測法によって、室温時の値に換算した値を使用している。
【００２７】
次に、ダイナミックヘッドスペース法を説明する。図２はこの方法に用いる発生ガス捕集装置（ジーエルサイエンス(株)製ＭＳＴＤ−２５８Ｍ）の説明図である。まず、測定したい素材を直径７ｃｍの円形に切り、試料１４を作成する。試料１４をチャンバー１０内の中央のガス吹き出し口１３の上に設置する。次に、清浄なヘリウムガス１１をチャンバー内に流速１２０ｍｌ／ｍｉｎで連続的に流通させながら所定の温度（６０℃または８０℃）で加熱する。ヘリウムガス１１は試料１４と接触する際、試料１４から発生する汚染物質がヘリウムガス中に混入するので、気体濃度が平衡になった後、捕集速度１００ｍｌ／ｍｉｎで固体吸着材１２（成分；2,6-diphenylene oxide）に捕集する。次いで、固体吸着材１２に捕集した物質をガスクロマトグラフ質量分析計で分析する。（(株)島津製作所製ＱＰ−５０５０を使用）加熱の温度は６０℃と８０℃の２条件で測定する。
【００２８】
次に、発生ガス推測法とは、高温下で発生ガスの促進試験を行ない、実験式を用いて、室温での結果を推測する方法であり、以下、発生ガス推測法について具体的に説明する。実際のクリーンルームの室温２３℃での発生ガスは極微量なので実測では分析感度の点で長時間の測定が必要になるなど、現実的には測定困難なため、前述のダイナミックヘッドスペース法により、試験条件を例えば６０℃、８０℃の高温下に設定して、試料から発生する有機物質の量を定性定量的に測定した結果から下記の式を用いて室温２３℃での結果を推測する。（株）住化分析センターの竹田らによれば、試験温度と発生ガスの関係については、経験則として下記の式が成り立つことがわかっている。（平成１１年第１７回コンタミネーションコントロール研究大会予稿集などに記載）
lｎ（M/A・h）＝−C１／T＋C２
M；トルエン換算の発生ガス量（μｇ）
A；測定試料面積（ｍ²）
h；捕集に要した時間（ｈ）
T；試験温度（絶対温度K）
C１およびC２；定数
【００２９】
また、本発明のエアフィルタ用濾材は上記のエアフィルタ用濾材と同じもの又は異なるものが複数積層していても構わない。また、上記のエアフィルタ用濾材と他の通気性を有するシート状物が積層していても構わない。このような通気性を有するシート状物には、例えば織物、編物、ネット、不織布、ろ紙等があるが、ガス状汚染物質を多く発生しないものが好ましい。
【００３０】
本発明のエアフィルタユニットは、本発明のエアフィルタ用濾材がフィルタ枠に装着されていることを特徴とするエアフィルタユニットである。このようなエアフィルタユニットの形態には、エアフィルタ用濾材がプリーツ折の型、エアフィルタ用濾材が袋形状の型等がある。プリーツ折の型の場合、エアフィルタ用濾材の面積はユニットの間口面積あたり最大６０倍程度まで、また袋形状の型の場合、エアフィルタ用濾材の面積は最大２０倍程度まで増加できる。また、エアフィルタユニットに用いる枠体としては、有機質ガス状汚染物質の発生が少ない合成樹脂の板や、該汚染物質の発生がほとんど無いアルミ等の金属であることが好ましい。
【００３１】
本発明のエアフィルタユニットは、前述のような本発明のエアフィルタ用濾材を用いているため、要求される塵埃に関する濾過性能に応じて適宜使用面積を変えたとしても、該エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、エアフィルタユニットの間口面積の単位面積あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量が１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上１０００（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下である、好ましくは該総有機物物質の量が１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上７５０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下である、更に好ましくは該総有機物質の量が１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上５００（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下であるエアフィルタユニットとすることができる。
【００３２】
次に、本発明の請求項４に係るエアフィルタユニットをクリーンルームに使用した場合の効果を示す。例えば、エアフィルタユニットをケミカルフィルタを有する外調機に設置して、その時のユニット間口を通過する風速を２．５ｍ／ｓｅｃに設定したとすると、エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、エアフィルタユニットの間口面積の単位面積あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量が１０００（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）である場合、空気中の汚染物質濃度は１０００μｇ／ｍ^２・ｈｒ÷２．５ｍ／ｓｅｃ＝０．１１μｇ／ｍ^３となり、前述の管理基準値の４１．７μｇ／ｍ^３を十分に満足できる。また、本発明のエアフィルタユニットを、ケミカルフィルタの前に設置する場合はエアフィルタ用濾材から発生する有機物質は、該ケミカルフィルタによって除去されるので、クリーンルーム中の空気中の汚染物質濃度は実質的に０μｇ／ｍ^３であるが、後述の実施例で示すように、本発明によるエアフィルタ用濾材からの発生ガス量は、従来タイプのエアフィルタ用濾材からの発生ガス量と比較して、極めて少なく、ケミカルフィルタへの負担を格段に軽減して、ケミカルフィルタの寿命を大きく延ばすことができる。尚、このように本発明のエアフィルタ用濾材またはエアフィルタユニットからの発生ガスは従来タイプより極めて少ないため、例えばケミカルフィルタ等を配置しなくても良いような管理基準のあまり厳しくない室内用途にも用いることができる。
【００３３】
本発明のエアフィルタ用濾材の製造方法は、平均繊維径が０．１〜１０μｍのメルトブロー法によるポリプロピレン繊維を５〜２５重量％含み、且つ低融点成分であるポリエチレンと高融点成分であるポリプロピレンとからなり、前記低融点成分を表面に有する平均繊維径が１０〜１００μｍの短繊維からなる熱接着性繊維を９５〜７５重量％含む面密度５０〜３００ｇ／ｍ^２の繊維ウェブをコンベアー上に載置して、該熱接着性繊維の低融点成分の融点以上の温度で連続的に加熱処理して繊維同士接着した後、さらに前記繊維ウェブをコンベアー上に載置して、８０℃以上で、且つ該熱接着性繊維の低融点成分の融点より１０℃以下の温度の気体中で連続的に加熱処理することによって、メルトブロー法による繊維の表面に生成したガス状汚染物質を除去し、且つ繊維同士接着した際に該熱接着性繊維の表面の低融点成分に生成したガス状汚染物質を除去することを特徴とするエアフィルタ用濾材の製造方法である。
【００３４】
上記ウェブの形成法は不織布の製法のうちメルトブロー法に準じて行えばよく、またメルトブロー法と例えば乾式法、エアレイ法、スパンボンド法を組み合わせた方法等も用いることができる。このように、メルトブロー法によれば、繊維を極細繊維とすることができ、微塵に対する捕集効率が向上する。また、乾式法で用いるカード機等で開繊した短繊維ウェブを空気流で送るエアレイ法により、その短繊維ウェブをメルトブローの繊維ウェブ形成中に混入させて、混合ウェブとすることもできる。このようなメルトブロー法とエアレイ法とを組み合わせた方法によれば、微塵に対する捕集効率を高くしながら、厚みも高く出せるので濾過寿命の長い中性能エアフィルタ用濾材を得ることができる。すなわち、エアレイ法を組み合わせることで、短繊維が厚み方向に多数配向するので、厚みが出易くなり嵩高となり、且つ厚みがつぶれ難くなるのである。
【００３５】
本発明のエアフィルタ用濾材の製造法で用いる繊維は、不織布の製造で一般的に用いられる合成繊維、半合成繊維、無機繊維、天然繊維等である。また、熱接着性繊維には、例えば他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる単一樹脂成分からなる繊維や、他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる低融点成分を繊維表面に有する複合繊維があり、この複合繊維はメルトブロー法によって形成されていてもよい。このような複合繊維には、その横断面形状が例えば、低融点成分を繊維表面に有する芯鞘型やサイドバイサイド型等の複合繊維があり、またその材質は例えば、共重合ポリエステル／ポリエステル、共重合ポリプロピレン／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリアミド、ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリエステル、ポリエチレン／ポリエステルなどの繊維形成性重合体の組み合わせからなる複合繊維がある。また、該熱接着性繊維の配合比率は１００〜５重量％であり、好ましくは１００〜５０重量％であり、更に好ましくは１００〜７５重量％である。熱接着性繊維の配合比率が５重量％未満であると熱接着による結合力が弱く、エアフィルタ用濾材として使用しても、風圧で容易に厚みがつぶれてしまい、不具合を生じてしまう。
【００３６】
上記繊維ウェブの形成に際しては、繊維ウェブに含まれるメルトブロー法による繊維の平均径は０.１〜１０μｍが好ましく、メルトブロー法以外の繊維の平均径は１０〜１００μｍが好ましい。また、繊維ウェブの面密度は５０〜３００ｇ／ｍ^２の面密度が好ましく、１００〜２００ｇ／ｍ^２が更に好ましい。また、メルトブロー法による繊維ウェブの面密度は繊維ウェブ全体の５重量％以上であり、１０重量％以上がより好ましく、１５重量％以上が最も好ましい。５重量％未満の場合は中性能フィルタとしての微塵の捕集効率が十分に得られない。
【００３７】
本発明のエアフィルタ用濾材の製造方法では、次に上記繊維ウェブを該繊維ウェブに含まれている熱接着性繊維の低融点成分の融点以上の温度で加熱接着処理を行う。この加熱接着処理は、例えば熱風吹き出し型乾燥機を用いて、コンベアー上にある繊維ウェブの上から熱風を静かに吹きつけ、風圧で厚みがあまりつぶれないようにして、熱接着繊維同士接着するか、または熱接着繊維と他の繊維とを接着する方法や、エアースルー型の乾燥機を用いて、網状コンベアー上にある繊維ウェブの上から該コンベア−の下へ熱風を通して接着する方法などがある。
【００３８】
しかし、上記の加熱接着処理を行うだけでは、上記熱接着性繊維の表面にガス状汚染物質となる有機物質が生成してしまい、上記融点以上の温度から室温まで徐々に温度が降下しても、その間の加熱状態においては、生成した該有機物質が除去されないことが判った。そこで本発明による製造方法では、上記の加熱接着処理の次に、加熱接着処理した繊維ウェブを８０℃以上の温度で、且つ熱接着性繊維の低融点成分の融点より１０℃以下、より好ましくは２０℃以下の気体中で加熱処理を行う。この２回目の加熱処理は、例えば上記熱風吹き出し型乾燥機を用いて、上記と同様に、コンベアー上にある繊維ウェブの上から熱風を吹きつける方法によって行うことができる。そして、この２回目の加熱処理によって該熱接着性繊維の表面に生成した該有機物質を除去することができる。また、メルトブロー法によって形成された繊維の表面に、ガス状汚染物質となる有機物質が生成された場合もこの有機物質を除去することができる。この加熱除去処理に要する時間は５分間以上が好ましい。また、この加熱除去処理温度が８０℃未満であるならば、該有機物質を十分に除去することができない。また、上記低融点成分の融点よりも低い温度であり、該融点との差が１０℃未満である場合には、熱接着性繊維の表面やメルトブロー法によって形成された繊維の表面から該有機物質を除去するどころか、かえって熱接着性繊維などの表面に新たにガス状汚染物質となる有機物質を生成してしまい、有機物質の発生量が少ないエアフィルタ用濾材を得ることはできない。尚、熱接着性繊維の低融点成分の融点近くの温度で加熱することによって、熱接着性繊維の表面にガス状汚染物質となる有機物質が生成する理由としては、該融点成分の一部が分解することによるか、低融点成分に含まれていた繊維の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の添加剤が繊維表面に溶出することなどが考えられる。また、十分に接着するため熱接着性繊維の溶融時間を長く保っていることなどが考えられる。
【００３９】
本発明のエアフィルタ用濾材の製造方法では、上記の加熱接着処理を行った後に引き続いて上記の加熱除去処理を行うことができるが、加熱接着処理を行った後に一旦繊維ウェブを室温近くまで冷却してから加熱除去処理を行うこともできる。
【００４０】
このようにして得られるエアフィルタ用濾材の厚さは、袋状に加工する場合は５〜５０ｍｍであることが好ましく、１０〜３０ｍｍが更に好ましい。また、プリーツ加工する場合は０.１〜５ｍｍであることが好ましく、０.５〜３ｍｍが更に好ましく、０.８〜２ｍｍが最も好ましい。
【００４１】
本発明のエアフィルタ用濾材の製造方法では、上記のように加熱除去処理を行うことによって、エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出して、次に該エアフィルタ用濾材に含まれる熱接着性繊維とメルトブロー法による繊維合計の繊維の面密度１００ｇ／ｍ^２あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量を算出すると、１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上１０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下である、好ましくは該総有機物質の量が１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上５（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下であるエアフィルタ用濾材を得ることができる。
【００４２】
本発明のエアフィルタユニットの製造方法は、本発明のエアフィルタ用濾材の製造方法によって得られたエアフィルタ用濾材をフィルタ枠に装着してエアフィルタユニットとすることを特徴とするエアフィルタユニットの製造方法である。
【００４３】
本発明のエアフィルタユニットの製造方法は、本発明のエアフィルタ用濾材の製造方法によって得られたエアフィルタ用濾材をプリーツ状に多数折り曲げてからフィルタ枠に装着することによって、プリーツ折型の本発明のエアフィルタユニットとすることができる。エアフィルタユニットの形態には、プリーツ折型の外に、濾材を袋形状に形成してフィルタ枠に装着した袋形状型等がある。このようにして、エアフィルタ用濾材の面積はユニットの間口面積あたり最大６０倍程度まで、また袋形状に加工するとエアフィルタ用濾材の面積は最大２０倍程度まで増加することができる。また、エアフィルタユニットに用いる枠体としては、有機質ガス状汚染物質の発生が少ない合成樹脂の板や、該汚染物質の発生がほとんど無いアルミ等の金属を用いることが好ましい。また、本発明のエアフィルタ用濾材の製造方法で得られたエアフィルタ用濾材を、要求される塵埃に関する濾過性能に応じて適宜使用面積を定めて用いることにより、エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、エアフィルタユニットの間口面積の単位面積あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量が１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上１０００（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下である、好ましくは該総有機物質の量が１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上７５０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下である、更に好ましくは該総有機物質の量が１．０（ｐｇ／ｍ^２・ｈｒ）以上５００（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）以下であるエアフィルタユニットを得ることができる。
【００４４】
本発明のエアフィルタ用濾材包装体は、本発明のエアフィルタ用濾材の製造方法によって得られた、比色法による粒子捕集平均効率が２０〜９９％である中性能フィルタ用のエアフィルタ用濾材が、通気性を有しないシート状物によって包装されてなる包装体であって、該シート状物から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、該シート状物の単位面積あたり（１ｍ^２あたり）から発生する、単位時間（１ｈｒ）における、該総有機物質の量が、該エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、該エアフィルタ用濾材の単位面積あたり（１ｍ^２あたり）から発生する、単位時間（１ｈｒ）における、総有機物質の量より少ないことを特徴とするエアフィルタ用濾材包装体であり、該エアフィルタ用濾材を使用するまでに、該エアフィルタ用濾材にガス状汚染物質が付着するのを防ぐことができる。尚、該エアフィルタ用濾材の単位面積とは、該エアフィルタ用濾材を使用する場合の通風面の見かけの表面の単位面積（１ｍ^２）のことをいう。
【００４５】
また、本発明のエアフィルタユニット包装体は、フィルタ枠に、本発明のエアフィルタ用濾材の製造方法によって得られた、比色法による粒子捕集平均効率が２０〜９９％である中性能フィルタ用のエアフィルタ用濾材が装着されたエアフィルタユニットが、通気性を有しないシート状物によって包装されてなる包装体であって、該シート状物から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、該シート状物の単位面積あたり（１ｍ^２あたり）から発生する、単位時間（１ｈｒ）における、該総有機物質の量が、該エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、該エアフィルタ用濾材の単位面積あたり（１ｍ^２あたり）から発生する、単位時間（１ｈｒ）における、総有機物質の量より少ないことを特徴とするエアフィルタユニット包装体であり、該エアフィルタユニットを使用するまでに、該エアフィルタユニットにガス状汚染物質が付着するのを防ぐことができる。このような包装体としては、例えば、該エアフィルタユニットのエアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）が、１０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）である場合、該シート状物から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）が１０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）未満の該シート状物によって、該エアフィルタユニットが包装されているエアフィルタユニット包装体がある。
【００４６】
本発明で用いられるシート状物としては、アルミ箔等の金属箔、ポリエステル樹脂等の樹脂フィルム、アルミ蒸着樹脂フィルム等があり、通気性を有しないシート状のものが適している。また、包装体の形態としては、対象となるエアフィルタ用濾材やエアフィルタユニットをシート状物で包みこんだ形態や、シート状物からなる袋に対象となるエアフィルタ用濾材やエアフィルタユニットを入れて、袋の口を止める形態など、該エアフィルタ用濾材や該エアフィルタユニットが直接外気に触れないようにすればよい。また、必ずしも密封している必要はないが、密封すれば該エアフィルタ用濾材や該エアフィルタユニットに大気中のガス状汚染物質が付着するのをより効果的に防ぐことができる。また、該シート状物の単位面積あたり（１ｍ^２あたり）から発生する、単位時間（１ｈｒ）における、該総有機物質の量（トルエン換算重量）が、該エアフィルタ用濾材の単位面積あたり（１ｍ^２あたり）から発生する、単位時間（１ｈｒ）における、総有機物質の量（トルエン換算重量）より少ないので、該シート状物によって包装されている該エアフィルタ用濾材や該エアフィルタユニットに対して、該シート状物から発生するガス状汚染物質が付着することがないか、又は付着することがあっても、その量は極めて少ない。
【００４７】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本願発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【００４８】
（実施例１）
芯成分が融点１６０℃のポリプロピレン、鞘成分が融点１３０℃のポリエチレンからなる、繊度が３デシテックス、繊維長が５１ｍｍの複合繊維である熱接着性繊維１００％からなる繊維を開繊した後、空気流で送りながら、ポリプロピレンのメルトブローのウェブを形成中に混入させて、メルトブロー法とエアレイ法の組み合わせによる混合ウェブを形成した。この混合ウェブの混合比率は熱接着性繊維８３重量％、メルトブローによる繊維１７重量％であった。次に、この混合ウェブに１４５℃の乾燥機で３分間加熱接着処理を行ない、鞘成分のポリエチレンを溶融して、その混合ウェブの繊維交点で繊維接着を行ない、その後空冷して面密度１７０ｇ／ｍ^２、厚さ１０ｍｍのエアフィルタ用素材を作製した。次に、このエアフィルタ用素材に、１１０℃の乾燥機で１０分間加熱除去処理を行ない、面密度１７０ｇ／ｍ^２、厚さ１０ｍｍのエアフィルタ用濾材を得た。このエアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出して、次に該エアフィルタ用濾材に含まれる熱接着性繊維とメルトブロー法による繊維合計の繊維の面密度１００ｇ／ｍ^２あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量を算出すると、１．０４（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であった。次に、このエアフィルタ用濾材６ｍ^２を片面が約５９５ｍｍ×約８６０ｍｍの大きさの袋状に６枚成型して、外寸法が５９５ｍｍ×５９５ｍｍの間口のステンレス製のフィルタ枠に装着して、エアフィルタユニットを得た。このエアフィルタユニットは、ＡＳＨＲＡＥ５２.１−１９９２に準じた試験方法によると風量５６ｍ^３／ｍｉｎの試験条件で、比色法による粒子捕集平均効率が７９％であり、中性能フィルタとしての性能を満足するものであった。また、エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、エアフィルタユニットの間口面積の単位面積あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量は３０．０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であり、クリーンルーム用フィルタシステムの外調機に取り付ける中性能フィルタとして好適であった。
【００４９】
（実施例２）
エアフィルタ用素材に１００℃で５分間加熱除去処理を行なったこと以外は実施例１と同様にしてエアフィルタ用濾材を得た。このエアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を実施例１と同様にして算出すると、３．３４（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であった。次に、実施例１と同様にして、エアフィルタユニットを得た。このエアフィルタユニットは、実施例１と同様に比色法による粒子捕集平均効率が７９％であり、中性能フィルタとしての性能を満足するものであった。また、エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を実施例１と同様にして（エアフィルタユニットの間口面積の単位面積あたり）算出すると、９６．０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であり、クリーンルーム用フィルタシステムの外調機に取り付ける中性能フィルタとして好適であった。
【００５０】
（比較例１）
エアフィルタ用素材に加熱除去処理を行なわなかったこと以外は実施例１と同様にしてエアフィルタ用濾材を得た。このエアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を実施例１と同様にして算出すると、２０．４（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であり、クリーンルーム用フィルタシステムの外調機に取り付ける中性能フィルタとして、有機質のガス状汚染物質が多く不適であった。
【００５１】
（比較例２）
エアフィルタ用素材に１５０℃で３分間加熱除去処理を行なったこと以外は実施例１と同様にしてエアフィルタ用濾材を得た。このエアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を実施例１と同様にして算出すると、該総有機物質の量が５０．８（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であり、クリーンルーム用フィルタシステムの外調機に取り付ける中性能フィルタとして、有機質のガス状汚染物質が多く不適であった。
【００５２】
（参考例１）
芯成分が融点２６０℃のポリエステル、鞘成分が融点１３０℃の変性ポリエステルからなる、繊度が３デシテックス、繊維長が５１ｍｍの複合繊維である熱接着性繊維１００％からなる繊維を開繊した後、空気流で送りながら、ポリプロピレンのメルトブローのウェブを形成中に混入させて、メルトブロー法とエアレイ法の組み合わせによる混合ウェブを形成した。この混合ウェブの混合比率は熱接着性繊維８４重量％、メルトブローによる繊維１６重量％であった。次に、この混合ウェブに１４５℃の乾燥機で３分間加熱接着処理を行ない、鞘成分の変性ポリエステルを溶融して、その混合ウェブの繊維交点で繊維接着を行ない、面密度１２５ｇ／ｍ^２、厚さ１０ｍｍのエアフィルタ用素材を作製した後、引き続きスリットを設けた１４５℃の加熱ロールの間に通して厚さを１ｍｍに調整して、そのまま空冷した。次に、このエアフィルタ用素材に、１１０℃の乾燥機で１０分間加熱除去処理を行ない、面密度１２５ｇ／ｍ^２、厚さ１ｍｍのエアフィルタ用濾材を得た。このエアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出して、次に該エアフィルタ用濾材に含まれる熱接着性繊維とメルトブロー法による繊維合計の繊維の面密度１００ｇ／ｍ^２あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量を算出すると、０．８３（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であった。次に、このエアフィルタ用濾材１５ｍ^２を用いてプリーツ折りを行い、外寸法が６１０ｍｍ×６１０ｍｍの間口で奥行きが２９０ｍｍのフィルタ枠に装着して、エアフィルタユニットを得た。このエアフィルタユニットは、ＡＳＨＲＡＥ５２.１−１９９２に準じた試験方法によると風量５６ｍ^３／ｍｉｎの試験条件で、比色法による粒子捕集平均効率が８３％であり、中性能フィルタとしての性能を満足するものであった。また、エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出すると、エアフィルタユニットの間口面積の単位面積あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量は４２．０（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であり、クリーンルーム用フィルタシステムの外調機に取り付ける中性能フィルタとして好適であった。
【００５３】
（参考例２）
エアフィルタ用素材に１００℃で５分間加熱除去処理を行なったこと以外は参考例１と同様にしてエアフィルタ用濾材を得た。このエアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を参考例１と同様にして算出すると、５．１２（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であった。次に、参考例１と同様にして、エアフィルタユニットを得た。このエアフィルタユニットは、参考例１と同様に比色法による粒子捕集平均効率が８３％であり、中性能フィルタとしての性能を満足するものであった。また、エアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を参考例１と同様にして（エアフィルタユニットの間口面積の単位面積あたり）算出すると、２５８（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であり、クリーンルーム用フィルタシステムの外調機に取り付ける中性能フィルタとして好適であった。
【００５４】
（比較例３）
エアフィルタ用素材に加熱除去処理を行なわなかったこと以外は参考例１と同様にしてエアフィルタ用濾材を得た。このエアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を参考例１と同様にして算出すると、１４．５（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であり、クリーンルーム用フィルタシステムの外調機に取り付ける中性能フィルタとして、有機質のガス状汚染物質が多く不適であった。
【００５５】
（比較例４）
エアフィルタ用素材に１５０℃で３分間加熱除去処理を行なったこと以外は参考例１と同様にしてエアフィルタ用濾材を得た。このエアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を参考例１と同様にして算出すると、４６．７（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）であり、クリーンルーム用フィルタシステムの外調機に取り付ける中性能フィルタとして、有機質のガス状汚染物質が多く不適であった。
【００５６】
以上のように、実施例１では、本発明による加熱除去処理を行うことによって得られたエアフィルタ用濾材から発生する総有機物質の量（トルエン換算重量）を発生ガス推測法により２３℃において算出して、次に該エアフィルタ用濾材に含まれる熱接着性繊維とメルトブロー法による繊維合計の繊維の面密度１００ｇ／ｍ^２あたりから発生する、単位時間における、該総有機物質の量を算出すると、１．０４（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）である。また実施例２では、３．３４（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）である。これに対して、加熱接着処理しか行わなかった従来タイプの比較例１では２０.４（μｇ／ｍ^２・ｈｒ）である。このように本発明のエアフィルタ用濾材は該総有機物質の発生量が従来タイプのエアフィルタ用濾材の約２０分の１及び約６分の１と極めて少なく、また同様に、参考例１及び参考例２に対して比較例３を対比した場合も、参考例のエアフィルタ用濾材は該総有機物質の発生量が従来タイプのエアフィルタ用濾材の約１７分の１及び約３分の１と極めて少ない。従って、本発明のエアフィルタ用濾材によって、クリーンルーム等への汚染ガスの進入を大幅に軽減し、また下流にケミカルフィルタが配置される場合はケミカルフィルタへの負担を格段に軽減して、ケミカルフィルタの寿命を大きく延ばすことができる。また、比較例２及び比較例４において、総有機物質の量が多くなった理由としては、比較例２ではポリエチレンの融点１３０℃以上の温度での加熱除去処理であったため、また比較例４では変性ポリエステルの融点１３０℃以上の温度での加熱除去処理であったため、エアフィルタ用濾材表面のガス状汚染物質となる有機物質が除去されるよりは、むしろエアフィルタ用濾材表面にガス状汚染物質となる有機物質が新たに生成したためと考えられる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によるエアフィルタ用濾材、エアフィルタユニット、及びその製造方法によって、アウトガス発生量の少ないエアフィルタ用濾材を提供することができ、このエアフィルタ用濾材又はエアフィルタユニットをクリーンルームなどで使用されるＨＥＰＡフィルタやケミカルフィルタの前段で用いることにより、該ＨＥＰＡフィルタや該ケミカルフィルタの塵埃に対する負担を少なくして寿命を延ばしつつクリーンルーム等への汚染ガスの進入を軽減し、また該ケミカルフィルタの汚染ガス除去に関する負担を少なくして寿命を延ばし、クリーンルームなどのフィルタシステムの運転維持経費の削減に寄与することができる。また、本発明によるエアフィルタ用濾材包装体により、エアフィルタ用濾材を使用するまでに、該エアフィルタ用濾材にガス状汚染物質が付着するのを防ぐことができる。更にまた、本発明によるエアフィルタユニット包装体により、エアフィルタユニットを使用するまでに、該エアフィルタユニットにガス状汚染物質が付着するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クリーンルームなどのフィルタシステム
【図２】ダイナミックヘッドスペース法に用いる発生ガス捕集装置の説明図
【符号の説明】
１外調機
２プレフィルタ
３中性能フィルタ
４エアワッシャ−
５ケミカルフィルタ
６ＨＥＰＡフィルタ
７ケミカルフィルタ
８ＨＥＰＡフィルタ
９クリーンルーム
１０チャンバー
１１ヘリウムガス
１２固体吸着剤
１３ガス吹出し口
１４試料[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a filter material for an air filter that mainly removes dust contained in the outside air flowing into the clean room in a clean room such as a semiconductor or liquid crystal production facility, and is mainly provided at the front stage of a HEPA filter (high performance filter). Further, the present invention relates to an air filter medium and an air filter unit for an intermediate performance filter that generates less outgas and is used in a preceding stage of a chemical filter that removes gaseous pollutants in the clean room, a manufacturing method thereof, and a package thereof.
[0002]
[Prior art]
In a clean room or the like used for semiconductor or liquid crystal production facilities or semiconductor or liquid crystal peripheral technologies, high cleanliness is required for the air or atmosphere in the production facility or the clean room. However, these air and atmosphere contain not only dust, organic gaseous pollutants and inorganic gaseous pollutants, but also dust and organic gaseous pollutants from clean room components and workers. 1 and inorganic gaseous pollutants are generated, a filter system for removing such dust and gaseous pollutants is installed as illustrated in FIG. The outside air passes through the pre-filter 2 for removing coarse dust, the medium performance filter 3, the air washer 4, and the HEPA filter (high performance filter) 6 in this order, and further passes through the circulation HEPA filter 8. Thus, dust in the air is removed. Further, gaseous pollutants flowing into the clean room are removed by the chemical filter 7 installed in the circulation system as necessary. In particular, when a large amount of gaseous pollutant is contained in the outside air, a chemical filter 5 is further installed between the HEPA filter 6 and the medium performance filter 3 of the external air conditioner 1.
[0003]
The gaseous contaminants include organic gaseous contaminants and inorganic gaseous contaminants. In particular, when organic gaseous contaminants adhere to the surface of a silicon wafer that is a semiconductor substrate, the silicon wafer The insulation withstand voltage of the insulating oxide film formed on the surface is lowered, the fine particles floating in the air are easily adsorbed electrostatically, and the dielectric breakdown is easily caused. In order to prevent these organic gaseous pollutants from adsorbing to the wafer surface, the concentration of the organic substance in the clean room atmosphere must be controlled at the lowest possible level. Such a management concentration can be obtained as follows. In other words, according to the 1999 edition of SIA (Semiconductor Industry Association) roadmap, the organic substance management level on the wafer surface in the year 2000 AD is 6.6 × 10 6.¹³Catoms / cm²It is said. When converted to toluene, it is 14.4 μg / m.²It becomes. When the estimated value of the management level in the clean room air is calculated from the value of the management level on the wafer surface and the generally known adhesion probability by the following calculation formula 1, the total organic substance is 41.7 μg / m 2.³Of the control concentration.
Calculation formula 1: N = As / (v · t · γ)
N: Contaminant concentration in air (control concentration in air) (μg / m³)
As: Contaminant concentration on wafer surface (management level on wafer surface) (μg / m²)
v: Flow velocity of clean room air (0.4m / sec)
t: exposure time of wafer in air (86400 sec)
γ: Adhesion probability (Aromatic hydrocarbon adhesion probability 1 × 10^- ⁵)
[0004]
In the chemical filter that adsorbs and removes such contaminants, for example, adsorbents such as activated carbon, activated carbon fiber, zeolite, ion exchange resin, and other chemical adsorbents are used, and these adsorbents can be used alone, An adsorbent or the like is supported on a base material such as a net or a nonwoven fabric. And this chemical filter is installed in the circulation system in the said filter system, and is also installed in the external air conditioning machine as needed.
[0005]
However, it has been found that among the gaseous pollutants, organic gaseous pollutants are generated not only in the outside air but also from the HEPA filter itself disposed at the downstream position of the chemical filter. In addition, HEPA filters are frequently used in clean rooms, and the use area of the filter medium is very large. Therefore, prevention of gas generated from the HEPA filter has been a problem.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, the medium performance filter for removing fine dust, which is mainly disposed in the external air conditioner upstream of the HEPA filter, uses a smaller area of the filter medium than the HEPA filter, and is disposed upstream of the chemical filter. In this case, the generated gas from the pre-filter is removed by the chemical filter, and it has not been considered as a big problem. However, the present inventor newly found that a large amount of organic gaseous pollutants are generated even in the medium performance filter in which the fibers are thermally bonded by the heat-adhesive organic fiber, and the cause thereof. When pursuing, I noticed the following. In other words, the medium performance filter is installed to prevent the HEPA filter or chemical filter located downstream from being clogged immediately by dust in the air, but it forms ultrafine fibers so that particularly fine dust can be collected. Nonwoven fabrics by methods including meltblown processes that can be used are used. However, since such a nonwoven fabric has fine fibers, the pressure loss becomes high during ventilation and the filtration life is shortened. Therefore, it is used as a filter unit having a large area that is processed into a pleat or bag shape. In order to maintain a bulky structure so that a large amount of fine dust can be held with as low a pressure loss as possible, and to prevent the thickness from collapsing with wind pressure, a structure in which fibers are oriented as much as possible in the thickness direction is used for thermal bonding. The fibers are bonded and fixed together with the use of the synthetic fiber. When an adhesive is used for the adhesion, the generation of organic gaseous pollutants is remarkable. Therefore, no adhesive is used, and heat-adhesive organic fibers are used for fixing the fibers. However, it has been found that many organic gaseous pollutants are generated from these adhesive organic fibers. In addition, unlike long fibers such as spunbond, ultrafine fibers produced by the melt-blowing method are prone to generate organic gaseous pollutants, and the surface area of the fibers is very large, which is similar to adhesive organic fibers. We have found that many organic gaseous pollutants are generated. Moreover, the management standards in the clean room are becoming stricter year by year. If a large amount of organic gaseous pollutants are generated from the medium-performance filter as described above, a large amount of organic gaseous pollutants enter the clean room. In the case where a chemical filter is installed in the subsequent stage, the lifetime of the chemical filter is shortened, and it has been found that there is a problem that the operating cost of a filter system such as a clean room is increased. Therefore, it was an object to study an air filter medium as a medium performance filter that generates a small amount of organic gaseous pollutants, and an air filter unit in which the air filter medium was molded and mounted on a filter frame.
[0007]
That is, the present invention is an air filter medium for a medium performance filter used in a clean room or the like, and is mainly used in a preceding stage of a HEPA filter or a chemical filter. By providing the unit, and its manufacturing method, and its package, the burden on the dust of the chemical filter as well as the HEPA filter is reduced and the life is extended, reducing the ingress of pollutant gas into a clean room or the like, It is another object of the present invention to reduce the burden on the pollutant gas removal of the chemical filter to extend its life and contribute to the reduction of the operation and maintenance cost of a filter system such as a clean room.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  Means for solving the above-mentioned problem is that in the invention of claim 1, the melt is blown by an average fiber diameter of 0.1 to 10 μm.Polypropylene fiber5 to 25% by weight, andIt consists of polyethylene, which is a low melting point component, and polypropylene, which is a high melting point component, and has the low melting point component on the surface.The average fiber diameter is 10-100 μmMade of short fibersSurface density 50 to 300 g / m containing 95 to 75% by weight of heat-adhesive fiber²The fiber web is placed on a conveyor, and the thermal adhesive fiberLow melting point componentsAfter continuously heat-treating at a temperature equal to or higher than the melting point to bond the fibers together, the fiber web is further placed on a conveyor, at 80 ° C. or higher, and the thermal adhesive fibers.Low melting point componentsBy continuously heat-treating in a gas having a temperature of 10 ° C. or less from the melting point,Removing gaseous pollutants generated on the surface of the fiber by the melt-blowing method; andThe surface of the thermally adhesive fiber when the fibers are bonded to each otherLow melting point component ofThe method for producing a filter medium for an air filter is characterized in that the gaseous pollutant produced in the step is removed, and the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the filter medium for air filter is determined by a generated gas estimation method. Calculated at 0 ° C., and then the surface density of the heat-adhesive fiber contained in the air filter medium and the total fiber by the melt blow method is 100 g / m²When the amount of the total organic substance generated per unit time per unit time is calculated, 1.0 (pg / m²Hr) or more 10 (μg / m²Hr) A filter medium for an air filter for a medium performance filter which is the following can be produced.
  Moreover, in invention of Claim 2, the surface density obtained by the manufacturing method of Claim 1 is 50-300 g / m.²The air filter medium is an air filter medium having a particle collection average efficiency of 20 to 99% by a colorimetric method, and the air filter medium has an average fiber diameter of 0.00. 1 to 10 μm melt blow methodPolypropylene fiber5 to 25% by weight, andIt consists of polyethylene, which is a low melting point component, and polypropylene, which is a high melting point component, and has the low melting point component on the surface.The average fiber diameter is 10-100 μmMade of short fibers95-75% by weight of heat-adhesive fibers, and the fibers contained in the air filter medium are heat-adhesive fibersLow melting point component ofThe amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the filter medium for air filter is calculated at 23 ° C. by the following (1) dynamic headspace method and the following (2) generated gas estimation method. Then, the surface density of the total fiber of the heat-adhesive fiber and the fiber by the melt blow method contained in the filter medium for air filter by the following calculation method (3) is 100 g / m.²When the amount of the total organic substance generated per unit time per unit time is calculated, 1.0 (pg / m²Hr) or more 10 (μg / m²Hr) Filter medium for air filter for medium performance filter, characterized by
  Record
(1) Dynamic headspace method
  Place the sample in the chamber of the evolved gas collector. Next, clean helium gas is heated at a predetermined temperature (two conditions of 60 ° C. and 80 ° C.) while continuously flowing in the chamber, and contaminants generated from the sample are mixed in the helium gas, The pollutant collected in the solid adsorbent and collected in the solid adsorbent is analyzed with a gas chromatograph mass spectrometer.
(2) Generated gas estimation method
  Substituting the amount of organic substance obtained by measurement under the above two conditions of 60 ° C. and 80 ° C., that is, the amount of generated gas in terms of toluene (μg), into M in the following equation, the values of constant C1 and constant C2 are obtained. Next, the value of M at 23 ° C. is calculated using the values of the constant C1 and the constant C2.
ln (M / A · h) = − C1 / T + C2
M: amount of gas generated in terms of toluene (μg)
A: Measurement sample area (m²)
h: Time required for collection (hr)
T: Test temperature (absolute temperature K)
C1 and C2; constants
(3) The surface density of the heat-adhesive fiber contained in the air filter medium and the total fiber by the melt blow method is 100 g / m.²Method for calculating the amount of the total organic substance generated per unit time per unit time
  The values of M, A, and h obtained by the method for estimating the generated gas and the surface density D of the heat-adhesive fibers contained in the sample and the total fibers by the melt blow method_SSubstituting the value of_CIs calculated.
M_C= (M / A · h) × (100 / D_S)
M_C; Amount of total organic substance after conversion (μg / m²・ Hr)
M: amount of gas generated in terms of toluene (μg)
A: Measurement sample area (m²)
h: Time required for collection (hr)
D_S; Area density of the total fiber (g / m) by heat-bonding fiber and melt-blown fiber contained in the sample²)
[0009]
  Claims3In the invention of claim2An air filter unit, characterized in that the air filter medium described in (1) is mounted on a filter frame.
[0010]
  Claims4In the invention, when the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the filter medium for air filter is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, it is generated per unit area of the front area of the air filter unit. The amount of the total organic material is 1.0 (pg / m²・ Hr) or more 1000 (μg / m²· Hr) or less3By installing the air filter unit in an external air conditioner of a filter system such as a clean room, it is possible to reduce not only the HEPA filter installed in the filter system but also the burden on the dust of the chemical filter. In particular, it reduces the entry of pollutant gases into clean rooms while extending the service life, and particularly reduces the burden of removing the pollutant gases from the chemical filter, thereby extending the service life and contributing to a reduction in the operation and maintenance costs of the filter system. be able to.
[0014]
  Claims5In the invention ofClaim 2A filter medium for an air filter is a packaged body formed by a sheet-like material having no air permeability, and the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the sheet-like material is determined at 23 ° C. by a generated gas estimation method. Calculated per unit area of the sheet (1 m²The amount of the total organic material generated per unit time (1 hr) is calculated from the total organic material generated from the air filter medium (weight in terms of toluene) at 23 ° C. by the generated gas estimation method. Per unit area of the air filter media (1 m²A filter medium packaging body for an air filter characterized in that it is less than the total amount of organic substances per unit time (1 hr), and the filter medium for an air filter before using the filter medium for an air filter. It is possible to prevent gaseous pollutants from adhering to the surface. The unit area of the air filter medium is the unit area (1 m) of the apparent surface of the ventilation surface when the air filter medium is used.²).
[0015]
  Claims6In the invention ofClaim 3 or 4The air filter unit is a package formed by a sheet-like material having no air permeability, and the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the sheet-like material is determined at 23 ° C. by a generated gas estimation method. When calculated, per unit area of the sheet-like material (1 m²The amount of the total organic material generated per unit time (1 hr) is calculated from the total organic material generated from the air filter medium (weight in terms of toluene) at 23 ° C. by the generated gas estimation method. Per unit area of the air filter media (1 m²The air filter unit package is characterized by being less than the total amount of organic substances per unit time (1 hr) generated from the peri), and the air filter unit is in a gaseous state before the air filter unit is used. Contaminants can be prevented from adhering.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a filter medium for an air filter, an air filter unit, a manufacturing method thereof, and a package thereof according to the present invention will be described in detail.
[0017]
  The filter medium for an air filter of the present invention has an areal density of 50 to 300 g / m obtained by the method for producing an air filter medium of the present invention described later.²The air filter medium is an air filter medium having a particle collection average efficiency of 20 to 99% by a colorimetric method, and the air filter medium has an average fiber diameter of 0.00. 1 to 10 μm melt blow methodPolypropylene fiber5 to 25% by weight, andIt consists of polyethylene, which is a low melting point component, and polypropylene, which is a high melting point component, and has the low melting point component on the surface.The average fiber diameter is 10-100 μmMade of short fibers95-75% by weight of heat-adhesive fibers, and the fibers contained in the air filter medium are heat-adhesive fibersLow melting point component ofThe amount of total organic substances generated from the air filter medium (weight in terms of toluene) is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, and then the thermal adhesiveness contained in the air filter medium Area density of the total fiber by fiber and melt blown method 100g / m²When the amount of the total organic substance generated per unit time per unit time is calculated, 1.0 (pg / m²Hr) or more 10 (μg / m²Hr) A filter medium for an air filter for a medium-performance filter, characterized by being:
[0018]
In addition, the air filter unit of the present invention in which the filter medium for air filter of the present invention is mounted on the filter frame is disposed in the clean room in a clean room 9 such as a semiconductor or liquid crystal production facility as illustrated in FIG. Medium performance air with low outgas generation used in the front stage of the HEPA filter (high performance filter) 6 that removes dust contained in the inflowing outside air and the chemical filter 5 that removes gaseous pollutants in the outside air. It is an air filter unit mainly used as a filter and used mainly as a medium performance filter 3 installed in an external air conditioner.
[0019]
The air filter unit is attached to the filter frame after increasing the ventilation area by pleating the air filter medium for air filter having a filtration performance measured and evaluated by a colorimetric method into a zigzag shape, Alternatively, the HEPA filter has a filtration performance that is processed into a bag shape and then attached to the filter frame after increasing the ventilation area, captures fine dust in the outside air, and is measured and evaluated by a counting method arranged in the subsequent stage. The main purpose is to keep the filtration life long.
[0020]
The air filter medium of the present invention is a medium performance air filter medium. In the test method according to ASHRAE 52.1-1992, the particle collection average efficiency by colorimetric method is 20 to 99%, preferably Has an average particle collection efficiency of 60 to 95%. When the particle collection average efficiency is less than 20%, fine dust removal is insufficient, and it is not possible to use the HEPA filter or chemical filter disposed at the downstream position because the installation cost is too high. Moreover, when the particle collection average efficiency exceeds 99%, the pore diameter of the filter medium becomes too fine, so that the pressure loss before and after the filter medium reaches the limit immediately and the life is shortened and cannot be used as a medium performance filter.
[0021]
  The structure of the filter medium for air filter of the present invention is a nonwoven fabric formed by a method including a melt blow method, a dry method,Air array method etc.It is a non-woven fabric obtained by a method combining a manufacturing method of another non-woven fabric and a melt blow method. Thus, since it is a nonwoven fabric formed by the method containing a melt blow method, a fiber contains an ultrafine fiber and the collection efficiency with respect to fine dust is high. In addition, for example, as a nonwoven fabric obtained by combining the melt-blowing method and the air-laying method, the short-fiber web is formed by melt-blowing by the air-laying method in which the short-fiber web opened by a carding machine or the like used in the dry method is sent by air flow. There is a non-woven fabric obtained by mixing in. Such a nonwoven fabric is suitable as a filter medium for medium-performance air filters having a long filtration life because it has a high collection efficiency with respect to fine dust and a high thickness. That is, by combining the melt-blowing method and the air-laying method, a large number of short fibers are oriented in the thickness direction, so that the thickness is easily increased and bulky, and the thickness is not easily crushed. In the air filter medium of the present invention, the fiber weight by the melt blow method is 5% by weight or more of the whole nonwoven fabric, more preferably 10% by weight or more, and most preferably 15% by weight or more. When the amount is less than 5% by weight, the dust collection efficiency as a medium performance filter cannot be obtained sufficiently.
[0022]
The fiber of the filter material for air filters of this invention is a synthetic fiber, a semisynthetic fiber, an inorganic fiber, a natural fiber etc. which are generally used by manufacture of a nonwoven fabric. In addition, the heat-bondable fibers include, for example, fibers made of a single resin component having a lower melting point than other fibers and capable of thermally bonding other fibers, and other fibers having a lower melting point than other fibers. There is a composite fiber having a low melting point component that can be bonded to the fiber surface, and the composite fiber may be formed by a melt blow method. Such composite fibers include, for example, core-sheath type and side-by-side type composite fibers having a low melting point component on the fiber surface, and the material thereof is, for example, copolymer polyester / polyester, copolymer There are composite fibers made of a combination of fiber-forming polymers such as polypropylene / polypropylene, polypropylene / polyamide, polyethylene / polypropylene, polypropylene / polyester, and polyethylene / polyester. The proportion of the heat-adhesive fibers in the total fibers is preferably 100 to 5% by weight, more preferably 100 to 50% by weight, and most preferably 100 to 75% by weight. If the proportion of the heat-adhesive fiber is less than 5% by weight, the bonding force due to heat-adhesion is weak, and even when used as a filter medium for an air filter, the thickness is easily crushed by the wind pressure, which may cause problems. Moreover, when the fiber of the filter material for air filters of this invention is a fiber by a melt blow method, 0.1-10 micrometers is preferable and the average diameter is 10-100 micrometers in the case of fibers other than a melt blow method.
[0023]
The filter medium for an air filter of the present invention is obtained by heat-treating heat-adhesive fibers or heat-adhesive fibers and other fibers at a temperature equal to or higher than the melting point of the heat-adhesive fibers. Are connected. For example, a hot air blowing dryer or an air-through dryer is used for the heat bonding treatment.
[0024]
The surface density of the air filter medium of the present invention is 50 to 300 g / m.²The surface density is preferably 100 to 200 g / m.²Is more preferable. The thickness of the air filter medium of the present invention is preferably 5 to 50 mm, more preferably 10 to 30 mm, when processed into a bag shape. In the case of pleating, the thickness is preferably 0.1 to 5 mm, more preferably 0.5 to 3 mm, and most preferably 0.8 to 2 mm.
[0025]
  The air filter medium of the present invention calculates the amount of total organic substances (toluene equivalent weight) generated from the air filter medium at 23 ° C. by the generated gas estimation method, and is then included in the air filter medium. Area density 100g / m of total fiber by heat-bonding fiber and melt blown method²When the amount of the total organic substance generated per unit time per unit time is calculated, 1.0 (pg / m²・ Hr) or more10(Μg / m²Hr)PreferablyThe amount of the total organic material is 1.0 (pg / m²Hr) or more 5 (μg / m²Hr) The following. As described above, in order to reduce the amount of the total organic material generated from the filter medium for the air filter, the heat-adhesive fibers may cause the heat-adhesive fibers or the heat-adhesive fibers and other fibers to adhere to each other. The air filter material bonded by heat treatment at a temperature equal to or higher than the melting point of the fiber is further heat-treated in a gas at a temperature of 80 ° C. or higher and 10 ° C. or lower than the melting point of the thermally adhesive fiber. Can be obtained by:
[0026]
In the present invention, the organic gaseous pollutant is quantified by a dynamic headspace method by performing an accelerated test in a heated state, quantifying the amount of generated gas, and then converting the value to a value at room temperature by the generated gas estimation method. The converted value is used.
[0027]
Next, the dynamic headspace method will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram of a generated gas collection device (MSTD-258M manufactured by GL Sciences) used in this method. First, a material to be measured is cut into a circle having a diameter of 7 cm, and a sample 14 is prepared. The sample 14 is placed on the central gas outlet 13 in the chamber 10. Next, the clean helium gas 11 is heated at a predetermined temperature (60 ° C. or 80 ° C.) while continuously flowing in the chamber at a flow rate of 120 ml / min. When the helium gas 11 comes into contact with the sample 14, contaminants generated from the sample 14 are mixed in the helium gas. Therefore, after the gas concentration is balanced, the solid adsorbent 12 (component; component; Collect in 2,6-diphenylene oxide. Next, the substance collected in the solid adsorbent 12 is analyzed with a gas chromatograph mass spectrometer. (Uses QP-5050 manufactured by Shimadzu Corporation) The heating temperature is measured under two conditions of 60 ° C and 80 ° C.
[0028]
Next, the generated gas estimation method is a method of performing an accelerated test of the generated gas at a high temperature and estimating the result at room temperature using an empirical formula. The generated gas estimation method will be specifically described below. . Since the amount of gas generated at room temperature of 23 ° C in an actual clean room is extremely small, it is difficult to measure in actuality because measurement requires a long time in terms of analytical sensitivity. The conditions at a room temperature of 23 ° C. are estimated using the following equation from the results of qualitative and quantitative measurement of the amount of organic substances generated from the sample under conditions of high temperatures of 60 ° C. and 80 ° C., for example. According to Takeda et al. Of Sumika Chemical Analysis Co., Ltd., as a rule of thumb, the following equation holds for the relationship between the test temperature and the generated gas. (Described in the 1999 Proceedings of the 17th Contamination Control Conference)
ln (M / A · h) = − C1 / T + C2
M: amount of gas generated in terms of toluene (μg)
A: Measurement sample area (m²)
h: Time required for collection (h)
T: Test temperature (absolute temperature K)
C1 and C2; constants
[0029]
Further, the air filter medium of the present invention may be formed by laminating a plurality of the same or different air filter medium. Further, the air filter medium and other air-permeable sheets may be laminated. Examples of such air-permeable sheet-like materials include woven fabrics, knitted fabrics, nets, nonwoven fabrics, filter papers, and the like, but those that do not generate much gaseous contaminants are preferable.
[0030]
The air filter unit of the present invention is an air filter unit in which the filter medium for an air filter of the present invention is attached to a filter frame. Examples of such air filter units include a pleated fold type of air filter medium and a bag-type mold of air filter medium. In the case of the pleated fold type, the area of the filter medium for the air filter can be increased up to about 60 times per unit opening area, and in the case of the bag-shaped type, the area of the filter medium for the air filter can be increased up to about 20 times. The frame used in the air filter unit is preferably a synthetic resin plate that generates little organic gaseous pollutants or a metal such as aluminum that hardly generates such pollutants.
[0031]
Since the air filter unit of the present invention uses the air filter medium of the present invention as described above, even if the usage area is appropriately changed according to the required filtration performance of dust, the air filter unit When the amount of total organic substances generated (toluene equivalent weight) is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, the amount of total organic substances generated per unit area of the front area of the air filter unit is 1 0.0 (pg / m²・ Hr) or more 1000 (μg / m²Hr) or less, preferably the amount of the total organic material is 1.0 (pg / m²Hr) or more 750 (μg / m²Hr) or less, more preferably the amount of the total organic material is 1.0 (pg / m²Hr) or more 500 (μg / m²Hr) The air filter unit can be the following.
[0032]
  Next, claims of the present invention4The effect at the time of using the air filter unit which concerns on a clean room is shown. For example, if the air filter unit is installed in an external air conditioner having a chemical filter, and the wind speed passing through the unit opening at that time is set to 2.5 m / sec, the amount of total organic substances generated from the filter material for the air filter When (toluene equivalent weight) is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, the amount of the total organic material generated per unit area of the front area of the air filter unit is 1000 (μg / m 2).²Hr), the pollutant concentration in the air is 1000 μg / m²・ Hr ÷ 2.5m / sec = 0.11μg / m³And 41.7 μg / m of the aforementioned management reference value³Can be satisfied enough. In addition, when the air filter unit of the present invention is installed in front of the chemical filter, organic substances generated from the filter material for the air filter are removed by the chemical filter, so that the concentration of contaminants in the air in the clean room is substantially 0 μg / m³However, as shown in the examples described later, the amount of gas generated from the air filter medium according to the present invention is extremely small compared to the amount of gas generated from the conventional air filter medium. The life of the chemical filter can be greatly extended. In addition, since the gas generated from the filter medium for air filter or the air filter unit of the present invention is much less than that of the conventional type, for example, for indoor use where the management standards are not so strict that a chemical filter or the like is not required. Can also be used.
[0033]
  The manufacturing method of the filter material for air filters of this invention is based on the melt blow method with an average fiber diameter of 0.1-10 micrometers.Polypropylene fiber5 to 25% by weight, andIt consists of polyethylene, which is a low melting point component, and polypropylene, which is a high melting point component, and has the low melting point component on the surface.The average fiber diameter is 10-100 μmMade of short fibersSurface density 50 to 300 g / m containing 95 to 75% by weight of heat-adhesive fiber²The fiber web is placed on a conveyor, and the thermal adhesive fiberLow melting point componentsAfter continuously heat-treating at a temperature equal to or higher than the melting point to bond the fibers together, the fiber web is further placed on a conveyor, at 80 ° C. or higher, and the thermal adhesive fibers.Low melting point componentsBy continuously heat-treating in a gas having a temperature of 10 ° C. or less from the melting point,Removing gaseous pollutants generated on the surface of the fiber by the melt-blowing method; andThe surface of the thermally adhesive fiber when the fibers are bonded to each otherLow melting point component ofThe method for producing a filter medium for an air filter is characterized in that the gaseous pollutant produced in the step is removed.
[0034]
The method for forming the web may be carried out in accordance with the melt-blowing method among the methods for producing nonwoven fabrics, and a method combining a melt-blowing method with, for example, a dry method, an air-laying method or a spunbonding method can also be used. Thus, according to the melt blow method, the fibers can be made into ultrafine fibers, and the collection efficiency for fine dust is improved. Moreover, the short fiber web that has been opened by a carding machine or the like used in the dry method can be mixed into the melt blown fiber web by the air-laying method in which the web is air-flowed to form a mixed web. According to the method combining the melt blow method and the air lay method, it is possible to obtain a filter medium for a medium performance air filter having a long filtration life because it can increase the thickness while increasing the collection efficiency for fine dust. That is, by combining the air array method, a large number of short fibers are oriented in the thickness direction, so that the thickness is easily increased and bulky, and the thickness is not easily crushed.
[0035]
The fibers used in the method for producing a filter medium for an air filter of the present invention are synthetic fibers, semi-synthetic fibers, inorganic fibers, natural fibers and the like that are generally used in the production of nonwoven fabrics. In addition, the heat-bondable fibers include, for example, fibers made of a single resin component having a lower melting point than other fibers and capable of thermally bonding other fibers, and other fibers having a lower melting point than other fibers. There is a composite fiber having a low melting point component that can be bonded to the fiber surface, and the composite fiber may be formed by a melt blow method. Such composite fibers include, for example, core-sheath type and side-by-side type composite fibers having a low melting point component on the fiber surface, and the material thereof is, for example, copolymer polyester / polyester, copolymer There are composite fibers made of a combination of fiber-forming polymers such as polypropylene / polypropylene, polypropylene / polyamide, polyethylene / polypropylene, polypropylene / polyester, and polyethylene / polyester. The blending ratio of the heat-adhesive fiber is 100 to 5% by weight, preferably 100 to 50% by weight, and more preferably 100 to 75% by weight. When the blending ratio of the heat-adhesive fibers is less than 5% by weight, the bonding force due to heat-adhesion is weak, and even when used as a filter medium for an air filter, the thickness is easily crushed by the wind pressure, causing problems.
[0036]
In the formation of the fiber web, the average diameter of fibers by the melt blow method contained in the fiber web is preferably 0.1 to 10 μm, and the average diameter of fibers other than the melt blow method is preferably 10 to 100 μm. The surface density of the fiber web is 50 to 300 g / m.²The surface density is preferably 100 to 200 g / m.²Is more preferable. Moreover, the surface density of the fiber web by the melt blow method is 5% by weight or more of the whole fiber web, more preferably 10% by weight or more, and most preferably 15% by weight or more. When the amount is less than 5% by weight, the dust collection efficiency as a medium performance filter cannot be obtained sufficiently.
[0037]
In the method for producing a filter medium for an air filter of the present invention, the fiber web is then subjected to a heat bonding treatment at a temperature equal to or higher than the melting point of the low melting point component of the heat-adhesive fiber contained in the fiber web. In this heat bonding treatment, for example, hot air blowing dryer is used to gently blow hot air from the fiber web on the conveyor so that the thickness is not crushed by the wind pressure, and the heat bonding fibers are bonded to each other. Or a method of adhering the heat-bonding fibers and other fibers, or a method of bonding hot air from above the fiber web on the mesh conveyor to the bottom of the conveyor using an air-through dryer. .
[0038]
However, only by performing the above-mentioned heat bonding treatment, an organic substance that becomes a gaseous pollutant is generated on the surface of the above-mentioned heat-bondable fiber, and even if the temperature gradually decreases from the temperature above the melting point to room temperature. In the heating state during this period, it was found that the generated organic substance was not removed. Therefore, in the production method according to the present invention, the fiber web subjected to the heat-adhesion treatment after the heat-adhesion treatment described above is at a temperature of 80 ° C. or more, and more preferably 10 ° C. or less than the melting point of the low-melting component of the heat-adhesive fiber. Heat treatment is performed in a gas of 20 ° C. or lower. This second heat treatment can be performed by a method of blowing hot air from above the fiber web on the conveyor, for example, using the hot air blowing dryer as described above. And the organic substance produced | generated on the surface of this thermoadhesive fiber by this heat processing of the 2nd time can be removed. Further, even when an organic substance that becomes a gaseous pollutant is generated on the surface of the fiber formed by the melt blow method, the organic substance can be removed. The time required for this heat removal treatment is preferably 5 minutes or more. Further, if the heat removal treatment temperature is less than 80 ° C., the organic substance cannot be removed sufficiently. In addition, when the temperature is lower than the melting point of the low melting point component and the difference from the melting point is less than 10 ° C., the organic substance is removed from the surface of the heat-bonding fiber or the surface of the fiber formed by the melt blow method. On the contrary, an organic substance that becomes a gaseous pollutant is newly generated on the surface of the heat-adhesive fiber or the like, and it is not possible to obtain an air filter filter medium that generates a small amount of organic substance. The reason why an organic substance that becomes a gaseous pollutant is generated on the surface of the heat-bonding fiber by heating at a temperature close to the melting point of the low-melting-point component of the heat-bonding fiber is that a part of the melting point component is It may be due to decomposition, or additives such as fiber plasticizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, and light stabilizers contained in the low melting point component may be eluted on the fiber surface. Moreover, in order to adhere | attach enough, it is possible to keep the melting time of a heat-bondable fiber long.
[0039]
  In the method for producing a filter medium for an air filter of the present invention, the heat removal treatment can be performed subsequently after the heat adhesion treatment, but the fiber web is once cooled to near room temperature after the heat adhesion treatment. And then heat removal treatmentit can.
[0040]
The thickness of the air filter medium thus obtained is preferably 5 to 50 mm, more preferably 10 to 30 mm when processed into a bag shape. In the case of pleating, the thickness is preferably 0.1 to 5 mm, more preferably 0.5 to 3 mm, and most preferably 0.8 to 2 mm.
[0041]
  In the method for producing a filter medium for an air filter of the present invention, the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the filter medium for air filter is determined at 23 ° C. by the generated gas estimation method by performing the heat removal treatment as described above. The surface density of the total fiber of the heat-adhesive fiber and the fiber by the melt blow method contained in the filter medium for air filter is calculated and then 100 g / m²When the amount of the total organic substance generated per unit time per unit time is calculated, 1.0 (pg / m²・ Hr) or more10(Μg / m²Hr)PreferablyThe amount of the total organic material is 1.0 (pg / m²Hr) or more 5 (μg / m²Hr) A filter medium for air filter that is equal to or less than that can be obtained.
[0042]
An air filter unit manufacturing method according to the present invention includes an air filter unit obtained by mounting an air filter medium obtained by the air filter medium manufacturing method according to the present invention on a filter frame. It is a manufacturing method.
[0043]
  The method for producing an air filter unit of the present invention is such that a large number of air filter media obtained by the air filter media production method of the present invention are bent into pleats and then mounted on the filter frame.PleatedIt can be set as a fold type air filter unit of the present invention. The form of the air filter unit includes a bag-shaped mold in which a filter medium is formed in a bag shape and attached to a filter frame in addition to the pleated folding mold. In this way, the area of the air filter medium can be increased up to about 60 times per unit area of the unit, and when processed into a bag shape, the area of the air filter medium can be increased up to about 20 times. Further, as the frame used for the air filter unit, it is preferable to use a synthetic resin plate that hardly generates organic gaseous pollutants or a metal such as aluminum that hardly generates such pollutants. In addition, the air filter medium obtained by the method for producing an air filter medium of the present invention is used by appropriately determining an area to be used according to the required filtration performance for dust, thereby generating a total amount generated from the air filter medium. When the amount of organic material (weight in terms of toluene) is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, the amount of the total organic material generated per unit area of the front area of the air filter unit is 1.0 ( pg / m²・ Hr) or more 1000 (μg / m²Hr) or less, preferably the amount of total organic material is 1.0 (pg / m²Hr) or more 750 (μg / m²Hr) or less, more preferably the amount of the total organic material is 1.0 (pg / m²Hr) or more 500 (μg / m²Hr) The following air filter unit can be obtained.
[0044]
  The filter medium package for the air filter of the present invention,Obtained by the method for producing an air filter medium of the present invention,An air filter medium for medium performance filters having a particle collection average efficiency of 20 to 99% by a colorimetric method is packaged by a sheet material having no air permeability, the sheet material When the amount of total organic substances generated from the water (weight in terms of toluene) is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, the unit area (1 m²The amount of the total organic material generated per unit time (1 hr) is calculated from the total organic material generated from the air filter medium (weight in terms of toluene) at 23 ° C. by the generated gas estimation method. Per unit area of the air filter media (1 m²A filter medium packaging body for an air filter characterized in that it is less than the total amount of organic substances per unit time (1 hr), and the filter medium for an air filter before using the filter medium for an air filter. It is possible to prevent gaseous pollutants from adhering to the surface. The unit area of the air filter medium is the unit area (1 m) of the apparent surface of the ventilation surface when the air filter medium is used.²).
[0045]
  Moreover, the air filter unit package of the present invention has a filter frame,Obtained by the method for producing an air filter medium of the present invention,An air filter unit equipped with an air filter medium for medium performance filters having a particle collection average efficiency of 20 to 99% by a colorimetric method is packaged by a sheet-like material having no air permeability. When the amount of total organic substances generated from the sheet-like material (weight in terms of toluene) is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, the unit area of the sheet-like material (1 m²The amount of the total organic material generated per unit time (1 hr) is calculated from the total organic material generated from the air filter medium (weight in terms of toluene) at 23 ° C. by the generated gas estimation method. Per unit area of the air filter media (1 m²The air filter unit package is characterized by being less than the total amount of organic substances per unit time (1 hr) generated from the peri), and the air filter unit is in a gaseous state before the air filter unit is used. Contaminants can be prevented from adhering. As such a package, for example, the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the air filter medium of the air filter unit is 10 (μg / m²Hr), the amount of total organic substances generated from the sheet (weight in terms of toluene) is 10 (μg / m²There is an air filter unit package in which the air filter unit is packaged by the sheet-like material less than hr).
[0046]
Examples of the sheet-like material used in the present invention include a metal foil such as an aluminum foil, a resin film such as a polyester resin, an aluminum vapor-deposited resin film, and the like, and a sheet-like material having no air permeability is suitable. In addition, as a form of the package, a target air filter medium or air filter unit is wrapped in a sheet form, or a target air filter medium or air filter unit is encased in a sheet bag. It is only necessary to prevent the air filter unit or the air filter unit from coming into direct contact with outside air. In addition, although it is not necessarily sealed, it is possible to more effectively prevent gaseous pollutants in the atmosphere from adhering to the air filter filter medium and the air filter unit. Moreover, per unit area of the sheet-like material (1 m²Per unit area of the filter medium for air filter (1 m) in unit time (1 hr) generated from²Per unit time (1 hr) is less than the amount of total organic substances (weight in terms of toluene). Therefore, for the air filter filter medium and the air filter unit packaged by the sheet, Even if gaseous contaminants generated from the sheet-like material do not adhere or may adhere, the amount is extremely small.
[0047]
Examples of the present invention will be described below, but these are only suitable examples for facilitating understanding of the invention, and the present invention is not limited to the contents of these examples.
[0048]
Example 1
  After opening a fiber made of 100% heat-adhesive fiber, which is a composite fiber having a core component of polypropylene having a melting point of 160 ° C. and a sheath component of polyethylene having a melting point of 130 ° C., a fineness of 3 dtex and a fiber length of 51 mm, air While being fed in a stream, a polypropylene meltblown web was incorporated during formation to form a mixed web by a combination of meltblown and airlaid methods. The mixing ratio of the mixed web was 83% by weight of heat-adhesive fibers and 17% by weight of fibers by melt blowing. Next, this mixed web is heat-bonded for 3 minutes in a dryer at 145 ° C., the sheath component polyethylene is melted, fiber bonding is performed at the fiber intersection of the mixed web, and then air-cooled to a surface density of 170 g / m²An air filter material having a thickness of 10 mm was produced. Next, this air filter material is subjected to a heat removal treatment with a dryer at 110 ° C. for 10 minutes to obtain a surface density of 170 g / m.²A filter medium for air filter having a thickness of 10 mm was obtained. The amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the air filter medium is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, and then the heat-adhesive fiber and the melt blown fiber contained in the air filter medium Total area density of the fibers 100g / m²When the amount of the total organic substance generated per unit time per unit time is calculated, 1.04 (μg / m²-Hr). Next, this air filter medium 6m²One side is about 595mm× Approx. 860mm6 sheets are molded into a bag size of, and the outer dimensions are 595mm× 595mmAn air filter unit was obtained by attaching it to a stainless steel filter frame at the front end. This air filter unit is in accordance with a test method according to ASHRAE 52.1-1992.Air flow56m³Under the test conditions of / min, the particle collection average efficiency by the colorimetric method was 79%, which satisfied the performance as a medium performance filter. Further, when the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the filter medium for air filter is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, the unit time generated per unit area of the front area of the air filter unit is The amount of total organic material is 30.0 (μg / m²Hr), which was suitable as a medium performance filter to be attached to an external air conditioner of a clean room filter system.
[0049]
(Example 2)
An air filter medium was obtained in the same manner as in Example 1 except that the air filter material was subjected to the heat removal treatment at 100 ° C. for 5 minutes. When the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the air filter medium was calculated in the same manner as in Example 1, 3.34 (μg / m²-Hr). Next, an air filter unit was obtained in the same manner as in Example 1. As in Example 1, this air filter unit had a particle collection average efficiency of 79% by the colorimetric method and satisfied the performance as a medium performance filter. Further, when the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the filter medium for air filter is calculated in the same manner as in Example 1 (per unit area of the front area of the air filter unit), 96.0 (μg / m²Hr), which was suitable as a medium performance filter to be attached to an external air conditioner of a clean room filter system.
[0050]
(Comparative Example 1)
A filter medium for air filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heat removal treatment was not performed on the air filter material. When the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the air filter medium was calculated in the same manner as in Example 1, it was 20.4 (μg / m²Hr) and many organic gaseous pollutants were unsuitable as a medium performance filter attached to the external air conditioner of the clean room filter system.
[0051]
(Comparative Example 2)
An air filter medium was obtained in the same manner as in Example 1 except that the air filter material was subjected to a heat removal treatment at 150 ° C. for 3 minutes. When the amount (total toluene equivalent weight) generated from the air filter medium was calculated in the same manner as in Example 1, the amount of the total organic material was 50.8 (μg / m²Hr) and many organic gaseous pollutants were unsuitable as a medium performance filter attached to the external air conditioner of the clean room filter system.
[0052]
(Reference example 1)
  After opening a fiber made of 100% heat-adhesive fiber, which is a composite fiber having a core component made of polyester having a melting point of 260 ° C. and a sheath component made of modified polyester having a melting point of 130 ° C., a fineness of 3 dtex and a fiber length of 51 mm, While being sent by air flow, a polypropylene melt blow web was mixed during formation to form a mixed web by a combination of melt blow and air lay methods. The mixing ratio of the mixed web was 84% by weight of heat-adhesive fibers and 16% by weight of fibers by melt blowing. Next, this mixed web is heat-bonded for 3 minutes in a dryer at 145 ° C., the sheath component modified polyester is melted, and fiber bonding is performed at the fiber intersection of the mixed web, with a surface density of 125 g / m.²After the air filter material having a thickness of 10 mm was produced, it was passed through a 145 ° C. heating roll provided with a slit, and the thickness was adjusted to 1 mm, followed by air cooling. Next, this air filter material is subjected to a heat removal treatment with a dryer at 110 ° C. for 10 minutes to obtain a surface density of 125 g / m.²A filter medium for air filter having a thickness of 1 mm was obtained. The amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the air filter medium is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, and then the heat-adhesive fiber and the melt blown fiber contained in the air filter medium Total area density of the fibers 100g / m²When the amount of the total organic substance generated per unit time per unit time is calculated, 0.83 (μg / m²-Hr). Next, this filter medium for air filter 15m²A pleat fold was used to attach an air filter unit to a filter frame having an outer dimension of 610 mm × 610 mm and a depth of 290 mm. This air filter unit has an air volume of 56 m according to a test method according to ASHRAE 52.1-1992.³Under the test conditions of / min, the particle collection average efficiency by the colorimetric method was 83%, which satisfied the performance as a medium performance filter. Further, when the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the filter medium for air filter is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, the unit time generated per unit area of the front area of the air filter unit is The amount of total organic material is 42.0 (μg / m²Hr), which was suitable as a medium performance filter to be attached to an external air conditioner of a clean room filter system.
[0053]
(Reference example 2)
  Except that the air filter material was removed by heating at 100 ° C for 5 minutes.Reference example 1In the same manner as above, a filter medium for an air filter was obtained. The amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the air filter mediaReference example 1When calculated in the same manner as above, 5.12 (μg / m²-Hr). next,Reference example 1In the same manner as above, an air filter unit was obtained. This air filter unitReference example 1Similarly, the particle collection average efficiency by the colorimetric method was 83%, which satisfied the performance as a medium performance filter. Also, the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the air filter mediaReference example 1When calculated in the same manner (per unit area of the frontage area of the air filter unit), 258 (μg / m²Hr), which was suitable as a medium performance filter to be attached to an external air conditioner of a clean room filter system.
[0054]
(Comparative Example 3)
  Except that the heat removal treatment was not performed on the air filter material.Reference example 1In the same manner as above, a filter medium for an air filter was obtained. The amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the air filter mediaReference example 114.5 (μg / m²Hr) and many organic gaseous pollutants were unsuitable as a medium performance filter attached to the external air conditioner of the clean room filter system.
[0055]
(Comparative Example 4)
  Except that the air filter material was heated and removed at 150 ° C for 3 minutes.Reference example 1In the same manner as above, a filter medium for an air filter was obtained. The amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the air filter mediaReference example 146.7 (μg / m²Hr) and many organic gaseous pollutants were unsuitable as a medium performance filter attached to the external air conditioner of the clean room filter system.
[0056]
  As described above, in Example 1, the amount of total organic substances (weight in terms of toluene) generated from the filter material for air filter obtained by performing the heat removal treatment according to the present invention is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method. Then, the surface density of the heat-adhesive fibers contained in the air filter medium and the total fibers by the melt blow method is 100 g / m.²When the amount of the total organic substance generated per unit time per unit time is calculated, 1.04 (μg / m²Hr). In Example 2, 3.34 (μg / m²Hr). On the other hand, in the comparative example 1 of the conventional type in which only the heat bonding treatment was performed, 20.4 (μg / m²Hr). In this way, the air filter medium of the present invention generates a very small amount of the total organic substances, about 1/20 and about 1/6 of the conventional air filter medium, and similarly,Reference example 1as well asReference example 2In contrast to Comparative Example 3,Reference exampleThe filter material for air filters of this type has an extremely small amount of the total organic substances generated, which is about 1/17 and 1/3 of the conventional air filter media. Therefore, the filter medium for air filter of the present invention greatly reduces the ingress of pollutant gas into a clean room or the like, and when a chemical filter is disposed downstream, the burden on the chemical filter is greatly reduced. Can greatly extend the lifespan. Moreover, in Comparative Example 2 and Comparative Example 4, the reason that the amount of the total organic material was increased was that the comparative example 2 was a heat removal treatment at a temperature of the melting point of polyethylene of 130 ° C. or higher. Since it was a heat removal treatment at a temperature of the melting point of the modified polyester of 130 ° C. or higher, rather than removing organic substances that are gaseous contaminants on the air filter surface, gaseous contaminants were removed on the air filter surface. This is thought to be due to the newly generated organic material.
[0057]
【The invention's effect】
The filter medium for air filter, the air filter unit, and the manufacturing method thereof according to the present invention can provide the filter medium for air filter with a small outgas generation amount, and the filter medium for air filter or the air filter unit is used in a clean room or the like. By using the HEPA filter or chemical filter in the previous stage, the burden on the dust of the HEPA filter or the chemical filter is reduced, the life is extended, and the entry of the pollutant gas into the clean room is reduced. The burden on removal can be reduced, the life can be extended, and the operation and maintenance cost of the filter system such as a clean room can be reduced. In addition, the air filter medium according to the present invention can prevent gaseous pollutants from adhering to the air filter medium before the air filter medium is used. Furthermore, the air filter unit package according to the present invention can prevent gaseous contaminants from adhering to the air filter unit before the air filter unit is used.
[Brief description of the drawings]
Fig. 1 Filter system for clean rooms
FIG. 2 is an explanatory diagram of a generated gas collecting device used in the dynamic headspace method.
[Explanation of symbols]
1 External air conditioner
2 Prefilter
3 Medium performance filter
4 Air washer
5 Chemical filter
6 HEPA filter
7 Chemical filter
8 HEPA filter
9Clean room
10 chambers
11 Helium gas
12 Solid adsorbent
13 Gas outlet
14 samples

Claims

An average fiber having 5 to 25% by weight of a polypropylene fiber by a melt blow method having an average fiber diameter of 0.1 to 10 μm, comprising polyethylene having a low melting point and polypropylene having a high melting point, and having the low melting component on the surface. A fiber web having a surface density of 50 to 300 g / m ² containing 95 to 75% by weight of heat-adhesive fibers made of short fibers having a fiber diameter of 10 to 100 μm is placed on a conveyor, and the low-melting point of the heat-adhesive fibers After heat-treating continuously at a temperature equal to or higher than the melting point of the components and bonding the fibers together, the fiber web is further placed on a conveyor and the melting point of the low-melting point component of the heat-adhesive fibers at 80 ° C. or higher. by continuously heating at more 10 ° C. in a temperature below the gas, to remove gaseous contaminants generated in the surface of the fibers by melt-blown, and when the fibers bonded Filter medium manufacturing method for an air filter, characterized in that the removal of gaseous contaminants generated in the low melting point component of the surface of the heat adhesive fibers.

An air filter medium having an areal density of 50 to 300 g / m ² obtained by the production method according to claim 1, wherein the air filter medium has a particle collection average efficiency of 20 to 99% by a colorimetric method. A filter medium for an air filter, the filter medium for an air filter includes 5 to 25% by weight of a polypropylene fiber obtained by a melt blow method having an average fiber diameter of 0.1 to 10 μm, and is a low melting point component polyethylene and a high melting point component. 95 to 75% by weight of heat-adhesive fibers made of polypropylene and having short-fibers with an average fiber diameter of 10 to 100 μm having the low melting point component on the surface , and the fibers contained in the filter medium for air filter are heat-adhesive is bound by low-melting component of the fibers, the amount of total organic substances generated from the filter medium for the air filter (toluene conversion weight) to the following (1) dynamic f Calculated at 23 ° C. by the despaced method and the following (2) evolved gas estimation method, and then, by the following calculating method (3), the heat-adhesive fiber contained in the air filter medium and the total fiber by the melt blow method When the amount of the total organic substance per unit time generated from a fiber surface density of about 100 g / m ² is calculated, it is 1.0 (pg / m ² · hr) or more and 10 (μg / m ² · hr) or less. A filter medium for an air filter for a medium-performance filter, characterized by
(1) Dynamic headspace method A sample is placed in a chamber of a generated gas collector. Next, clean helium gas is heated at a predetermined temperature (two conditions of 60 ° C. and 80 ° C.) while continuously flowing in the chamber, and contaminants generated from the sample are mixed in the helium gas, The pollutant collected in the solid adsorbent and collected in the solid adsorbent is analyzed with a gas chromatograph mass spectrometer.
(2) Generated gas estimation method Substituting the amount of organic substance obtained by measurement under the above two conditions of 60 ° C. and 80 ° C., that is, the amount of generated gas in terms of toluene (μg) into M in the following equation, constant C1 Then, the value of the constant C2 is obtained, and then the value of M at 23 ° C. is calculated using the values of the constant C1 and the constant C2.
ln (M / A · h) = − C1 / T + C2
M: amount of gas generated in terms of toluene (μg)
A: Measurement sample area (m ² )
h: Time required for collection (hr)
T: Test temperature (absolute temperature K)
C1 and C2: Constant (3) The amount of the total organic substance per unit time generated from the surface density of 100 g / m ^{2 of the} total of fibers by the heat-bonding fiber and the melt blown method contained in the filter medium for air filter assignment calculation method obtained by generating gas guess method described above M, a, the value of the surface density D _S of the fibers of the fiber total by thermal bonding fibers and melt blown in the value and the sample of h in the formula to calculate the amount M _C of the total organic material was.
M _C = (M / A · h) × (100 / D _S )
M _C; amount of total organic matter after conversion (μg ^/ m 2 · hr)
M: amount of gas generated in terms of toluene (μg)
A: Measurement sample area (m ² )
h: Time required for collection (hr)
D _S; fiber areal density of the fiber total by thermal bonding fibers and melt blown contained in the sample (g / m ²⁾

An air filter unit, wherein the air filter medium according to claim 2 is mounted on a filter frame.

When the amount of total organic substances generated from the filter material for air filter (weight in terms of toluene) is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, the total organic substance generated per unit area of the front area of the air filter unit per unit time The air filter unit according to claim 3, wherein the amount of the substance is 1.0 (pg / m ² · hr) or more and 1000 (µg / m ² · hr) or less.

The filter medium for an air filter according to claim 2, wherein the filter medium is packaged by a sheet-like material having no air permeability, and generates a total organic substance amount (toluene equivalent weight) generated from the sheet-like material. When calculated at 23 ° C. by the gas estimation method, the amount of the total organic material generated from the unit area (per 1 m ² ) of the sheet material per unit time (1 hr) is generated from the air filter medium. When the amount of total organic material (toluene equivalent weight) is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, the total organic material generated per unit area (per 1 m ² ) of the filter medium for air filter per unit time (1 hr) A filter medium package for an air filter, characterized in that the amount is less than the amount of.

The air filter unit according to claim 3 or 4, wherein the air filter unit is packaged by a sheet material having no air permeability, and the amount of total organic substances generated from the sheet material (weight in terms of toluene) is calculated. When calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, the amount of the total organic material generated from the unit area (per 1 m ² ) of the sheet material per unit time (1 hr) is generated from the filter medium for the air filter. When the amount of total organic substances to be calculated (weight in terms of toluene) is calculated at 23 ° C. by the generated gas estimation method, the total organic matter generated per unit area (per 1 m ² ) of the filter medium for air filter per unit time (1 hr) An air filter unit package characterized by being less than the amount of the substance.