JP5798399B2 - バグフィルター用濾材、バグフィルター用濾材製造方法及びバグフィルター - Google Patents
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Description
1.実施形態1に係るバグフィルター用濾材1Aの構成
図1は、実施形態1に係るバグフィルター用濾材1Aを説明するために示す図である。図1(a)は芯材(符号を図示せず。)に巻いたロール状の状態のバグフィルター用濾材1Aの斜視図であり、図1(b)はバグフィルター用濾材1Aの拡大断面図であり、図1(c)は図1(b)において破線円Pで示す範囲をさらに拡大して示す図である。なお、構成などを示す図は全て模式図であり、実際の大きさ、厚さなどの関係と必ずしも一致するものではない。
また、
図2は、実施形態1に係るバグフィルター用濾材製造装置100Aを説明するために示す図である。実施形態1に係るバグフィルター用濾材製造装置100A(以下、バグフィルター用濾材製造装置100Aという。)は、ナノ繊維複合体製造装置101と、導電体付着装置としての導電体蒸着装置102とを有しており、図2(a)はナノ繊維複合体製造装置101の構成を示す正面図であり、図2(b)は導電体蒸着装置102の構成の正面図である。図2においては、一部の部材は断面図として示している。
搬送装置110は、基材層10を繰り出す繰り出しローラー111、接合装置130を通過したバグフィルター用濾材1A’(後述する)を巻き取る巻き取りローラー112、基材層10の張りを調整するテンションローラー113,118と、補助ローラー114とを備える。繰り出しローラー111及び巻き取りローラー112は、図示しない駆動モーターにより回転駆動される構造となっている。
図3は、実施形態1に係るバグフィルター用濾材製造方法を説明するためのフローチャートである。図4は、実施形態1に係るバグフィルター用濾材製造方法における各工程を説明するために示す模式図である。
基材層準備工程S1は、基材層10を準備する工程であり、図4(a)は基材層10を示す図である。基材層10は長尺シートとして構成され、当該長尺シートを搬送装置110にセットし、その後、基材層10を繰り出しローラー111から巻き取りローラー112に向けて所定の搬送速度で搬送させながら、まずは、第1電界紡糸装置121において第1電界紡糸装工程を行う。
第1電界紡糸工程S2は、第1ナノ繊維複合体40を生成する工程である。すなわち、接合用ナノ繊維32の原料となるポリマー材料を含有する第1ポリマー溶液を用いて電界紡糸法により、基材層10上に接合用ナノ繊維32からなる接合用ナノ繊維層30を形成することによって、基材層10と接合用ナノ繊維層30とが積層した構造を有する第1ナノ繊維複合体40を生成する。図4(b)は第1電界紡糸工程S2によって生成された第1ナノ繊維複合体40を示している。なお、第1ポリマー溶液は、ポリマー溶液供給部230を通じてノズルユニット210へ供給される
第2電界紡糸工程S3は、第2ナノ繊維複合体50を生成する工程である。すなわち、捕塵用ナノ繊維22の原料となるポリマー材料を含有する第2ポリマー溶液を用いて電界紡糸法により、第1ナノ繊維複合体40上に捕塵用ナノ繊維22からなる捕塵用ナノ繊維層20を形成することによって、第1ナノ繊維複合体40と捕塵用ナノ繊維層20とが積層した構造を有する第2ナノ繊維複合体50を生成する。図4(c)は第2電界紡糸工程S3によって生成された第2ナノ繊維複合体50を示している。
接合工程S4は、第2電界紡糸装置122によって生成された第2ナノ繊維複合体50を熱圧着することにより基材層10と捕塵用ナノ繊維層20とを接合用ナノ繊維層30を介して接合する工程である。
導電体蒸着工程S5は、捕塵用ナノ繊維層20における捕塵用ナノ繊維22に粒子状の導電体24を蒸着によって捕塵用ナノ繊維22に付着させる工程である。この導電体蒸着工程S5により捕塵用ナノ繊維22は導電体24が被覆された状態(図1(c)参照。)となり、それによって、捕塵用ナノ繊維層20aは全体的に導電性を有するものとなる。
第1ポリマー溶液を製造するためのポリマー材料および第2ポリマー溶液を製造するためのポリマー材料は、「1.実施形態1に係るバグフィルター用濾材1Aの構成」で例示したポリマー材料と同じであるため、説明を省略する。
図5は、実施形態1に係るバグフィルター用濾材1Aを用いて製造されたバグフィルター500Aを説明するために示す図である。図5(a)はバグフィルター500Aの外観斜視図であり、図5(b)は、バグフィルター500Aに用いられる骨組520を取り出して示す図である。図6は、実施形態1に係るバグフィルター500Aのパルスジェット洗浄について説明するために示す図である。
1.実施形態2に係るバグフィルター用濾材1Bの構成
図7は、実施形態2に係るバグフィルター用濾材1Bを説明するために示す図である。図7(a)は芯材(符号を図示せず。)に巻いた状態のバグフィルター用濾材1Bの斜視図であり、図7(b)はバグフィルター用濾材1Bの拡大断面図であり、図7(c)は図7(b)における破線円Pで示す範囲をさらに拡大して示す図である。なお、構成などを示す図は全て模式図であり、実際の大きさ、厚さなどの関係と必ずしも一致するものではない。
実施形態2に係るバグフィルター用濾材製造装置100B(以下、バグフィルター用濾材製造装置100Bという。)は、ナノ繊維複合体製造装置101と、導電体蒸着装置102と、カバー層形成装置103とによって構成されている。なお、ナノ繊維複合体製造装置101及び導電体蒸着装置102は、実施形態1に係るバグフィルター用濾材製造装置100Aと同様であるので、実施形態2においては図示及び説明は省略する。このため、実施形態2に係るバグフィルター用濾材製造装置100B全体の構成は図示を省略し、ここでは、カバー層形成装置103のみについて図示と説明を行う。
なお、接合装置430は、図2において示した接合装置130と同様の構成のものを用いることができる。
図9は、実施形態2に係るバグフィルター用濾材製造方法を説明するためのフローチャートである。
Claims (11)
- 濾過対象となる気体が流通する下流側に配置される基材層と、
濾過対象となる気体が流通する上流側に配置され、捕塵用ナノ繊維からなる捕塵用ナノ繊維層と、
前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層とを接合するための接合部材とを備え、
前記捕塵用ナノ繊維層は、導電体が蒸着によって前記捕塵用ナノ繊維全体を被覆した状態となっており、
前記接合部材は、接合用ナノ繊維からなる接合用ナノ繊維層として形成され、
前記接合用ナノ繊維は、熱接合性を有する樹脂からなり、
前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層とが、一部を溶融した接合用ナノ繊維により接合されており、
前記基材層を構成する材料の融点をT1、前記接合部材を構成する材料の融点をT2、前記捕塵用ナノ繊維層を構成する材料の融点をT3としたとき、
「T1>T2」かつ「T3>T2」の関係を満たすことを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項1に記載のバグフィルター用濾材において、
前記導電体として、複数種類の導電体を用いることを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項1又は2に記載のバグフィルター用濾材において、
前記基材層を構成する材料の融点T1、前記接合用ナノ繊維層を構成する材料の融点T2、前記捕塵用ナノ繊維層を構成する材料の融点T3は、「T1−T2≧10℃」かつ「T3−T2≧10℃」の関係を満たすことを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のバグフィルター用濾材において、
前記捕塵用ナノ繊維層には、前記接合部材との接合面と反対側の面に、当該捕塵用ナノ繊維層を保護するためのカバー層が形成されていることを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のバグフィルター用濾材において、
前記捕塵用ナノ繊維層は、電界紡糸法により形成され、
当該接合用ナノ繊維層は、電界紡糸法により形成されていることを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項5に記載のバグフィルター用濾材において、
前記接合用ナノ繊維層の目付量は、0.01g/m2〜20g/m2の範囲内にあることを特徴とするバグフィルター用濾材 - 請求項5又は6に記載のバグフィルター用濾材において、
前記捕塵用ナノ繊維の平均径をD1とし、前記接合用ナノ繊維の平均径をD2としたとき、「0.01≦D2/D1≦0.50」の関係を満たすことを特徴とするバグフィルター用濾材。 - 請求項1に記載のバグフィルター用濾材を製造するためのバグフィルター用濾材製造方法であって、
基材層と、捕塵用ナノ繊維からなる捕塵用ナノ繊維層と、前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層とを接合するための接合部材とを備え、前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層とを前記接合部材で接合した構造を有するナノ繊維複合体を製造するナノ繊維複合体製造工程と、
前記捕塵用ナノ繊維層は、導電体が前記捕塵用ナノ繊維全体を被覆した状態となるように、導電体蒸着装置によって前記捕塵用ナノ繊維に導電体を付着させるための導電体付着工程と、
を有し、
前記接合部材は、接合用ナノ繊維からなる接合用ナノ繊維層として形成され、
前記接合用ナノ繊維は、熱接合性を有する樹脂からなり、
前記ナノ繊維複合体製造工程は、
前記接合用ナノ繊維の原料となるポリマー材料を含有する第1ポリマー溶液を用いて電界紡糸法により、前記基材層上に前記接合用ナノ繊維からなる前記接合用ナノ繊維層を形成することによって、前記基材層と前記接合用ナノ繊維層とが積層した構造を有する第1ナノ繊維複合体を生成する第1電界紡糸工程と、
前記捕塵用ナノ繊維の原料となるポリマー材料を含有する第2ポリマー溶液を用いて電界紡糸法により、前記第1ナノ繊維複合体上に前記捕塵用ナノ繊維からなる捕塵用ナノ繊維層を形成することによって、前記第1ナノ繊維複合体と前記捕塵用ナノ繊維層とが積層した構造を有する第2ナノ繊維複合体を生成する第2電界紡糸工程と、を含み、
前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層とが、一部を溶融した接合用ナノ繊維により接合されており、
前記基材層を構成する材料の融点をT1、前記接合部材を構成する材料の融点をT2、前記捕塵用ナノ繊維層を構成する材料の融点をT3としたとき、
「T1>T2」かつ「T3>T2」の関係を満たすことを特徴とするバグフィルター用濾材製造方法。 - 請求項8に記載のバグフィルター用濾材製造方法において、
前記ナノ繊維複合体製造工程は、前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層との間に前記接合部材を介在させた状態で熱圧着することにより前記基材層と前記捕塵用ナノ繊維層とを接合する接合工程を含むことを特徴とするバグフィルター用濾材製造方法。 - 請求項8又は9に記載のバグフィルター用濾材製造方法において、
前記捕塵用ナノ繊維層の前記接合部材との接合面と反対側の面に、当該捕塵用ナノ繊維層を保護するためのカバー層を形成するためのカバー層形成工程をさらに有することを特徴とするバグフィルター用濾材製造方法。 - 請求項1〜7のいずれかに記載のバグフィルター用濾材を用いて製造されていることを特徴とするバグフィルター。
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