JP5784458B2 - Air filter media - Google Patents

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理利 鈴木
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本発明は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)多孔質膜を用いたエアフィルタ濾材に関し、特に、タービン用吸気フィルタ濾材およびマスク用フィルタ濾材等、気体中の浮遊粒子の捕捉または除去のために用いられるエアフィルタ濾材に関する。   The present invention relates to an air filter medium using a polytetrafluoroethylene (PTFE) porous membrane, and in particular, is used for capturing or removing suspended particles in a gas such as a turbine intake filter medium and a mask filter medium. The present invention relates to an air filter medium.
従来、タービンの吸気等に用いられるエアフィルタ濾材としては、ガラス繊維にバインダーを加えて抄紙したガラス製フィルタ濾材が多く用いられてきた。このようなガラス製フィルタ濾材には、いくつかの問題点がある。例えば、ガラス製フィルタ濾材には、その中に付着小繊維が存在するため、折り曲げ等の加工が行われた時に自己発塵するという問題があった。   Conventionally, glass filter media made by making paper by adding a binder to glass fibers have been often used as air filter media used for turbine intake and the like. Such a glass filter medium has several problems. For example, a glass filter medium has a problem that self-generated dust is generated when processing such as bending is performed because adhering fibrils are present therein.
近年、PTFE多孔質膜を含むフィルタ濾材が、半導体工業のクリーンルーム用の高性能エアフィルタ濾材として使用され始めている。特許文献1に記載されているフィルタ濾材はその一例である。PTFE多孔質膜を含むフィルタ濾材は、高い捕集効率および低い圧力損失を有するため、エアフィルタ濾材として適している。しかし、高捕集効率ゆえに、早期に目詰まりが生じて圧力損失が上昇するため、PTFE多孔質膜を含むフィルタ濾材はその寿命の点で問題があった。   In recent years, filter media including a PTFE porous membrane has begun to be used as a high performance air filter media for clean rooms in the semiconductor industry. The filter medium described in Patent Document 1 is an example. A filter medium including a PTFE porous membrane is suitable as an air filter medium because it has high collection efficiency and low pressure loss. However, because of the high collection efficiency, clogging occurs early and the pressure loss increases, so that the filter medium including the PTFE porous membrane has a problem in terms of its life.
PTFE多孔質膜の目詰まりを防止してエアフィルタ濾材を長寿命化するために、種々の検討がなされている。例えば、特許文献2および特許文献3は、PTFE多孔質膜に対して空気の流れの上流側に、大きな粉塵を予め捕集できるプレフィルタ層を設けることを開示している。プレフィルタ層としては、繊維からなる不織布等の通気性支持材が用いられている。特許文献4には、径の異なる繊維からなる2種類の通気性支持材とPTFE多孔質膜とを積層した濾材が開示されている。特許文献5には、捕集効率の異なる2種類のPTFE多孔質膜を積層した濾材が開示されている。   Various studies have been made in order to prevent clogging of the PTFE porous membrane and extend the life of the air filter medium. For example, Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose that a prefilter layer capable of collecting large dust in advance is provided on the upstream side of the air flow with respect to the PTFE porous membrane. As the prefilter layer, a breathable support material such as a nonwoven fabric made of fibers is used. Patent Document 4 discloses a filter medium in which two types of breathable support materials made of fibers having different diameters and a PTFE porous membrane are laminated. Patent Document 5 discloses a filter medium in which two types of PTFE porous membranes having different collection efficiencies are laminated.
これらの技術は、PTFE多孔質膜とプレフィルタ層等の他の層との積層構造および濾材の構成について、特に制限していない。しかし、積層構造および構成がエアフィルタ濾材の性能に与える影響は大きく、場合によっては、プレフィルタ層を設ける等の工夫をしても濾材の寿命が大きく延びない結果となる。積層構造および構成によっては、濾材のハンドリング性が悪くなる。例えば、PTFE多孔質膜が最外層に設けられた濾材に対してプリーツ加工を行うと、PTFE多孔質膜がダメージを受けやすい。このように、PTFE多孔質膜とその他の層との最適な積層構造や、PTFE多孔質膜を含むエアフィルタ濾材の最適な構成についての知見は十分ではなかった。   These techniques do not particularly limit the laminated structure of the PTFE porous membrane and other layers such as a prefilter layer and the configuration of the filter medium. However, the effect of the laminated structure and configuration on the performance of the air filter medium is large, and in some cases, even if a device such as providing a prefilter layer is devised, the life of the filter medium is not greatly extended. Depending on the laminated structure and configuration, the handling property of the filter medium is deteriorated. For example, if the pleating process is performed on the filter medium having the PTFE porous membrane provided in the outermost layer, the PTFE porous membrane is easily damaged. Thus, knowledge about the optimal laminated structure of the PTFE porous membrane and other layers and the optimal configuration of the air filter medium including the PTFE porous membrane has not been sufficient.
特開2000−61280号公報JP 2000-61280 A 特開2002−370009号公報JP 2002-370009 A 特開2000−300921号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-300921 特開2002−370020号公報JP 2002-370020 A 特開2005−205305号公報JP 2005-205305 A
本発明は、高い捕集効率を有し、圧力損失の上昇が抑制され、寿命が長いエアフィルタ濾材を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an air filter medium having a high collection efficiency, an increase in pressure loss, and a long life.
すなわち、本発明は、
PTFE多孔質膜と通気性繊維層とが積層されたフィルタ層と、
前記フィルタ層の片面に積層されたプレフィルタ層と、
前記フィルタ層と前記プレフィルタ層との間に設けられた接着層と、
の積層体を含み、
前記フィルタ層における両方の最外層が前記通気性繊維層であり、
前記プレフィルタ層を構成する繊維の平均繊維径が0.6〜15μmであり、
前記通気性繊維層を構成する繊維の平均繊維径が10〜30μmであり、
前記通気性繊維層を構成する繊維の平均繊維径は前記プレフィルタ層を構成する繊維の平均繊維径よりも大きく、
前記接着層が目付量5〜10g/m2の繊維層である、
エアフィルタ濾材を提供する。
That is, the present invention
A filter layer in which a PTFE porous membrane and a breathable fiber layer are laminated;
A pre-filter layer laminated on one side of the filter layer;
An adhesive layer provided between the filter layer and the prefilter layer;
Including a laminate of
Both outermost layers in the filter layer are the breathable fiber layers,
The average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer is 0.6 to 15 μm,
The fiber constituting the breathable fiber layer has an average fiber diameter of 10 to 30 μm,
The average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer is larger than the average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer,
The adhesive layer is a fiber layer having a basis weight of 5 to 10 g / m 2 .
An air filter medium is provided.
本発明のエアフィルタ濾材は、プレフィルタ層と接着層とフィルタ層との積層体を含む。プレフィルタ層は、平均繊維径が0.6〜15μmである繊維で構成され、フィルタ層の片面側に設けられている。これにより、エアフィルタ濾材の使用に伴う圧力損失の上昇を抑制することができる。フィルタ層は、通気性繊維層とともにPTFE多孔質膜を含む。これにより、高い捕集効率を有するエアフィルタ濾材を得ることができる。通気性繊維層を構成する繊維の平均繊維径は10〜30μmであり、プレフィルタ層を構成する繊維の平均繊維径よりも大きい。これにより、フィルタ層は高い通気性を有することができる。接着層は、フィルタ層とプレフィルタ層との間に設けられている。接着層は、目付量5〜10g/m2の繊維層である。フィルタ層の最外層であって接着層に接した層は、通気性繊維層である。これらにより、PTFE多孔質膜とプレフィルタ層との間における目詰まりが抑制され、PTFE多孔質膜とプレフィルタ層とが強固に一体化された、エアフィルタ濾材を得ることができる。フィルタ層の最外層であって接着層からより遠い側にある層も、通気性繊維層である。これにより、エアフィルタ濾材に対してプリーツ加工等の加工を行う際にPTFE多孔質膜を保護するとともに、エアフィルタ濾材の使用に伴うPTFE多孔質膜へのダメージを防ぐことができる。したがって、本発明により、高い捕集効率を有し、圧力損失の上昇が抑制され、寿命が長いエアフィルタ濾材を得ることができる。 The air filter medium of the present invention includes a laminate of a prefilter layer, an adhesive layer, and a filter layer. The prefilter layer is made of fibers having an average fiber diameter of 0.6 to 15 μm, and is provided on one side of the filter layer. Thereby, the raise of the pressure loss accompanying use of an air filter medium can be suppressed. The filter layer includes a PTFE porous membrane together with a breathable fiber layer. Thereby, an air filter medium having a high collection efficiency can be obtained. The average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer is 10 to 30 μm, which is larger than the average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer. Thereby, the filter layer can have high air permeability. The adhesive layer is provided between the filter layer and the prefilter layer. The adhesive layer is a fiber layer having a basis weight of 5 to 10 g / m 2 . The outermost layer of the filter layer and in contact with the adhesive layer is a breathable fiber layer. Thus, clogging between the PTFE porous membrane and the prefilter layer is suppressed, and an air filter medium in which the PTFE porous membrane and the prefilter layer are firmly integrated can be obtained. The outermost layer of the filter layer that is further away from the adhesive layer is also a breathable fiber layer. Accordingly, the PTFE porous membrane can be protected when performing processing such as pleating on the air filter medium, and damage to the PTFE porous film associated with the use of the air filter medium can be prevented. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain an air filter medium having a high collection efficiency, an increase in pressure loss, and a long life.
本発明の一実施形態であるエアフィルタ濾材を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the air filter medium which is one Embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態であるエアフィルタ濾材を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the air filter medium which is another embodiment of this invention.
以下、本発明の好ましい実施形態について、図1および図2を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態であるエアフィルタ濾材を示す、模式的な断面図である。図2は、本発明の別の実施形態であるエアフィルタ濾材を示す、模式的な断面図である。なお、いずれの図面においても、使用時には、図面上方を気流の上流側としてエアフィルタ濾材を配置するものとする。また、これ以降、気流の上流側を、単に「上側」と記載することがある。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an air filter medium according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an air filter medium that is another embodiment of the present invention. In any of the drawings, when used, the air filter medium is arranged with the upper side of the drawing as the upstream side of the airflow. Further, hereinafter, the upstream side of the airflow may be simply referred to as “upper side”.
図1に示すエアフィルタ濾材100は、フィルタ層10と、フィルタ層10の片面に接するように積層された接着層20と、接着層20のもう一方の面に接するように積層されたプレフィルタ層30とを含む。フィルタ層10は、PTFE多孔質膜11と通気性繊維層12とが積層されてなる積層体である。図1に示すように、フィルタ層10における両方の最外層は通気性繊維層12である。濾材100において、フィルタ層10は、通気性繊維層12/PTFE多孔質膜11/通気性繊維層12、の積層構造を有する。濾材100において、接着層20は単一の層からなっている。このように、濾材100は、上側から順に、プレフィルタ層30/接着層20/通気性繊維層12/PTFE多孔質膜11/通気性繊維層12、の積層構造を有する。   An air filter medium 100 shown in FIG. 1 includes a filter layer 10, an adhesive layer 20 laminated so as to be in contact with one surface of the filter layer 10, and a prefilter layer laminated so as to be in contact with the other surface of the adhesive layer 20. 30. The filter layer 10 is a laminate in which a PTFE porous membrane 11 and a breathable fiber layer 12 are laminated. As shown in FIG. 1, both outermost layers in the filter layer 10 are breathable fiber layers 12. In the filter medium 100, the filter layer 10 has a laminated structure of air permeable fiber layer 12 / PTFE porous membrane 11 / air permeable fiber layer 12. In the filter medium 100, the adhesive layer 20 is composed of a single layer. Thus, the filter medium 100 has a laminated structure of prefilter layer 30 / adhesive layer 20 / breathable fiber layer 12 / PTFE porous membrane 11 / breathable fiber layer 12 in order from the top.
図2に示すエアフィルタ濾材200は、図1に示すエアフィルタ濾材100と比べて、接着層20が二つの層の積層体である点のみが異なる。濾材200における接着層20は、通気性繊維層12に接する第一の接着層21とプレフィルタ層30に接する第二の接着層22とが積層されてなる。このように、濾材200は、上側から順に、プレフィルタ層30/第二の接着層22/第一の接着層21/通気性繊維層12/PTFE多孔質膜11/通気性繊維層12、の積層構造を有する。   The air filter medium 200 shown in FIG. 2 differs from the air filter medium 100 shown in FIG. 1 only in that the adhesive layer 20 is a laminate of two layers. The adhesive layer 20 in the filter medium 200 is formed by laminating a first adhesive layer 21 in contact with the breathable fiber layer 12 and a second adhesive layer 22 in contact with the prefilter layer 30. In this way, the filter medium 200 is composed of the prefilter layer 30 / second adhesive layer 22 / first adhesive layer 21 / breathable fiber layer 12 / PTFE porous membrane 11 / breathable fiber layer 12 in order from the upper side. It has a laminated structure.
以下、エアフィルタ濾材100,200を構成する各層について説明する。   Hereinafter, each layer constituting the air filter medium 100, 200 will be described.
〈プレフィルタ層〉
プレフィルタ層30は、フィルタ層10に対して気流の上流側に設けられている。プレフィルタ層30は、接着層20の片方の面に接するように積層されている。プレフィルタ層30は、適度に通気性を有しながら、大気中の比較的大きな粉塵を予め捕集することにより、PTFE多孔質膜11の目詰まりを防止する機能を有する。プレフィルタ層30により、濾材100,200の使用に伴う圧力損失の上昇が抑制されるため、濾材100,200の寿命が長くなる。PTFE多孔質膜11は、延伸によりその厚みが薄いため強度が弱く、それ単独ではエアフィルタ濾材としての使用が困難である。プレフィルタ層30は、PTFE多孔質膜11を補強する機能をも有している。
<Prefilter layer>
The prefilter layer 30 is provided on the upstream side of the airflow with respect to the filter layer 10. The prefilter layer 30 is laminated so as to be in contact with one surface of the adhesive layer 20. The pre-filter layer 30 has a function of preventing clogging of the PTFE porous membrane 11 by preliminarily collecting relatively large dust in the atmosphere while having moderate air permeability. Since the prefilter layer 30 suppresses an increase in pressure loss due to the use of the filter media 100 and 200, the life of the filter media 100 and 200 is extended. The PTFE porous membrane 11 is weak in strength because it is thin by stretching, and it is difficult to use it alone as an air filter medium. The prefilter layer 30 also has a function of reinforcing the PTFE porous membrane 11.
プレフィルタ層30としては、短繊維やフィラメント等の繊維で構成された、PTFE多孔質膜よりも通気性に優れる材料、例えば、不織布、織布、メッシュ(網目状シート)およびその他の多孔質材料を用いることができる。中でも、強度、柔軟性および作業性の点で優れることから、不織布が好ましい。   The prefilter layer 30 is made of fibers such as short fibers and filaments, and has better air permeability than the PTFE porous membrane, such as non-woven fabric, woven fabric, mesh (mesh sheet) and other porous materials. Can be used. Among these, a nonwoven fabric is preferable because it is excellent in terms of strength, flexibility, and workability.
プレフィルタ層30を構成する繊維の平均繊維径が0.6μm以上であれば、プレフィルタ層30は十分な強度および通気性を有することができる。プレフィルタ層30を構成する繊維の平均繊維径が15μm以下であれば、プレフィルタ層30は大気中の比較的大きな粉塵を捕集するのに十分な捕集効率を有することができる。したがって、プレフィルタ層30を構成する繊維の平均繊維径は、0.6〜15μmであり、0.6〜3.0μmが好ましい。   If the average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer 30 is 0.6 μm or more, the prefilter layer 30 can have sufficient strength and air permeability. If the average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer 30 is 15 μm or less, the prefilter layer 30 can have a collection efficiency sufficient to collect relatively large dust in the atmosphere. Therefore, the average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer 30 is 0.6 to 15 μm, and preferably 0.6 to 3.0 μm.
なお、本明細書における平均繊維径は、後述するとおり、光学顕微鏡を用いて測定することができる。   In addition, the average fiber diameter in this specification can be measured using an optical microscope as mentioned later.
層を構成する繊維の平均繊維径が小さいほど、当該層が粉塵を捕集する性能は向上する。それゆえ、プレフィルタ層30を構成する繊維の平均繊維径は、通気性繊維層12を構成する繊維の平均繊維径よりも小さいことが好ましい。これにより、気流の上流側ではプレフィルタ層30が大気中の比較的大きな粉塵を予め捕集し、気流の下流側ではPTFE多孔質膜11がより微細な粉塵を捕集する、という構成を有する濾材100,200を実現できる。同様の観点から、プレフィルタ層30を構成する繊維の平均繊維径は、接着層20を構成する繊維の平均繊維径よりも小さいことが好ましい。   The smaller the average fiber diameter of the fibers constituting the layer, the better the performance of the layer for collecting dust. Therefore, the average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer 30 is preferably smaller than the average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer 12. Accordingly, the prefilter layer 30 previously collects relatively large dust in the atmosphere on the upstream side of the airflow, and the PTFE porous membrane 11 collects finer dust on the downstream side of the airflow. Filter media 100 and 200 can be realized. From the same viewpoint, it is preferable that the average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer 30 is smaller than the average fiber diameter of the fibers constituting the adhesive layer 20.
プレフィルタ層30の厚みは、例えば、0.12〜0.35mmである。プレフィルタ層30を構成する繊維の材料としては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタラート(PET)等のポリエステル、芯部分がPET製で、鞘部分がポリエチレン(PE)製である芯鞘構造を有する繊維(PET/PE繊維)、ポリアミド、ナイロン、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等が挙げられる。プレフィルタ層30を構成する繊維の材料は、高い耐薬品性を備えるとともに、製造上の観点から融点の低さと耐熱性とのバランスが良いことが好ましい。これらの理由から、プレフィルタ層30はPP製の繊維で構成されることが好ましい。プレフィルタ層30の目付量は、ハンドリング性や圧力損失、捕集性能の観点から、5〜100g/m2が好ましい。 The thickness of the prefilter layer 30 is, for example, 0.12 to 0.35 mm. As a material of the fibers constituting the prefilter layer 30, a core-sheath structure in which polyester such as polypropylene (PP) and polyethylene terephthalate (PET), a core part is made of PET, and a sheath part is made of polyethylene (PE) is used. Examples thereof include fibers (PET / PE fibers), polyamide, nylon, polyphenylene sulfide (PPS), and the like. The fiber material constituting the prefilter layer 30 preferably has high chemical resistance and a good balance between low melting point and heat resistance from the viewpoint of manufacturing. For these reasons, the prefilter layer 30 is preferably composed of PP fibers. The basis weight of the prefilter layer 30 is preferably 5 to 100 g / m 2 from the viewpoints of handling properties, pressure loss, and collection performance.
〈フィルタ層〉
フィルタ層10は、通気性繊維層12とPTFE多孔質膜11との積層体で構成される。フィルタ層10におけるPTFE多孔質膜11としては、濾材100の使用用途に応じた捕集性能が発揮されるものであれば、孔径、厚さ、気孔率等を特に限定することなく用いることができる。
<Filter layer>
The filter layer 10 is composed of a laminate of a breathable fiber layer 12 and a PTFE porous membrane 11. As the PTFE porous membrane 11 in the filter layer 10, any pore diameter, thickness, porosity and the like can be used without particular limitation as long as the collection performance corresponding to the intended use of the filter medium 100 is exhibited. .
PTFE多孔質膜11の厚みは、作製する濾材の大きさ等により適宜決定され、例えば、2〜100μmである。PTFE多孔質膜11の平均孔径は、例えば、0.5〜50μmである。   The thickness of the PTFE porous membrane 11 is appropriately determined depending on the size of the filter medium to be produced and is, for example, 2 to 100 μm. The average pore diameter of the PTFE porous membrane 11 is, for example, 0.5 to 50 μm.
PTFE多孔質膜11の製造方法としては、濾材100の使用用途に応じた捕集性能が発揮されるものであれば、特に制限されない。PTFE多孔質膜11の製造方法として、例えば、特開平10−030031号公報、国際公開第94/16802号パンフレット等に記載されている製造方法が挙げられる。PTFE多孔質膜11の製造方法の一例を以下に示す。   The method for producing the PTFE porous membrane 11 is not particularly limited as long as the collection performance corresponding to the intended use of the filter medium 100 is exhibited. As a manufacturing method of the PTFE porous membrane 11, the manufacturing method described in Unexamined-Japanese-Patent No. 10-030031, international publication 94/16802 pamphlet etc. is mentioned, for example. An example of the manufacturing method of the PTFE porous membrane 11 is shown below.
まず、未焼成のPTFE微粉末に液状潤滑剤を加えて混合する。PTFE微粉末(PTFEファインパウダー)としては、特に制限されず、市販のものが使用できる。液状潤滑剤としては、PTFE微粉末の表面を濡らすことができ、後で除去できるものであれば特に制限されず、ナフサ、ホワイトオイル、流動パラフィン、トルエン、キシレン等の炭化水素油、アルコール類、ケトン類、エステル類等が使用できる。2種以上の液状潤滑剤を併用してもよい。   First, a liquid lubricant is added to and mixed with the unfired PTFE fine powder. The PTFE fine powder (PTFE fine powder) is not particularly limited, and commercially available products can be used. The liquid lubricant is not particularly limited as long as it can wet the surface of the PTFE fine powder and can be removed later, hydrocarbon oils such as naphtha, white oil, liquid paraffin, toluene, xylene, alcohols, Ketones and esters can be used. Two or more liquid lubricants may be used in combination.
PTFE微粉末に対する液状潤滑剤の添加割合は、PTFE微粉末の種類、液状潤滑油の種類および後述するシート成形の条件等により適宜決定されるが、例えば、PTFE微粉末100重量部に対して、液状潤滑剤15〜35重量部である。   The addition ratio of the liquid lubricant to the PTFE fine powder is appropriately determined depending on the type of the PTFE fine powder, the type of the liquid lubricant, and the conditions of sheet molding described later. For example, for 100 parts by weight of the PTFE fine powder, It is 15-35 weight part of liquid lubricants.
次に、未焼成のPTFE微粉末と液状潤滑剤との混合物を、未焼成状態でシート状に成形することにより、シート状成形体を得る。シート成形の方法としては、例えば、混合物をロッド状に押し出した後、対になったロールにより圧延する圧延法や、混合物を板状に押し出してシート状にする押し出し法が挙げられる。2種以上の方法を組み合せてシート成型を行ってもよい。シート状成形体の厚みは、後に行う延伸の条件等により適宜決定されるが、例えば、0.1〜0.5mmである。   Next, a mixture of the unfired PTFE fine powder and the liquid lubricant is formed into a sheet shape in an unfired state to obtain a sheet-like molded body. Examples of the sheet forming method include a rolling method in which the mixture is extruded in a rod shape and then rolled with a pair of rolls, and an extrusion method in which the mixture is extruded in a plate shape to form a sheet. Two or more methods may be combined to form a sheet. Although the thickness of a sheet-like molded object is suitably determined by the conditions of extending | stretching performed later, etc., it is 0.1-0.5 mm, for example.
シート状成形体に含まれる液状潤滑剤は、続いて行う延伸工程の前に、加熱法または抽出法等により除去しておくことが好ましい。抽出法に使用する溶媒としては、特に制限されないが、例えば、ノルマルデカン、ドデカン、ナフサ、ケロシン、スモイル等が挙げられる。   The liquid lubricant contained in the sheet-shaped molded body is preferably removed by a heating method, an extraction method or the like before the subsequent stretching step. The solvent used in the extraction method is not particularly limited, and examples thereof include normal decane, dodecane, naphtha, kerosene, and sumoyl.
次に、シート状成形物に対して延伸を行う。延伸方法としては、二軸延伸が好ましい。例えば、シート状成形物を、その長手方向の長さが2〜60倍になるように、温度150〜390℃で延伸した後、幅方向の長さが10〜60倍になるように、温度40〜150℃で延伸することにより、PTFE多孔質膜11が得られる。なお、延伸後にPTFEの融点以上に加熱して焼成してもよい。   Next, it extends | stretches with respect to a sheet-like molded object. As the stretching method, biaxial stretching is preferred. For example, after the sheet-like molded product is stretched at a temperature of 150 to 390 ° C. so that the length in the longitudinal direction is 2 to 60 times, the temperature is set so that the length in the width direction is 10 to 60 times. The PTFE porous membrane 11 is obtained by stretching at 40 to 150 ° C. In addition, after extending | stretching, you may heat and heat more than the melting point of PTFE.
フィルタ層10における通気性繊維層12は、PTFE多孔質膜11およびプレフィルタ層30の性能を維持し、かつ、濾材100,200の製造、加工、および使用に伴って生じうる不具合を防止する機能を有する。通気性繊維層12としては、十分な通気性を有する材料が用いられる。具体的には、通気性繊維層12としては、短繊維やフィラメント等の繊維で構成された、PTFE多孔質膜11よりも通気性に優れる材料、例えば、不織布、織布、メッシュ(網目状シート)およびその他の多孔質材料を用いることができる。中でも、強度、柔軟性および作業性の点で優れることから、不織布が好ましい。   The breathable fiber layer 12 in the filter layer 10 maintains the performance of the PTFE porous membrane 11 and the pre-filter layer 30 and prevents problems that may occur with the manufacture, processing, and use of the filter media 100 and 200. Have For the breathable fiber layer 12, a material having sufficient breathability is used. Specifically, the breathable fiber layer 12 is made of a material such as a nonwoven fabric, a woven fabric, or a mesh (mesh-like sheet) that is made of fibers such as short fibers and filaments and that is more breathable than the PTFE porous membrane 11. ) And other porous materials can be used. Among these, a nonwoven fabric is preferable because it is excellent in terms of strength, flexibility, and workability.
従来、PTFE多孔質膜に接するようにプレフィルタ層を重ねて得られる積層体を一体化させることにより、濾材が製造されていた。しかし、このような場合、一体化の際にプレフィルタ層とPTFE多孔質膜との間の界面において目詰まりが生じるため、濾材の圧力損失が大きくなり、濾材の使用に伴う圧力損失の上昇も大きくなり易い。   Conventionally, a filter medium has been manufactured by integrating a laminate obtained by stacking a prefilter layer so as to be in contact with a PTFE porous membrane. However, in such a case, clogging occurs at the interface between the prefilter layer and the PTFE porous membrane during integration, so that the pressure loss of the filter medium increases, and the pressure loss associated with the use of the filter medium also increases. Easy to grow.
これに対し、本実施形態によれば、PTFE多孔質膜11は、フィルタ層10における2枚の通気性繊維層12の間に位置する。上述したように、通気性繊維層12を構成する繊維の平均繊維径は、プレフィルタ層30を構成する繊維の平均繊維径よりも大きい。すなわち、通気性繊維層12はプレフィルタ層30よりも高い通気性を有する。それゆえ、通気性繊維層12はPTFE多孔質膜11と接するように積層されても目詰まりを生じにくい。特に、フィルタ層10の最外層であってプレフィルタ層30側にある層(接着層20に接した層)は、通気性繊維層12である。言い換えれば、フィルタ層10の最上層(気流の上流側におけるフィルタ層10の最外層)は、通気性繊維層12である。それゆえ、プレフィルタ層30との一体化に関与するのは、PTFE多孔質膜11の表面ではなく、フィルタ層10の最上層であり通気性の高い通気性繊維層12の表面である。プレフィルタ層30が直接PTFE多孔質膜11上に積層されないため、上述したような不具合を抑制することができる。したがって、圧力損失の上昇が抑制され、長寿命であり、かつ、PTFE多孔質膜11とプレフィルタ層30とが強固に一体化した濾材100,200を実現できる。   On the other hand, according to this embodiment, the PTFE porous membrane 11 is located between the two air permeable fiber layers 12 in the filter layer 10. As described above, the average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer 12 is larger than the average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer 30. That is, the breathable fiber layer 12 has a higher breathability than the prefilter layer 30. Therefore, even if the breathable fiber layer 12 is laminated so as to be in contact with the PTFE porous membrane 11, clogging is less likely to occur. In particular, the outermost layer of the filter layer 10 and the layer on the prefilter layer 30 side (the layer in contact with the adhesive layer 20) is the breathable fiber layer 12. In other words, the uppermost layer of the filter layer 10 (the outermost layer of the filter layer 10 on the upstream side of the airflow) is the breathable fiber layer 12. Therefore, it is not the surface of the PTFE porous membrane 11 but the surface of the air permeable fiber layer 12 that is the uppermost layer of the filter layer 10 and has high air permeability that is involved in the integration with the prefilter layer 30. Since the prefilter layer 30 is not directly laminated on the PTFE porous membrane 11, the above-described problems can be suppressed. Accordingly, it is possible to realize the filter media 100 and 200 in which the increase in pressure loss is suppressed, the lifetime is long, and the PTFE porous membrane 11 and the prefilter layer 30 are firmly integrated.
さらに、フィルタ層10の最外層であってプレフィルタ層30からより遠い側にある層も、通気性繊維層12である。言い換えれば、フィルタ層10の最下層(気流の下流側におけるフィルタ層10の最外層)は、通気性繊維層12である。よって、濾材100,200におけるPTFE多孔質膜11は両側から通気性繊維層12により保護されている。それゆえ、濾材100,200に対してプリーツ加工等の加工が行われても、PTFE多孔質膜11は損傷を受けずに済む。したがって、プリーツ加工等の加工時におけるハンドリング性に優れた濾材100,200を実現できる。   Further, the outermost layer of the filter layer 10 and the layer farther from the prefilter layer 30 is also the breathable fiber layer 12. In other words, the lowermost layer of the filter layer 10 (the outermost layer of the filter layer 10 on the downstream side of the airflow) is the breathable fiber layer 12. Therefore, the PTFE porous membrane 11 in the filter media 100 and 200 is protected by the breathable fiber layer 12 from both sides. Therefore, even if processing such as pleating is performed on the filter media 100 and 200, the PTFE porous membrane 11 is not damaged. Therefore, it is possible to realize the filter media 100 and 200 having excellent handling properties during processing such as pleating.
PTFE多孔質膜11の面に接する通気性繊維層12は、濾材100,200の使用時にPTFE多孔質膜11を支える機能を有する。通気性繊維層12を構成する繊維の平均繊維径が大き過ぎる場合、通気性繊維層12を構成する繊維とPTFE多孔質膜11との接点間の距離が長くなるため、PTFE多孔質膜11が通気性繊維層12によって十分に支えられていない部分が生じる。PTFE多孔質膜11が十分に支えられていないと、濾材100,200のプリーツ加工や、プリーツ加工後の濾材100,200の使用に伴って、PTFE多孔質膜11が損傷を受け易い。PTFE多孔質膜11が損傷を受けると、リークの発生により濾材100,200の捕集効率が低下し、濾材100,200の寿命も短くなる。他方、通気性繊維層12における平均繊維径が小さ過ぎる場合、濾材100,200の圧力損失が大きくなり易い。これらの理由から、通気性繊維層12を構成する繊維の平均繊維径は、10〜30μmであり、15〜25μmが好ましい。通気性繊維層12を構成する繊維の平均繊維径がこの範囲にあることにより、高い捕集効率を有し、圧力損失の上昇が抑制され、寿命が長い濾材100,200を実現できる。   The breathable fiber layer 12 in contact with the surface of the PTFE porous membrane 11 has a function of supporting the PTFE porous membrane 11 when the filter media 100 and 200 are used. When the average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer 12 is too large, the distance between the contact points between the fibers constituting the breathable fiber layer 12 and the PTFE porous film 11 becomes long. A portion that is not sufficiently supported by the breathable fiber layer 12 is generated. If the PTFE porous membrane 11 is not sufficiently supported, the PTFE porous membrane 11 is easily damaged by pleating the filter media 100 and 200 and using the filter media 100 and 200 after pleating. When the PTFE porous membrane 11 is damaged, the collection efficiency of the filter media 100 and 200 is reduced due to the occurrence of leakage, and the life of the filter media 100 and 200 is shortened. On the other hand, when the average fiber diameter in the air permeable fiber layer 12 is too small, the pressure loss of the filter media 100 and 200 tends to increase. For these reasons, the average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer 12 is 10 to 30 μm, and preferably 15 to 25 μm. When the average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer 12 is within this range, it is possible to realize the filter media 100 and 200 having high collection efficiency, an increase in pressure loss, and a long life.
以上のとおり、PTFE多孔質膜11を通気性繊維層12と積層してフィルタ層10とすることにより、PTFE多孔質膜11の優れた性能が十分に発揮される濾材100,200を実現できる。   As described above, by laminating the PTFE porous membrane 11 with the air permeable fiber layer 12 to form the filter layer 10, it is possible to realize the filter media 100 and 200 that sufficiently exhibit the excellent performance of the PTFE porous membrane 11.
フィルタ層10における両方の最外層、すなわち、フィルタ層10における最上層および最下層が、ともに通気性繊維層12である限り、フィルタ層10における通気性繊維層12およびPTFE多孔質膜11の積層の順序は制限されない。フィルタ層10において、PTFE多孔質膜11と通気性繊維層12とが交互に積層されていてもよいし、PTFE多孔質膜11および通気性繊維層12のいずれか一方もしくは両方が連続して積層されている部分があってもよい。フィルタ層10における複数の通気性繊維層12は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。フィルタ層10は、通気性繊維層12/PTFE多孔質膜11/通気性繊維層12、の積層構造を有することが好ましい。フィルタ層10は、図1,2に示すように、これら3つの層のみからなっていてもよい。   As long as both outermost layers in the filter layer 10, that is, the uppermost layer and the lowermost layer in the filter layer 10 are both the breathable fiber layers 12, the laminated structure of the breathable fiber layer 12 and the PTFE porous membrane 11 in the filter layer 10. The order is not limited. In the filter layer 10, the PTFE porous membrane 11 and the air permeable fiber layer 12 may be alternately laminated, or one or both of the PTFE porous membrane 11 and the air permeable fiber layer 12 are continuously laminated. There may be parts that are. The plurality of breathable fiber layers 12 in the filter layer 10 may be the same as or different from each other. The filter layer 10 preferably has a laminated structure of a breathable fiber layer 12 / PTFE porous membrane 11 / breathable fiber layer 12. The filter layer 10 may consist of only these three layers as shown in FIGS.
通気性繊維層12の目付量は、濾材100,200の通気性等の観点から、15〜30g/m2が好ましい。通気性繊維層12の厚みは、濾材100,200の通気性や、プリーツ加工等におけるハンドリング性、濾材100,200の全体としての厚みの観点から、130〜200μmが好ましい。 The basis weight of the breathable fiber layer 12 is preferably 15 to 30 g / m 2 from the viewpoint of the breathability of the filter media 100 and 200. The thickness of the air-permeable fiber layer 12 is preferably 130 to 200 μm from the viewpoint of the air permeability of the filter media 100 and 200, the handleability in pleating and the like, and the overall thickness of the filter media 100 and 200.
通気性繊維層12を構成する繊維の材料としては、特に制限されないが、例えば、ポリエチレン(PE)およびポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、ポリアミド、ならびにこれらの複合材等が挙げられる。PTFE多孔質膜11と通気性繊維層12とを容易かつ良好に接着できるという観点から、通気性繊維層12を構成する繊維は、融点が低いポリオレフィン、特に、ポリプロピレンまたはポリエチレンを含むことが好ましい。   Although it does not restrict | limit especially as a material of the fiber which comprises the air permeable fiber layer 12, For example, Polyester, such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), Polyester, such as a polyethylene terephthalate (PET), Polyamide, and these composite materials Etc. From the viewpoint that the PTFE porous membrane 11 and the air permeable fiber layer 12 can be easily and satisfactorily bonded, the fibers constituting the air permeable fiber layer 12 preferably contain a polyolefin having a low melting point, particularly polypropylene or polyethylene.
通気性繊維層12は、芯成分が鞘成分より相対的に融点が高い芯鞘構造を有する複合繊維からなることが好ましい。芯成分としては、PET等、比較的融点の高い材料が用いられ、鞘成分としては、ポリオレフィン等、比較的融点の低い材料が用いられる。具体的には、芯鞘構造を有する繊維として、芯部分がPET製で、鞘部分がPE製であるもの(PET/PE繊維)や、芯部分がPP製で、鞘部分がPE製であるもの(PP/PE繊維)が挙げられる。芯鞘構造の繊維からなる通気性繊維層12を用いた場合、加熱により通気性繊維層12とPTFE多孔質膜11とをラミネートしても、通気性繊維層12の構造および厚みの熱による変化を抑制するとともに、通気性繊維層12の収縮によるPTFE多孔質膜11へのダメージを防止することができる。PTFE多孔質膜11と通気性繊維層12とを容易かつ良好に接着できるという観点から、通気性繊維層12、特に、PTFE多孔質膜11に接する通気性繊維層12は、PET/PE繊維からなることが好ましい。   The breathable fiber layer 12 is preferably composed of a composite fiber having a core-sheath structure in which the core component has a melting point relatively higher than that of the sheath component. A material having a relatively high melting point such as PET is used as the core component, and a material having a relatively low melting point such as polyolefin is used as the sheath component. Specifically, as a fiber having a core-sheath structure, the core part is made of PET and the sheath part is made of PE (PET / PE fiber), or the core part is made of PP and the sheath part is made of PE. (PP / PE fiber). When the breathable fiber layer 12 made of core-sheath structure fibers is used, even if the breathable fiber layer 12 and the PTFE porous film 11 are laminated by heating, the structure and thickness of the breathable fiber layer 12 change due to heat. In addition, it is possible to prevent damage to the PTFE porous membrane 11 due to shrinkage of the breathable fiber layer 12. From the viewpoint that the PTFE porous membrane 11 and the breathable fiber layer 12 can be easily and satisfactorily bonded, the breathable fiber layer 12, particularly the breathable fiber layer 12 in contact with the PTFE porous membrane 11, is made of PET / PE fibers. It is preferable to become.
PTFE多孔質膜11と通気性繊維層12との積層体を一体化させてフィルタ層10を製造するための方法としては、熱によるニップラミネート、赤外線ヒータを用いるラミネート(特許第3672868号公報を参照)等が挙げられる。中でも、各層の厚みをつぶすことなく強固な接着を実現できるという観点から、赤外線ヒータを用いるラミネートが好ましい。なお、通気性繊維層12が芯鞘構造の繊維からなる場合、通気性繊維層12の加熱温度は鞘成分の軟化点以上(好ましくは融点以上)で芯成分の融点よりも低く設定することが好ましい。   As a method for producing the filter layer 10 by integrating the laminated body of the PTFE porous membrane 11 and the air-permeable fiber layer 12, a nip lamination by heat, a lamination using an infrared heater (see Japanese Patent No. 3672868) ) And the like. Among these, a laminate using an infrared heater is preferable from the viewpoint that strong adhesion can be realized without reducing the thickness of each layer. When the breathable fiber layer 12 is made of fibers having a core-sheath structure, the heating temperature of the breathable fiber layer 12 may be set to be higher than the softening point of the sheath component (preferably higher than the melting point) and lower than the melting point of the core component. preferable.
〈接着層〉
接着層20は、フィルタ層10の上面に接するように積層されている。接着層20は、フィルタ層10の最上層にある通気性繊維層12とプレフィルタ層30との間に介在することにより、フィルタ層10とプレフィルタ層30とを一体化させる。接着層20は、目付量5〜10g/m2の繊維層である。接着層20の目付量が10g/m2以下であることにより、フィルタ層10とプレフィルタ層30との一体化に伴う通気性の低下および濾材100,200の使用に伴う圧力損失の上昇を防ぐことができる。接着層20の目付量が5g/m2以上であることにより、接着層20を介してプレフィルタ層30とフィルタ層10とを強固に一体化させることができる。
<Adhesive layer>
The adhesive layer 20 is laminated so as to be in contact with the upper surface of the filter layer 10. The adhesive layer 20 is interposed between the air-permeable fiber layer 12 and the prefilter layer 30 that are the uppermost layers of the filter layer 10, thereby integrating the filter layer 10 and the prefilter layer 30. The adhesive layer 20 is a fiber layer having a basis weight of 5 to 10 g / m 2 . When the basis weight of the adhesive layer 20 is 10 g / m 2 or less, a decrease in air permeability due to the integration of the filter layer 10 and the prefilter layer 30 and an increase in pressure loss due to the use of the filter media 100 and 200 are prevented. be able to. When the basis weight of the adhesive layer 20 is 5 g / m 2 or more, the prefilter layer 30 and the filter layer 10 can be firmly integrated via the adhesive layer 20.
接着層20は、エアレイド法により形成された繊維層であることが好ましい。エアレイド法(エアレイ法)とは、開繊した繊維群を空気中に分散させ、それを空気流に乗せて搬送し、キャリア上に堆積させることで繊維層を形成する方法であり、不織布の製造等に用いられている方法である(例えば、特開2006−81779号公報、特開2006−83496号公報、特開2006−83497号公報等を参照)。エアレイド法を用いることにより、得られる繊維層の目付量を容易に制御することができる。また、エアレイド法を用いることにより、接着層の目付量を極力少なくすることができる。具体的には、接着層20の目付量を、5〜10g/m2に制御することが容易にできる。 The adhesive layer 20 is preferably a fiber layer formed by an airlaid method. The airlaid method (airlaid method) is a method of forming a fiber layer by dispersing a spread fiber group in the air, transporting it in an air stream, and depositing it on a carrier. (See, for example, JP-A-2006-81779, JP-A-2006-83396, JP-A-2006-83497, etc.). By using the airlaid method, the basis weight of the obtained fiber layer can be easily controlled. Further, by using the airlaid method, the basis weight of the adhesive layer can be minimized. Specifically, the basis weight of the adhesive layer 20 can be easily controlled to 5 to 10 g / m 2 .
通常、2つの層を一体化させる方法として、2つの層を互いに接するように重ね合わせた後、熱により両層の表面を溶かす方法や、2つの層の間にホットメルト等の接着剤を塗布する方法等が採用される。しかし、このような方法を用いて、平均繊維径の比較的小さい繊維からなる(捕集効率の比較的高い)プレフィルタ層とその他の層とを一体化させた場合、両層の間の界面において目詰まりが生じ易い。その結果、得られた濾材の圧力損失が大きくなり、濾材の使用に伴う圧力損失の上昇も大きくなり、濾材の寿命が短くなる。   Usually, as a method of integrating the two layers, after overlapping the two layers so as to contact each other, the surface of both layers is melted by heat, or an adhesive such as hot melt is applied between the two layers. The method to do is adopted. However, when such a method is used to integrate a prefilter layer made of fibers having a relatively small average fiber diameter (with a relatively high collection efficiency) and other layers, the interface between the two layers In this case, clogging is likely to occur. As a result, the pressure loss of the obtained filter medium increases, the increase in pressure loss accompanying the use of the filter medium also increases, and the life of the filter medium is shortened.
これに対し、本実施形態では、フィルタ層10およびプレフィルタ層30が、目付量5〜10g/m2の繊維層である接着層20を介して一体化されているため、フィルタ層10とプレフィルタ層30との間において目詰まりが生じ難い。それゆえ、圧力損失の上昇が抑制された、寿命の長い濾材100,200を実現することができる。 On the other hand, in this embodiment, since the filter layer 10 and the pre-filter layer 30 are integrated via the adhesive layer 20 which is a fiber layer having a basis weight of 5 to 10 g / m 2 , the filter layer 10 and the pre-filter layer 30 are integrated. Clogging is unlikely to occur between the filter layer 30 and the filter layer 30. Therefore, it is possible to realize the filter media 100 and 200 having a long life in which an increase in pressure loss is suppressed.
接着層20の厚みは、例えば、30〜70μmである。接着層20の厚みが30μm以上であれば、プレフィルタ層30と接着層20との間および接着層20とフィルタ層10との間の接着を良好とすることができる。接着層20の厚みが70μm以下であれば、接着層20における通気性を高くすることができる。   The thickness of the adhesive layer 20 is, for example, 30 to 70 μm. When the thickness of the adhesive layer 20 is 30 μm or more, the adhesion between the prefilter layer 30 and the adhesive layer 20 and between the adhesive layer 20 and the filter layer 10 can be improved. If the thickness of the adhesive layer 20 is 70 μm or less, the air permeability in the adhesive layer 20 can be increased.
接着層20を構成する繊維の平均繊維径は、例えば、10〜60μmであり、15〜40μmが好ましい。接着層20を構成する繊維の平均繊維径が10μm以上であれば、接着層20における通気性を高くすることができる。接着層20を構成する繊維の平均繊維径が60μm以下であれば、プレフィルタ層30と接着層20との間および接着層20とフィルタ層10との間の接着を良好とすることができる。   The average fiber diameter of the fibers constituting the adhesive layer 20 is, for example, 10 to 60 μm, and preferably 15 to 40 μm. If the average fiber diameter of the fibers constituting the adhesive layer 20 is 10 μm or more, the air permeability in the adhesive layer 20 can be increased. If the average fiber diameter of the fiber which comprises the contact bonding layer 20 is 60 micrometers or less, the adhesion | attachment between the pre filter layer 30 and the contact bonding layer 20 and between the contact bonding layer 20 and the filter layer 10 can be made favorable.
接着層20を構成する繊維の平均繊維径は、フィルタ層10における通気性繊維層12を構成する繊維の平均繊維径よりも大きいことが好ましい。これにより、フィルタ層10に接着層20を接着した際に、フィルタ層10と接着層20との間の界面における目詰まりを抑制し、濾材100,200の圧力損失の上昇を抑制することができる。同様の観点から、接着層20を構成する繊維の平均繊維径は、プレフィルタ層30を構成する繊維の平均繊維径よりも大きいことが好ましい。   The average fiber diameter of the fibers constituting the adhesive layer 20 is preferably larger than the average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer 12 in the filter layer 10. Thereby, when the adhesive layer 20 is bonded to the filter layer 10, clogging at the interface between the filter layer 10 and the adhesive layer 20 can be suppressed, and an increase in pressure loss of the filter media 100 and 200 can be suppressed. . From the same viewpoint, the average fiber diameter of the fibers constituting the adhesive layer 20 is preferably larger than the average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer 30.
接着層20は、接着層20が接する通気性繊維層12および/またはプレフィルタ層30に含まれる材料と同じ材料を含むことが好ましい。これにより、接着層20はフィルタ層10とプレフィルタ層30とをより強固に接着させることができ、剥がれの生じにくい濾材100,200を得ることができる。接着層20は、芯成分が鞘成分より相対的に融点が高い芯鞘構造を有する複合繊維からなることが好ましい。芯鞘構造を有する複合繊維として、芯部分がPET製で、鞘部分がPP製であるもの(PET/PP繊維)、芯部分がPET製で、鞘部分がPE製であるもの(PET/PE繊維)等が挙げられる。   The adhesive layer 20 preferably includes the same material as the material included in the breathable fiber layer 12 and / or the prefilter layer 30 with which the adhesive layer 20 is in contact. Thereby, the adhesive layer 20 can adhere the filter layer 10 and the pre-filter layer 30 more firmly, and can obtain the filter media 100 and 200 which are hard to peel off. The adhesive layer 20 is preferably made of a composite fiber having a core-sheath structure in which the core component has a relatively higher melting point than the sheath component. As a composite fiber having a core-sheath structure, a core part made of PET and a sheath part made of PP (PET / PP fiber), a core part made of PET, and a sheath part made of PE (PET / PE Fiber) and the like.
接着層20は2つ以上の層からなっていてもよい。フィルタ層10の最上層にある通気性繊維層12とプレフィルタ層30とで互いに材料が異なっている場合、2つ以上の層からなる接着層20における各層の材料を適切に選択することにより、フィルタ層10、接着層20およびプレフィルタ層30が互いに強固に接着した濾材200を容易に得ることができる。例えば、2つの層、すなわち、第一の接着層21と第二の接着層22との積層体からなる接着層20を備えた濾材200において、フィルタ層10の最上層にある通気性繊維層12が材料Aを含み、プレフィルタ層30が材料Bを含むとする。この場合、第一の接着層21として、材料Aを含むものを選択することにより、フィルタ層10と第一の接着層21との間において強固な接着を実現できる。さらに、第二の接着層22として、材料Bを含むものを選択することにより、第二の接着層22とプレフィルタ層30との間において強固な接着を実現できる。その結果、全体として隣り合う層同士が強固に一体化された濾材200が得られる。   The adhesive layer 20 may be composed of two or more layers. When the material of the breathable fiber layer 12 and the prefilter layer 30 at the uppermost layer of the filter layer 10 are different from each other, by appropriately selecting the material of each layer in the adhesive layer 20 composed of two or more layers, The filter medium 200 in which the filter layer 10, the adhesive layer 20, and the prefilter layer 30 are firmly bonded to each other can be easily obtained. For example, in the filter medium 200 including two layers, that is, the adhesive layer 20 formed of a laminate of the first adhesive layer 21 and the second adhesive layer 22, the breathable fiber layer 12 that is the uppermost layer of the filter layer 10. Includes the material A, and the prefilter layer 30 includes the material B. In this case, by selecting a material containing the material A as the first adhesive layer 21, it is possible to realize strong adhesion between the filter layer 10 and the first adhesive layer 21. Further, by selecting the second adhesive layer 22 containing the material B, it is possible to realize strong adhesion between the second adhesive layer 22 and the prefilter layer 30. As a result, the filter medium 200 in which adjacent layers are firmly integrated as a whole is obtained.
フィルタ層10、接着層20およびプレフィルタ層30の積層方法は、特に限定されない。例えば、フィルタ層10、接着層20およびプレフィルタ層30をそれぞれ個別に作製し、これら3つの層10,20,30をこの順に重ね合わせた後、一体化することにより濾材100,200を製造できる。   The method for laminating the filter layer 10, the adhesive layer 20, and the prefilter layer 30 is not particularly limited. For example, the filter medium 10, the adhesive layer 20, and the prefilter layer 30 can be individually manufactured, and these three layers 10, 20, 30 can be stacked in this order and then integrated to produce the filter media 100, 200. .
あるいは、接着層20とプレフィルタ層30との接合体を予め作製し、接合体における接着層20の上にフィルタ層10を重ね合わせた後、一体化することにより濾材100,200を製造してもよい。接着層20とプレフィルタ層30との接合体は、例えば、予め製造されたプレフィルタ層30と、エアレイド法等を用いて単独で製造された接着層20とを重ね合わせた後、一体化することにより製造できる。あるいは、エアレイド法等を用いて単独で製造された接着層20の上に、通常の方法を用いてプレフィルタ層30を形成することにより、接合体を製造してもよい。またあるいは、予め製造されたプレフィルタ層30の上に、エアレイド法等を用いて接着層20を形成することにより、接合体を製造してもよい。この場合、例えば、プレフィルタ層30の上面に繊維群を堆積させると同時に、プレフィルタ層30の下面側から空気の吸引を行う。これにより、プレフィルタ層30の上面から下面へと流れる空気流に乗って繊維群がプレフィルタ層30の内部へ侵入し、プレフィルタ層30の上面の繊維に絡まるため、プレフィルタ層30と接合した接着層20を形成することができる。単独で製造された接着層20に対して、または、プレフィルタ層30上に形成された接着層20に対して、サーマルボンド法を用いて接着層20における繊維群を互いに結着させる工程をさらに加えてもよい。これにより、後の工程における接着層20のハンドリング性を向上させることができる。   Alternatively, the filter medium 100 and 200 are manufactured by preparing a bonded body of the adhesive layer 20 and the prefilter layer 30 in advance, superimposing the filter layer 10 on the adhesive layer 20 in the bonded body, and then integrating them. Also good. The bonded body of the adhesive layer 20 and the prefilter layer 30 is integrated after, for example, the prefilter layer 30 manufactured in advance and the adhesive layer 20 manufactured independently using the airlaid method or the like are overlapped. Can be manufactured. Alternatively, the joined body may be manufactured by forming the pre-filter layer 30 on the adhesive layer 20 manufactured independently using the airlaid method or the like using a normal method. Alternatively, the bonded body may be manufactured by forming the adhesive layer 20 on the prefilter layer 30 manufactured in advance using an airlaid method or the like. In this case, for example, the fiber group is deposited on the upper surface of the prefilter layer 30 and at the same time, air is sucked from the lower surface side of the prefilter layer 30. As a result, the fiber group penetrates into the inside of the prefilter layer 30 on the air flow flowing from the upper surface to the lower surface of the prefilter layer 30 and is entangled with the fibers on the upper surface of the prefilter layer 30. The adhesive layer 20 can be formed. A step of binding the fiber groups in the adhesive layer 20 to each other using the thermal bond method with respect to the adhesive layer 20 manufactured alone or to the adhesive layer 20 formed on the prefilter layer 30. May be added. Thereby, the handleability of the adhesive layer 20 in a later step can be improved.
フィルタ層10と接着層20とプレフィルタ層30との一体化、接着層20とプレフィルタ層30との一体化、接着層20とプレフィルタ層30との接合体とフィルタ層10との一体化等、層同士の一体化には、熱または赤外線が用いられる。具体的には、一体化の方法として、熱によるニップラミネート、赤外線ヒータを用いるラミネート等が挙げられる。中でも、各層の厚みをつぶすことなく強固な接着を実現し、目詰まりの抑制された、寿命の長い濾材100,200を実現し易いという観点から、赤外線ヒータを用いるラミネートが好ましい。なお、通気性繊維層12、接着層20および/またはプレフィルタ層30が芯鞘構造の繊維からなる場合、これらの層の加熱温度は鞘成分の軟化点以上(好ましくは融点以上)で芯成分の融点よりも低く設定することが好ましい。   Integration of filter layer 10, adhesive layer 20 and prefilter layer 30, integration of adhesive layer 20 and prefilter layer 30, integration of bonded body of adhesive layer 20 and prefilter layer 30 and filter layer 10 For example, heat or infrared rays is used to integrate the layers. Specifically, examples of the integration method include nip lamination by heat, lamination using an infrared heater, and the like. Among these, a laminate using an infrared heater is preferable from the viewpoint that it is easy to realize a long-life filter medium 100, 200 that achieves strong adhesion without crushing the thickness of each layer and is suppressed from clogging. When the breathable fiber layer 12, the adhesive layer 20, and / or the prefilter layer 30 are made of fibers having a core-sheath structure, the heating temperature of these layers is higher than the softening point of the sheath component (preferably higher than the melting point) and the core component. It is preferable to set it lower than the melting point.
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not restrict | limited to a following example.
(実施例1)
実施例1では、図1に示す積層構造を有するエアフィルタ濾材を作製した。
Example 1
In Example 1, an air filter medium having the laminated structure shown in FIG. 1 was produced.
プレフィルタ層としては、PP製の繊維からなり、平均繊維径3μm、厚み0.26mm、目付量40g/m2である不織布(シンテックス、三井化学社製)を用いた。まず、プレフィルタ層の上に、エアレイド法を用いて接着層を形成することにより、プレフィルタ層と接着層との接合体を作製した。なお、接着層を構成する繊維は、芯鞘構造を有し、芯部分がPET製で鞘部分がPE製である、PET/PE繊維であった。PET/PE繊維の平均繊維径は30μmであった。接着層の厚みは40μm、目付量は5g/m2であった。 As the prefilter layer, a non-woven fabric (Syntex, manufactured by Mitsui Chemicals) made of PP fibers, having an average fiber diameter of 3 μm, a thickness of 0.26 mm, and a basis weight of 40 g / m 2 was used. First, an adhesive layer was formed on the prefilter layer by using the airlaid method, thereby preparing a joined body of the prefilter layer and the adhesive layer. The fibers constituting the adhesive layer were PET / PE fibers having a core-sheath structure, the core part being made of PET, and the sheath part being made of PE. The average fiber diameter of the PET / PE fibers was 30 μm. The thickness of the adhesive layer was 40 μm, and the basis weight was 5 g / m 2 .
次に、フィルタ層を作製した。PTFEファインパウダ−(フルオンCD−123、旭・ICIフロロポリマーズ社製)100重量部に対して、液状潤滑剤としての流動パラフィン20重量部を均一に混合した。得られた混合物を圧力20kg/cm2で予備成形した。得られた予備成型物をシート状に押出成形した。得られたシート状物を一対の金属製圧延ロール間に通すことにより、厚さ0.2mmの長尺フィルムとしてのシート状成形体を得た。トリクレンを用いた抽出法によって、シート状成形体に含まれる液状潤滑剤を除去した。このシート状成形体を管状芯体にロール状に巻き取った。ロール延伸法により、巻き取ったシート状成形体を280℃で長手方向へ15倍に一軸延伸した。さらに、これを120℃で幅方向へ30倍に延伸した後、400℃で30秒間熱処理を加えることにより、厚み10μm、平均孔径0.6μmのPTFE多孔質膜を得た。 Next, a filter layer was produced. 20 parts by weight of liquid paraffin as a liquid lubricant was uniformly mixed with 100 parts by weight of PTFE fine powder (Fullon CD-123, manufactured by Asahi ICI Fluoropolymers). The resulting mixture was preformed at a pressure of 20 kg / cm 2 . The obtained preform was extruded into a sheet. By passing the obtained sheet-like material between a pair of metal rolling rolls, a sheet-like molded body as a long film having a thickness of 0.2 mm was obtained. The liquid lubricant contained in the sheet-like molded body was removed by an extraction method using trichlene. This sheet-like molded body was wound around a tubular core body in a roll shape. The wound sheet-like molded body was uniaxially stretched 15 times in the longitudinal direction at 280 ° C. by a roll stretching method. Further, this was stretched 30 times in the width direction at 120 ° C., and then heat treated at 400 ° C. for 30 seconds to obtain a PTFE porous membrane having a thickness of 10 μm and an average pore diameter of 0.6 μm.
通気性繊維層としては、不織布(エルベスT0303WDO、ユニチカ社製)を用いた。通気性繊維層を構成する繊維は、芯鞘構造を有し、芯部分がPET製で鞘部分がPE製である、PET/PE繊維であった。PET/PE繊維の平均繊維径は20μmであった。通気性繊維層の厚みは150μm、目付量は30g/m2であった。 As the breathable fiber layer, a non-woven fabric (Elves T0303WDO, manufactured by Unitika Ltd.) was used. The fibers constituting the breathable fiber layer were PET / PE fibers having a core-sheath structure, the core part being made of PET and the sheath part being made of PE. The average fiber diameter of the PET / PE fibers was 20 μm. The breathable fiber layer had a thickness of 150 μm and a basis weight of 30 g / m 2 .
PTFE多孔質膜の両面に通気性繊維層が積層した3層構造となるように、PTFE多孔質膜と通気性繊維層とを赤外線ラミネートによって一体化させることにより、フィルタ層を作製した。なお、通気性繊維層の加熱温度は160℃であった。   A filter layer was produced by integrating the PTFE porous membrane and the breathable fiber layer with an infrared laminate so as to have a three-layer structure in which the breathable fiber layer was laminated on both surfaces of the PTFE porous membrane. The heating temperature of the breathable fiber layer was 160 ° C.
図1に示した積層構造となるように、プレフィルタ層と接着層との接合体をフィルタ層に重ねることにより積層体を得た。この積層体を赤外線ラミネートによって160℃で一体化させることにより、エアフィルタ濾材を作製した。   A laminated body was obtained by stacking a joined body of the prefilter layer and the adhesive layer on the filter layer so as to obtain the laminated structure shown in FIG. The laminate was integrated at 160 ° C. by infrared lamination to produce an air filter medium.
(実施例2)
実施例2では、図2に示す積層構造を有するエアフィルタ濾材を作製した。
(Example 2)
In Example 2, an air filter medium having the laminated structure shown in FIG. 2 was produced.
プレフィルタ層としては、実施例1と同じものを用いた。フィルタ層としては、実施例1と同じものを作製した。   The same prefilter layer as in Example 1 was used. The same filter layer as in Example 1 was produced.
プレフィルタ層の上に、エアレイド法を用いて第二の接着層を形成し、さらに、第二の接着層の上に、エアレイド法を用いて第一の接着層を形成した。これにより、(プレフィルタ層/第二の接着層/第一の接着層)の積層構造を有する、プレフィルタ層と接着層との接合体が得られた。なお、第一の接着層を構成する繊維は、芯鞘構造を有し、芯部分がPET製で鞘部分がPE製である、PET/PE繊維であった。PET/PE繊維の平均繊維径は60μmであった。第一の接着層の厚みは15μm、目付量は5g/m2であった。第二の接着層を構成する繊維は、芯鞘構造を有し、芯部分がPET製で鞘部分がPP製である、PET/PP繊維であった。PET/PP繊維の平均繊維径は60μmであった。第二の接着層の厚みは15μm、目付量は5g/m2であった。したがって、第一の接着層および第二の接着層からなる接着層は、全体として、平均繊維径60μmの繊維からなり、厚みは30μm、目付量は10g/m2であった。 A second adhesive layer was formed on the prefilter layer using the airlaid method, and further, a first adhesive layer was formed on the second adhesive layer using the airlaid method. As a result, a joined body of the prefilter layer and the adhesive layer having a laminated structure of (prefilter layer / second adhesive layer / first adhesive layer) was obtained. In addition, the fiber which comprises a 1st contact bonding layer was a PET / PE fiber which has a core sheath structure, a core part is a product made from PET, and a sheath part is a product made from PE. The average fiber diameter of the PET / PE fibers was 60 μm. The thickness of the first adhesive layer was 15 μm, and the basis weight was 5 g / m 2 . The fibers constituting the second adhesive layer were PET / PP fibers having a core-sheath structure, the core part being made of PET and the sheath part being made of PP. The average fiber diameter of the PET / PP fiber was 60 μm. The thickness of the second adhesive layer was 15 μm, and the basis weight was 5 g / m 2 . Therefore, the adhesive layer composed of the first adhesive layer and the second adhesive layer as a whole was composed of fibers having an average fiber diameter of 60 μm, a thickness of 30 μm, and a basis weight of 10 g / m 2 .
図2に示した積層構造となるように、得られたプレフィルタ層と接着層との接合体をフィルタ層に重ねることにより、積層体を得た。この積層体を実施例1と同様の方法で一体化することにより、エアフィルタ濾材を作製した。   A laminated body was obtained by superimposing the obtained joined body of the prefilter layer and the adhesive layer on the filter layer so that the laminated structure shown in FIG. 2 was obtained. The laminate was integrated by the same method as in Example 1 to produce an air filter medium.
(実施例3)
実施例1と同様にして、プレフィルタ層と接着層との接合体にフィルタ層が重ねられた積層体を作製した。この積層体を、加熱したカレンダーロールを用いた熱ロールニップによって一体化させることにより、図1に示す積層構造を有するエアフィルタ濾材を作製した。
(Example 3)
In the same manner as in Example 1, a laminate in which the filter layer was overlaid on the joined body of the prefilter layer and the adhesive layer was produced. The laminated body was integrated by a hot roll nip using a heated calendar roll to produce an air filter medium having a laminated structure shown in FIG.
(比較例1)
プレフィルタ層としては、実施例1と同じものを用いた。フィルタ層としては、実施例1と同じものを作製した。プレフィルタ層の上に、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)系ホットメルト接着剤を目付量10g/m2で塗布した。プレフィルタ層において接着剤が塗布された面の上にフィルタ層を重ねることにより、プレフィルタ層とフィルタ層とが接着剤を介して一体化したエアフィルタ濾材を作製した。
(Comparative Example 1)
The same prefilter layer as in Example 1 was used. The same filter layer as in Example 1 was produced. On the prefilter layer, a styrene-butadiene rubber (SBR) hot melt adhesive was applied at a basis weight of 10 g / m 2 . An air filter medium in which the prefilter layer and the filter layer were integrated with each other through the adhesive was produced by overlapping the filter layer on the surface of the prefilter layer on which the adhesive was applied.
(比較例2)
プレフィルタ層としては、実施例1と同じものを用いた。フィルタ層としては、実施例1と同じものを作製した。プレフィルタ層の上に、フィルタ層を直接重ねることにより、積層体を得た。この積層体を、加熱したカレンダーロールを用いた熱ロールニップによって一体化させることにより、エアフィルタ濾材を作製した。
(Comparative Example 2)
The same prefilter layer as in Example 1 was used. The same filter layer as in Example 1 was produced. A laminate was obtained by directly superimposing the filter layer on the prefilter layer. The laminate was integrated by a hot roll nip using a heated calender roll to produce an air filter medium.
(比較例3)
接着層を構成する繊維の平均繊維径を10μmとし、通気性繊維層を構成する繊維の平均繊維径を50μmとしたこと以外は実施例1と同様にして、図1と同様の積層構造を有するエアフィルタ濾材を作製した。
(Comparative Example 3)
1 has the same laminated structure as in Example 1, except that the average fiber diameter of the fibers constituting the adhesive layer is 10 μm and the average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer is 50 μm. An air filter medium was prepared.
(比較例4)
接着層の目付量を30g/m2とし、接着層を構成する繊維の平均繊維径を60μmとした以外は実施例1と同様にして、図1と同様の積層構造を有するエアフィルタ濾材を作製した。
(Comparative Example 4)
An air filter medium having a laminated structure similar to that of FIG. 1 is produced in the same manner as in Example 1 except that the basis weight of the adhesive layer is 30 g / m 2 and the average fiber diameter of the fibers constituting the adhesive layer is 60 μm. did.
(比較例5)
通気性繊維層を構成する繊維の平均繊維径を50μmとしたこと以外は実施例1と同様にして、図1と同様の積層構造を有するエアフィルタ濾材を作製した。
(Comparative Example 5)
An air filter medium having a laminated structure similar to that of FIG. 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer was 50 μm.
なお、層を構成する繊維の平均繊維径は、光学顕微鏡(レーザーテック社製)を用いて求めた。すなわち、層から採取した少量の繊維を光学顕微鏡で観察し、30本の繊維について真円換算繊維径を測定した。測定された繊維の真円換算繊維径の合計を、測定した繊維の本数で除することにより、平均繊維径を求めた。   In addition, the average fiber diameter of the fiber which comprises a layer was calculated | required using the optical microscope (made by Lasertec). That is, a small amount of fiber collected from the layer was observed with an optical microscope, and the fiber diameter in terms of perfect circle was measured for 30 fibers. The average fiber diameter was determined by dividing the total of the measured fiber diameters in terms of perfect circle by the number of fibers measured.
実施例1〜3および比較例1〜5で得られたエアフィルタ濾材の圧力損失および捕集効率を測定した。さらに、実施例1〜3および比較例1〜5で得られたエアフィルタ濾材に対してプリーツ加工を行い、プリーツ加工後のエアフィルタ濾材の捕集効率およびDHC(Dust Holding Capacity)を測定した。これらの測定方法を以下に説明する。なお、プリーツ加工は、プリーツ機(TK−11、東洋工機社製)を用い、プリーツの山高さを20mmとして行った。   The pressure loss and the collection efficiency of the air filter media obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 were measured. Further, the air filter media obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 were pleated, and the collection efficiency and DHC (Dust Holding Capacity) of the air filter media after pleating were measured. These measurement methods will be described below. In addition, the pleating process was performed using a pleating machine (TK-11, manufactured by Toyo Koki Co., Ltd.) with a pleat height of 20 mm.
〈圧力損失〉
エアフィルタ濾材を有効面積100cm2の円形ホルダーにセットした。セットした濾材に気体を透過させ、入り口側と出口側とで圧力差を印加した。濾材を通過する気体の線速度を5.3cm/秒に調整したときの圧力損失を、圧力計(マノメータ)で測定した。
<Pressure loss>
The air filter medium was set in a circular holder having an effective area of 100 cm 2 . Gas was permeated through the set filter medium, and a pressure difference was applied between the inlet side and the outlet side. The pressure loss when the linear velocity of the gas passing through the filter medium was adjusted to 5.3 cm / second was measured with a pressure gauge (manometer).
〈DHC〉
プリーツ加工後のエアフィルタ濾材を、上記圧力損失の測定と同様の装置にセットした。セットした濾材に、線速度30cm/秒で14日間、空気(大気)を透過させ、14日経過後の圧力損失を圧力計(マノメータ)で測定した。
<DHC>
The air filter medium after the pleating process was set in the same apparatus as the measurement of the pressure loss. The set filter medium was permeated with air (atmosphere) for 14 days at a linear velocity of 30 cm / sec, and the pressure loss after 14 days was measured with a manometer.
〈捕集効率〉
エアフィルタ濾材(または、プリーツ加工後のエアフィルタ濾材)を、上記圧力損失の測定と同様の装置にセットし、濾材を通過する気体の線速度を5.3cm/秒に調整した。次いで、濾材の上流側から、0.3〜0.5μmのDOP粒子の濃度が約107個/Lとなるように多分散ジオクチルフタレート(DOP)を流した。濾材の下流側における上記DOP粒子の濃度をパーティクルカウンターで測定し、以下の式(1)により捕集効率を求めた。
<Collection efficiency>
The air filter medium (or the air filter medium after pleating) was set in the same apparatus as the measurement of the pressure loss, and the linear velocity of the gas passing through the filter medium was adjusted to 5.3 cm / sec. Subsequently, polydispersed dioctyl phthalate (DOP) was flowed from the upstream side of the filter medium so that the concentration of DOP particles of 0.3 to 0.5 μm was about 10 7 particles / L. The concentration of the DOP particles on the downstream side of the filter medium was measured with a particle counter, and the collection efficiency was determined by the following equation (1).
これらの測定の結果を表1に示す。   The results of these measurements are shown in Table 1.
実施例1〜3で得られたエアフィルタ濾材は、高い捕集効率を示した。実施例1〜3で得られたエアフィルタ濾材は、プリーツ加工後においても、高い捕集効率を示した。実施例1〜3で得られたエアフィルタ濾材の圧力損失およびDHC圧力損失はいずれも小さかった。実施例1〜3で得られたエアフィルタ濾材は、圧力損失とDHC圧力損失との差も小さかった。このように、実施例1〜3では、高い捕集効率を有し、濾材の使用に伴う圧力損失の上昇が抑制された、長寿命なエアフィルタ濾材が得られた。   The air filter media obtained in Examples 1 to 3 showed high collection efficiency. The air filter media obtained in Examples 1 to 3 showed high collection efficiency even after pleating. The pressure loss and DHC pressure loss of the air filter media obtained in Examples 1 to 3 were both small. In the air filter media obtained in Examples 1 to 3, the difference between the pressure loss and the DHC pressure loss was also small. Thus, in Examples 1 to 3, a long-life air filter medium having a high collection efficiency and suppressing an increase in pressure loss due to the use of the filter medium was obtained.
実施例1と実施例3とを比較すると、実施例1で得られたエアフィルタ濾材の方が、圧力損失およびDHC圧力損失が小さかった。圧力損失とDHC圧力損失との差は、実施例1において110Pa、実施例3において180Paであった。このように、実施例3に比べて、実施例1では、濾材の使用に伴う圧力損失の上昇がより効果的に抑制された。実施例3と異なり、実施例1では、接着層を介してプレフィルタ層とフィルタ層とを一体化させる方法として、赤外ラミネート法が採用された。それゆえ、実施例3に比べて、実施例1では、一体化に伴う濾材の目詰まりがより効果的に抑制されたと考えられる。   When Example 1 and Example 3 were compared, the pressure loss and DHC pressure loss of the air filter medium obtained in Example 1 were smaller. The difference between the pressure loss and the DHC pressure loss was 110 Pa in Example 1 and 180 Pa in Example 3. Thus, compared with Example 3, in Example 1, the increase in the pressure loss accompanying the use of the filter medium was more effectively suppressed. Unlike Example 3, in Example 1, an infrared laminating method was employed as a method of integrating the prefilter layer and the filter layer via an adhesive layer. Therefore, compared with Example 3, in Example 1, it is thought that the clogging of the filter medium accompanying integration was suppressed more effectively.
比較例1では、実施例1〜3に比べてDHC圧力損失が大きく、圧力損失とDHC圧力損失との差も大きかった。このように、比較例1では、エアフィルタ濾材の使用に伴う圧力損失の上昇を十分に抑制できなかった。比較例1では、接着層の代わりにホットメルト接着剤を用いてプレフィルタ層とフィルタ層とが一体化されたため、使用に伴って目詰まりの生じ易いエアフィルタ濾材が得られたと考えられる。   In Comparative Example 1, the DHC pressure loss was larger than in Examples 1 to 3, and the difference between the pressure loss and the DHC pressure loss was also large. As described above, in Comparative Example 1, an increase in pressure loss due to the use of the air filter medium could not be sufficiently suppressed. In Comparative Example 1, since the prefilter layer and the filter layer were integrated using a hot melt adhesive instead of the adhesive layer, it is considered that an air filter medium that was easily clogged with use was obtained.
比較例2では、実施例3に比べて、圧力損失およびDHC圧力損失が大きく、圧力損失とDHC圧力損失との差も大きかった。このように、比較例2で得られた濾材は圧力損失が大きく、濾材の使用に伴う圧力損失の上昇も大きかった。比較例2では、プレフィルタ層とフィルタ層とを直接に重ね合わせた状態で一体化させることにより濾材を作製した。このため、通気性の低い濾材が得られ、濾材の使用に伴いプレフィルタ層とフィルタ層との間で目詰まりが生じたと考えられる。   In Comparative Example 2, compared to Example 3, the pressure loss and the DHC pressure loss were large, and the difference between the pressure loss and the DHC pressure loss was also large. Thus, the filter medium obtained in Comparative Example 2 had a large pressure loss, and the increase in pressure loss accompanying the use of the filter medium was also large. In Comparative Example 2, a filter medium was produced by integrating the prefilter layer and the filter layer in a state of being directly overlapped. For this reason, a filter medium with low air permeability is obtained, and it is considered that clogging occurred between the prefilter layer and the filter layer with the use of the filter medium.
比較例3および5では、実施例1に比べて、プリーツ加工後の捕集効率が低かった。比較例3および5では、通気性繊維層を構成する繊維の平均繊維径が50μmと大きかった。このため、比較例3および5で得られた濾材では、通気性繊維層を構成する繊維によってPTFE多孔質膜が十分に支えられておらず、プリーツ加工や濾材の使用(DHC測定)に伴ってリークが生じたと考えられる。   In Comparative Examples 3 and 5, the collection efficiency after pleating was lower than in Example 1. In Comparative Examples 3 and 5, the average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer was as large as 50 μm. For this reason, in the filter media obtained in Comparative Examples 3 and 5, the PTFE porous membrane is not sufficiently supported by the fibers constituting the breathable fiber layer, and accompanying the pleating process and the use of the filter media (DHC measurement) It is considered that a leak has occurred.
比較例4では、実施例1に比べて、圧力損失およびDHC圧力損失が大きく、圧力損失とDHC圧力損失との差も大きかった。比較例4では、接着層の目付量が30g/m2と大きかった。このため、比較例4では、通気性の低い濾材が得られ、プリーツ加工後の濾材の使用(DHC測定)に伴って目詰まりが生じたと考えられる。 In Comparative Example 4, compared to Example 1, the pressure loss and the DHC pressure loss were large, and the difference between the pressure loss and the DHC pressure loss was also large. In Comparative Example 4, the basis weight of the adhesive layer was as large as 30 g / m 2 . For this reason, in Comparative Example 4, a filter medium with low air permeability was obtained, and it is considered that clogging occurred with the use of the filter medium after pleating (DHC measurement).
本発明のエアフィルタ濾材は、タービン用吸気フィルタ濾材、クリーンルーム用エアフィルタ濾材、マスク用フィルタ濾材、家電全般に使用されるフィルタ濾材等、様々な用途に用いることができる。本発明のエアフィルタ濾材は、特に、プリーツ加工等の加工が施されるエアフィルタ濾材としての使用に適している。   The air filter medium of the present invention can be used in various applications such as a turbine intake filter medium, a clean room air filter medium, a mask filter medium, and a filter medium used in general household appliances. The air filter medium of the present invention is particularly suitable for use as an air filter medium subjected to processing such as pleating.
10 フィルタ層
11 PTFE多孔質膜
12 通気性繊維層
20 接着層
21 第一の接着層
22 第二の接着層
30 プレフィルタ層
100,200 エアフィルタ濾材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Filter layer 11 PTFE porous membrane 12 Breathable fiber layer 20 Adhesive layer 21 First adhesive layer 22 Second adhesive layer 30 Pre-filter layer 100,200 Air filter medium

Claims (9)

  1. ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)多孔質膜と通気性繊維層とが積層されたフィルタ層と、
    前記フィルタ層の片面に積層されたプレフィルタ層と、
    前記フィルタ層と前記プレフィルタ層との間に設けられた接着層と、
    の積層体を含み、
    前記フィルタ層における両方の最外層が前記通気性繊維層であり、
    前記プレフィルタ層を構成する繊維の平均繊維径が0.6〜15μmであり、
    前記通気性繊維層を構成する繊維の平均繊維径が10〜30μmであり、
    前記通気性繊維層を構成する繊維の平均繊維径は前記プレフィルタ層を構成する繊維の平均繊維径よりも大きく、
    前記接着層は、芯成分が鞘成分より相対的に融点が高い芯鞘構造を有する複合繊維により構成された、目付量5〜10g/m2の繊維層であ
    前記接着層を構成する前記繊維層の平均繊維径が15〜60μmである、
    エアフィルタ濾材。
    A filter layer in which a polytetrafluoroethylene (PTFE) porous membrane and a breathable fiber layer are laminated;
    A pre-filter layer laminated on one side of the filter layer;
    An adhesive layer provided between the filter layer and the prefilter layer;
    Including a laminate of
    Both outermost layers in the filter layer are the breathable fiber layers,
    The average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer is 0.6 to 15 μm,
    The fiber constituting the breathable fiber layer has an average fiber diameter of 10 to 30 μm,
    The average fiber diameter of the fibers constituting the breathable fiber layer is larger than the average fiber diameter of the fibers constituting the prefilter layer,
    The adhesive layer, the core component is relatively melting point than the sheath component constituted by a composite fiber having a high core-sheath structure, Ri fiber layer der basis weight 5 to 10 g / m 2,
    The average fiber diameter of the fiber layer constituting the adhesive layer is Ru 15~60μm der,
    Air filter media.
  2. 前記接着層を構成する繊維の平均繊維径が15〜40μmである請求項1に記載のエアフィルタ濾材。   The air filter medium according to claim 1, wherein an average fiber diameter of fibers constituting the adhesive layer is 15 to 40 μm.
  3. 前記接着層の厚みが30〜70μmである請求項1または2に記載のエアフィルタ濾材。   The air filter medium according to claim 1 or 2, wherein the adhesive layer has a thickness of 30 to 70 µm.
  4. 前記接着層が、前記フィルタ層の最外層であって前記接着層に接する前記通気性繊維層に含まれる材料と同じ材料を含む、請求項1〜3のいずれかに記載のエアフィルタ濾材。   The air filter medium according to any one of claims 1 to 3, wherein the adhesive layer is the outermost layer of the filter layer and includes the same material as that contained in the breathable fiber layer in contact with the adhesive layer.
  5. 前記接着層が、エアレイド法により形成された繊維層である、請求項1〜4のいずれかに記載のエアフィルタ濾材。   The air filter medium according to any one of claims 1 to 4, wherein the adhesive layer is a fiber layer formed by an airlaid method.
  6. 前記フィルタ層における前記通気性繊維層が、芯鞘構造を有し、芯部分がポリエチレンテレフタラート(PET)製であり鞘部分がポリエチレン(PE)製である、複合繊維で構成される請求項1〜5のいずれかに記載のエアフィルタ濾材。   The air-permeable fiber layer in the filter layer has a core-sheath structure, the core portion is made of polyethylene terephthalate (PET), and the sheath portion is made of a composite fiber made of polyethylene (PE). The air filter medium in any one of -5.
  7. 前記接着層を構成する前記複合繊維の前記芯鞘構造芯部分がPET製であり鞘部分がPE製である、複合繊維で構成される請求項6に記載のエアフィルタ濾材。 The air filter medium according to claim 6, wherein the core portion of the core-sheath structure of the composite fiber constituting the adhesive layer is made of PET and the sheath portion is made of PE.
  8. 前記プレフィルタ層がポリプロピレン(PP)製の繊維で構成され、
    前記接着層が2層からなり、
    前記2層のうち、前記フィルタ層に接した第一の接着層は、
    芯鞘構造を有し、芯部分がPET製であり鞘部分がPE製である、複合繊維
    で構成され、
    前記2層のうち、前記プレフィルタ層に接した第二の接着層は、
    芯鞘構造を有し、芯部分がPET製であり鞘部分がPP製である、複合繊維
    で構成される、請求項6に記載のエアフィルタ濾材。
    The pre-filter layer is made of polypropylene (PP) fiber,
    The adhesive layer consists of two layers,
    Of the two layers, the first adhesive layer in contact with the filter layer is:
    It has a core-sheath structure, the core part is made of PET, and the sheath part is made of PE.
    Of the two layers, the second adhesive layer in contact with the prefilter layer is:
    The air filter medium according to claim 6, wherein the air filter medium has a core-sheath structure, the core part is made of PET, and the sheath part is made of PP.
  9. 前記フィルタ層が、通気性繊維層/PTFE多孔質膜/通気性繊維層の積層構造を有する請求項1〜8のいずれかに記載のエアフィルタ濾材。   The air filter medium according to any one of claims 1 to 8, wherein the filter layer has a laminated structure of air permeable fiber layer / PTFE porous membrane / air permeable fiber layer.
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