JP5636987B2 - 濾材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の従来構成においては、2層のメルトブロー不織布間に、プリーツ形状を保持するための開孔部材が介在されている。開孔部材は、メルトブロー不織布と同族構造に含まれる重合体を主成分としてなる。そして、一方の層のメルトブロー不織布の平均繊維径が0.5〜10μmの範囲内に設定され、他方の層のメルトブロー不織布の平均繊維径が1〜50μmの範囲内に設定されている。開孔部材の両側のメルトブロー不織布は開孔部材の開孔部を通して相互に固着されるとともに、開孔部材と各メルトブロー不織布とも固着されている。
特許文献1の従来構成では、メルトブロー不織布のみでは剛性が弱いので、2層のメルトブロー不織布間にプリーツ形状を保持するための開孔部材が介在されている。このため、開孔部材が余分に必要となって、濾材の構成が複雑になるとともに、開孔部材を製作するための工程が必要になって、濾材の製造が煩雑になるという問題があった。
図3に示すように、この実施形態の濾材11は、第1メルトブロー不織布としての第1不織布12と、その第1不織布12上に一体的に積層形成された第2不織布13とより構成されている。第1不織布12は、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等のポリオレフィン系樹脂からなる繊維の溶出により、平均繊維径が5〜20μmで、目付量が10〜50g/m2となるように形成されている。第2メルトブロー不織布としての第2不織布13は、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂からなる繊維の溶出により、平均繊維径が40〜100μmで、目付量が60〜120g/m2となるように形成されている。
図1及び図2に示すように、この実施形態の濾材11の製造装置においては、搬送体としてのコンベア16が敷設されている。コンベア16の始端部の上方には、第1メルトブロー装置17が配置されている。第1メルトブロー装置17の下面には、溶融樹脂を吐出するための複数のノズル17aがコンベア16の幅方向に所定ピッチで配列されている。ノズル17aの両側には、熱風を吹き出すための一対のスリット17bがコンベア16の幅方向に沿って平行に配置されている。そして、コンベア16が図2の矢印方向に周回移動されながら、第1メルトブロー装置17のノズル17aからポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系の溶融樹脂が吐出されるとともに、両スリット17bから熱風が吹き出されることにより、溶融樹脂が引き延ばされてファイバー化された状態で、コンベア16上に供給される。このため、コンベア16上に、平均繊維径が5〜20μmで、目付量が10〜50g/m2の第1不織布12が形成される。この場合、第1不織布12のポリオレフィン系樹脂としては、分子量が小さく、MFRが高い材料が用いられ、細い繊維によって濾材11を高密度にできて濾過性能を向上させることができる。
(1)この実施形態の濾材11においては、平均繊維径が5〜20μmで、目付量が10〜50g/m2の第1不織布12と、その第1不織布12上への繊維の溶出により積層形成され、平均繊維径が40〜100μmで、目付量が60〜120g/m2の第2不織布13とから構成されている。
この実施形態の濾材11は、第2不織布13によって形状保持される。そして、この濾材11を第2不織布13が上流側になるようにダストエア経路に設置すれば、大きめのダストが第2不織布13によって、細かなダストが第1不織布12によって捕捉される。従って、この濾材11は、良好な濾過作用を発揮することができる。
(2)前記第1不織布12を低分子量のポリオレフィン系樹脂により形成するとともに、第2不織布13を高分子量の同じくポリオレフィン系樹脂により形成することにより、濾材11の濾過性能を維持しつつ、高剛性と剥離強度の向上を図ることができる。また、第2不織布13として、重量平均分子量が10万〜25万のポリプロピレン樹脂による太い繊維の不織布を用いることにより、重量平均分子量が10万未満のポリプロピレン樹脂による太い繊維の不織布の場合に非常に脆く、剛性が得られないという欠点を克服することができて十分な剛性を発揮することができる。
(3)この実施形態の濾材11の製造方法においては、第1メルトブロー装置17からコンベア16上への繊維の溶出により、平均繊維径が5〜20μmで、目付量が10〜50g/m2の第1不織布12を形成する。その後、第2メルトブロー装置18から第1不織布12上への繊維の溶出により、平均繊維径が40〜100μmで、目付量が60〜120g/m2の第2不織布13を積層形成している。
(4)この実施形態の濾材11の製造方法においては、前記第2不織布13の繊維の溶出温度が、第1不織布12の繊維の溶出温度よりも5〜25℃高くなるように設定され、その状態が維持されて第1、第2不織布12,13が積層される。このため、温度差が5℃未満で両不織布12,13間の融着が十分ではなく、第1、第2不織布12,13間の剥離強度の低下を招いたり、温度差が25℃を超えるために第1不織布12の繊維の溶解により濾材11の濾過機能の低下を招いたりするおそれを抑制することができ、第1、第2不織布12,13を十分な剥離強度で積層できる。
(5)この実施形態の濾材11の製造方法においては、前記第1不織布12及び第2不織布13の繊維がポリオレフィン系樹脂からなり、第2不織布13の繊維のMFRが70〜200g/10分となるように設定されている。このため、第2不織布13の形成時に、太い繊維を効率良く溶出することができる。
(実施例1〜13)
実施例1〜13では、前記実施形態で説明したメルトブロー装置17,18を使用し、前述の方法に従って濾材11を製作した。第1不織布12を形成する繊維として重量平均分子量が95000程度のポリプロピレン樹脂を使用し、第2不織布13を形成する繊維として重量平均分子量が225000程度のポリプロピレン樹脂(エチレンを5質量%共重合させたポリプロピレン樹脂)を使用した。さらに、第1不織布12としては、平均繊維径が5μm、10μm又は18μmで、目付量が10g/m2、20g/m2、30g/m2又は40g/m2のものを用いた。第2不織布13としては、平均繊維径が50μm、60μm又は70μmで、目付量が70g/m2、80g/m2、90g/m2又は100g/m2のものを用いた。そして、第1不織布12上に第2不織布13を表1に示すような組合せで積層形成して2層構造の濾材11を製作した。
厚さ(mm):直径50mm、荷重2.9Nの測定子を用いてダイヤルシックネスゲージで測定した。そして、厚さが0.7mm以上の場合を良好(○)と評価した。
ダスト捕集効率(%):JIS D 1612に準じて測定した。そして、ダスト捕集効率が75%以上の場合を良好(○)と評価した。
総合評価:厚さ、圧損、ダスト捕集効率及びダスト供給量の全てが良好である場合に合格(○)と判断した。
(比較例1〜8)
比較例1〜8では、第1不織布12の平均繊維径又は目付量、第2不織布13の平均繊維径又は目付量を表2に示したように変更した以外は実施例1と同様にして濾材11を製作した。得られた濾材11について濾材特性を実施例1と同様にして測定し、それらの結果を表2に示した。
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
Claims (4)
- 第1メルトブロー不織布と、前記第1メルトブロー不織布上への繊維の溶出により積層形成された第2メルトブロー不織布とからなり、プリーツ形状とされて用いられる濾材であって、
前記第1メルトブロー不織布は、重量平均分子量10万未満のポリオレフィン系樹脂により形成され、平均繊維径が5〜20μmで、目付量が10〜50g/m2 であり、
前記第2メルトブロー不織布は、重量平均分子量10万〜25万のポリオレフィン系樹脂により形成され、平均繊維径が40〜100μmで、目付量が60〜120g/m2 であることを特徴とする濾材。 - 請求項1に記載の濾材の製造方法であって、
搬送体上への繊維の溶出により、前記第1メルトブロー不織布を形成し、その後、前記第1メルトブロー不織布上への繊維の溶出により、前記第2メルトブロー不織布を積層形成したことを特徴とする濾材の製造方法。 - 前記第2メルトブロー不織布の繊維の溶出温度が、第1メルトブロー不織布の繊維の溶出温度よりも5〜25℃高いことを特徴とする請求項2に記載の濾材の製造方法。
- 前記第2メルトブロー不織布の繊維のメルトマスフローレイト(MFR)が70〜200g/10分であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の濾材の製造方法。
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