JP6492241B2 - フィルタろ材、それを備えたフィルタ素子およびフィルタろ材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は吸着層を有するフィルタろ材、それを備えたフィルタ素子およびフィルタろ材の製造方法に関する。

大気中の汚染物質については、その種類は多岐にわたっており、硫化水素、アンモニア、アルデヒド、酢酸などの極性ガス、およびベンゼン、トルエン、スチレンなどの低極性ガスから構成されている。

近年、空調用、エアコン用、自動車用、半導体用フィルタなどの分野においては、これらの大気中の汚染物質を除去する脱臭剤として、活性炭、シリカゲル、イオン交換樹脂の多孔質材料が多く用いられている。住居室内には、除塵、有害ガスなどの除去を目的に空調フィルタを収納した空気清浄機を設置し、建物やビルなどの外気取り入れ口には、空調フィルタを取り付けて清浄な空気を取り入れている。

これらに使用される空調フィルタは、長尺状の不織布にプリーツ形状に折加工（プリーツ加工）を施し、ジグザグ状に折り畳まれたフィルタろ材と、フィルタろ材の折り込み空間に挟み込まれた空間維持部材（ろ材間に挟みこんだ波形状アルミ材セパレータまたはビード接着剤）と、このろ材を合成樹脂のシール材で内面樹脂に取り付るフィルタ枠（枠体）と、から構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

このような空調フィルタに使用される吸着性能を有するフィルタろ材として、２枚の基材シート間に活性炭を挟み込んで、活性炭シートとする方法（例えば、特許文献２および３参照。）や、被吸着物を吸着する粒状の吸着材をネットや不織布のような中間基材に固着保持し、その両面に除塵用の不織布を重ねて一体に接合したもの（例えば、特許文献４参照。）や、脱臭剤と除塵材とをバインダーを用いて所望の形状に成型したフィルタ（例えば、特許文献５参照。）が提案されている。吸着材の固着方法としては、エマルジョン系の接着剤を用いたり、ホットメルト型の結着剤を用いたりする方法が知られている。

しかし、プリーツ加工したフィルタろ材を備えるフィルタユニットやカートリッジフィルタなどのフィルタ素子において、脱臭の高性能化のためには、吸着材充填量（単位面積当たりの吸着材重量）を増加させていくことが必要となる。しかし、吸着材充填量を増加させていくと、圧力損失が上昇するとともに、フィルタろ材の厚みの増加によって、フィルタろ材のプリーツ加工が困難となる。この結果、折り畳んだフィルタろ材の反発が大きくなり、枠体に入る折り畳み山数が減ったり、折り畳んだ山の頂点が丸くなり、フィルタユニットおよびカートリッジフィルタの構造圧損が高くなったりするという問題がある。

シート状ろ材のプリーツ加工において、交互に筋をつける方法（例えば、特許文献６参照。）も提案されている。しかし、吸着材充填量が高いと、ろ材の剛性が高くなり、プリーツ加工時にひび割れが生じる問題がある。

また、フィルタろ材は、水処理用のカートリッジフィルタにも適用することができる。カートリッジフィルタは、特に製薬工業分野、電子工業分野などで使用される精製水の水ろ過、食品工業分野におけるアルコール飲料の製造工程におけるろ過、および自動車工業における塗装剤のろ過など、様々な分野で使用されている。

しかし、残留塩素除去、有機物除去など、水中に溶け込んだイオン性不純物除去と微粒子除去、細菌除去などの粒子状不純物除去とは分けて使用されることが多い。

吸着材を使用するカートリッジフィルタは、原水として水道水を使用する浄水器に使用されたり、食品工業、半導体工業などにおける純水や超純水の製造工程などの水の残留塩素除去、有機物除去などの目的で使用されたりし、プリーツ型ろ過体は、カートリッジ内でのろ過面積を大きくとることができる。

カートリッジフィルタにおいても、脱臭の高性能化や粒子状不純物の除去を兼ね備えるためには、吸着材充填量を増加させていくことが必要となる。しかし、吸着材充填量を増加させていくと、ろ材の厚みの増加によって、ろ材のプリーツ加工が困難となり、折り畳んだろ材の反発が大きくなる。これにより、所定枠内に入る折り畳み山数が減ったり、折り畳んだ山の頂点が丸くなったりし、構造圧損が高くなるという問題がある。

特開２００２−３６１０１６号公報 特開昭６１−１１９２６９号公報 特開２００４−５０１５１号公報 特開２００２−１７８３２号公報 特開平８−１１７５２４号公報 特開２００３−２６５９１０号公報

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、プリーツ加工するフィルタろ材の吸着材充填量が大きい場合でも、プリーツ加工への反発が少なく、通気通水抵抗およびフィルタ性能に優れ、低圧力損失のフィルタろ材、それを備えたフィルタ素子およびフィルタろ材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のフィルタろ材は前記課題を解決するべく、請求項１に記載の通り、通気性基材間に吸着層を介装させたフィルタろ材であって、前記通気性基材の少なくとも１枚の内面側に折り筋を備えてなる。
また、請求項２記載のフィルタろ材は請求項１に記載のフィルタろ材において、前記吸着層は吸着材が熱接着剤により接着固化されてなる。
また、請求項３記載のフィルタろ材は請求項１または２の何れかに記載のフィルタろ材において、前記吸着層の両面が前記通気性基材と接着一体化されてなる。
また、請求項４記載のフィルタろ材は請求項１乃至３の何れかに記載のフィルタろ材において、前記吸着層は、複数設けられてなる。
また、請求項５記載のフィルタろ材は請求項１乃至４の何れかに記載のフィルタろ材において、前記通気性基材のうち、少なくとも１枚が集塵機能を有する。
また、本発明のフィルタ素子は、請求項６に記載の通り、前記請求項１乃至５の何れかに記載のフィルタろ材を備えてなる。
また、請求項７記載のフィルタ素子は請求項６に記載のフィルタ素子において、折り畳まれた前記フィルタろ材の折り込み空間に空間維持部材が挟み込まれたものである。
また、請求項８記載のフィルタ素子は請求項６に記載のフィルタ素子において、折り畳まれた前記フィルタろ材にコルゲート加工を施したものである。
本発明のフィルタろ材の製造方法は、請求項９に記載の通り、第１の通気性基材の表面に吸着材と熱接着剤とを散布、堆積し吸着層を形成する工程と、前記吸着層の上方から前記第１の通気性基材の幅方向に沿って筋付けする工程と、前記第１の通気性基材を前記吸着材を挟み込むように第２の通気性基材で被覆する工程と、積層された前記第１および第２の通気性基材を熱プレスし前記熱接着剤を硬化させる工程と、を備えるものである。

本発明のフィルタろ材、フィルタ素子およびフィルタろ材の製造方法においては、プリーツ加工するフィルタろ材の吸着材充填量が大きい場合でも、プリーツ加工への反発が少なく、通気通水抵抗およびフィルタ性能に優れ、低圧力損失を実現することができる。

本実施形態のフィルタろ材の製造工程を示す説明図

本発明に係るフィルタろ材、それを備えたフィルタ素子およびフィルタろ材の製造方法の実施形態を説明する。

フィルタろ材は、通気性基材間に吸着層を介装させたものである。また、フィルタろ材は、通気性基材の少なくとも１枚の内面側に折り筋を備えている。

吸着層は、吸着材が熱接着剤により接着固化された層であり、吸着層の片面または両面が通気性基材と接着一体化されている。吸着層は、複数設けられていてもよく、この場合のフィルタろ材は、吸着層を挟み込むための所要の枚数の通気性基材を有する。例えば、一対の通気性基材に吸着層を介装させたフィルタろ材を２枚積層することで吸着層を複数設けてもよい。また、一対の通気性基材に吸着層と通気性基材を交互に挟み込むことで吸着層を複数設けてもよい。

通気性基材は、少なくとも１枚が集塵機能を有していてもよい。

フィルタ素子は、上記フィルタろ材を備えたものであり、例えばジグザクに折り畳まれプリーツ形状に折加工された（プリーツ加工された）フィルタろ材を枠体に収納することで構成されるフィルタユニットや、芯筒に円形に巻回されることにより構成されるカートリッジフィルタである。
フィルタ素子のフィルタろ材は、折り畳まれた折り込み空間に空間維持部材が挟み込まれていてもよい。空間維持部材は、フィルタろ材の有効ろ過面積を確保するために設けられるものである。空間維持部材は、例えば、波型に形成されたアルミニウムや樹脂製のセパレータや櫛歯状のスタビライザや、フィルタろ材の裏表面にプリーツ（折筋方向）と直行して付着された樹脂ビードなどである。
あるいは、フィルタ素子のフィルタろ材は、空間維持部材を用いず、筋付けされたろ材に波状にコルゲート加工をすることも可能である。この場合、空間維持部材を使用しないため、安価にフィルタを製造することが可能となるとともに、波状にろ材が加工されるため、枠体に入るろ材が増え、高寿命、低圧損のフィルタができる。コルゲート加工は、一般に、一対の歯車の間にろ材を通して波状に賦形され、その波状の高さは使用するギアのモジュールで制御でき、平歯車やヘリカル歯車等がある。

通気性基材としては、紙、織布、不織布などをあげることができ、経済性の観点からは不織布が好ましい。

不織布としては、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリオレフィン系繊維、フェノール系繊維などの合成繊維、ガラス繊維、金属繊維、アルミナ繊維、活性炭素繊維などの無機繊維、木材パルプ、コットンリンターパルプなどの天然繊維、および再生繊維などが用いられる。

前記不織布の製法は特に制限はなく、目的・用途に応じて、乾式法、湿式法、メルトブロー法、スパンボンド法、ニードルパンチ法、およびサーマルボンド法などを用いることができる。

吸着層を形成する吸着材としては、粉末または粒状吸着材を用いることができる。このような粉末または粒状吸着材としては、イオン交換樹脂、粒状活性炭、シリカゲル、活性アルミナ、および触媒粒子が好ましい。有機物などを触媒的に分解する触媒粒子としては、例えば、鉄、マンガン、銅、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、ニッケル、コバルト、白金、ルテニウム、ロシウムなどの金属単体、これらの金属酸化物または金属塩化物、酸化チタン、およびフタロシアンなどがあげられる。これらの粉末または粒状吸着材は、単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。

また、粉末または粒状吸着材は、例えば添着活性炭などの、上記粉末または粒状吸着材の表面に化学脱臭剤を付着させたものであってもよい。添着活性炭に付着される、アルデヒド系ガスやＮＯｘ、ＳＯｘ、酢酸などの酸性ガスに対する化学吸着材としては、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、エタノールアミン、ヘキサメチレンアミン、メチルアミン、ピペラジン、アニリン、ｐ−アニシジン、スルファニル酸、アミノ安息酸などのアミン化合物およびその塩類、ポリエチレンイミン、イミノジエタノールなどのイミンまたはイミノ化合物およびその塩類、グアニジン系化合物およびその塩類、Ｌ−アルギニン、メチルアミン塩酸類、セミカルバジド塩酸類、ヒドラジン、硫酸ヒドロキシルアミン、および過マンガン酸塩などがあげられる。また、アンモニア、アミン類、ピリジンなどのアルカリ性ガスに対する化学吸着材としては、塩酸、硫酸、硝酸、リンゴ酸、クエン酸、アスコルビン酸などの有機酸、および無機酸などがあげられる。なお、これらの化学吸着材は、通気性基材に含侵させたり、予め含侵された通気性基材を用いたりしてもよい。

前記粉末または粒状吸着材の平均粒径は、４〜２００メッシュ程度の範囲内が好ましい。粉末または粒状吸着材の平均粒径が大きいとフィルタが厚くなりプリーツ加工が難しくなり、小さすぎると圧力損失が高くなるためである。

熱接着剤としては、ホットメルト樹脂を用いることができる。ホットメルト樹脂の使用量は、使用する粉末または粒状吸着材の重量に対して１０〜５０％とすることが好ましく、より好ましくは２０〜４０％である。１０％より少ない場合、接着不足となり粉末または粒状吸着材が不織布などの通気性基材に固着されず、通気性基材から脱落しやすくなり、フィルタろ材のプリーツ形状が崩れてしまう。一方、５０％より多い場合、粉末または粒状吸着材表面の大部分をホットメルト樹脂が覆うことになり消臭性能などを損なうとともに、吸着層が必要以上に固くなってしまいプリーツ加工時の加工性の悪化を招いたり、溶融時にホットメルト樹脂が通気性基材に吸収され、通気性基材の通気性を損なったり、またシミ状の外観を呈したりする恐れがある。

ホットメルト樹脂の平均粒径としては、１０〜４００メッシュが好ましい。ホットメルト樹脂の平均粒径が１０メッシュより大きいと十分な接着力が得られず、４００メッシュより小さいと通気抵抗を高くする原因となる。

通気性基材または吸着材に、抗菌性、抗カビ性、高ウィルス性、難燃性、その他の機能を付与するため、通気性基材自体またはホットメルト樹脂に、予め抗菌剤、抗ウィルス剤、難燃剤、機能性薬剤などの薬剤を混入、または混合してもよい。また、これら薬剤は、粉末または粒状吸着材に、その本来の性能が損なわれない方法および量で添着、または固着されてもよいし、通気性基材に塗布などにより付着されてもよい。

通気性基材には、上記以外の機能性、例えばエレクトレット性が付与されてもよい。エレクトレット性は、エアーフィルタろ材に細菌や花粉などミクロンサイズのダストを捕集するために用いられるものであり、エレクトレットメルトブロー不織布が用いられる。エレクトレット性を付与するためのエレクトレット加工の方法は特に限定されず、例えばメルトブロー不織布シートにコロナ放電法、摩擦帯電法といった公知の方法を適用すればよい。メルトブロー不織布としては、より捕集性能を得るため、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラフロオロエチレンなどの高い電気抵抗率を有する材料が好ましく用いられ、上記各不織布の複合品、積層品としてもよい。

図１は本実施形態のフィルタろ材の製造工程を示す説明図である。

通気性基材２は、ロール状に巻回されており、搬送装置１により流れ方向に送り出される。通気性基材２の表面には、ロール式散布機３のホッパー３ａから供給された吸着材４と熱接着剤５とが散布ロール３ｂから散布、堆積され、吸着層が形成される。通気性基材２は、吸着層の上方から筋付機６のブレード６ａで幅方向に沿って筋付けされる。その後、通気性基材２は、吸着層を挟み込むように別途の通気性基材７で被覆される。積層された通気性基材２、７は、加熱プレス機８に運ばれて、熱プレスされて熱接着剤５が硬化する。その後、積層された通気性基材２、７は、フィルタろ材９としてロール状に巻回される。

ロール式散布機３は、粉体を貯蔵するホッパー３ａと、このホッパー３ａの下部に回転可能に支持された散布ロール３ｂとで構成されている。粉末および粒状吸着材の通気性基材２への散布方法は、上記に限らず従来知られた散布方法であれば何れのものでもよい。

筋付機６は、所定形状に打ち抜き切断するトムソン型のように、油圧シリンダなどの駆動機構と、上下昇降台と、昇降台に取り付けられたブレード６ａと、ブレード６ａと同じ形状をした刃受け台または平板台形状の刃受け台とで構成されている。ブレード６ａは、走行中のシートに対して吸着層の上方から垂直に上下運動し、ブレード６ａの刃先により散布堆積した固化前の吸着層および通気性基材２に対して溝（筋）を形成する。このように形成された溝は、吸着層の固化とともに、フィルタろ材のプリーツ加工用の折筋となる。溝の間隔は、フィルタろ材が折り畳まれる折幅により任意に調整される。溝の幅および深さは、折り畳む際の反発や構造圧損を考慮して、散布、堆積される吸着材４の量に合わせて調整することができる。

また、ブレード６ａの形状は、直線形状がよい。

なお、筋付機６を用いて行われるストライピング式の筋付けに代えて、一定間隔毎に溝の入ったロールと同間隔で突起の付いたロールが上下で回転し、その間に通気性基材２を挟み込みながら筋をつける回転式であってもよい。

加熱プレス機８は、一対のフラット加熱ベルトを有し、一定の温度と圧力で、一定時間連続加熱する。これにより、吸着材４は、熱接着剤５を介して通気性基材２、７へ固着される。加熱プレス機８は、上述した加熱プレス方法に代えて、公知のロール間プレス方法でもよい。

上記製造工程の後、フィルタろ材をプリーツ加工する方法としては、例えば上下に一枚ずつ配置された刃が交互に運動することでフィルタろ材をプリーツ加工するレシプロ式プリーツ成型機などの、公知のプリーツ加工成型機を用いた方法を用いることができる。

以上説明したフィルタろ材およびそれを備えたフィルタ素子は、所定の折幅でプリーツ加工するための筋として溝を入れた後、フィルタろ材の吸着層を固化することで作製される。これにより、脱臭や粒子状不純物の除去の高性能化のために吸着材充填量（単位面積当たりの吸着材重量）が増加しフィルタろ材の厚みが増加した場合であっても、フィルタろ材をプリーツ加工した際の反発が少なく、プリーツ加工が安易となる。

また、フィルタろ材をフィルタ素子の一例であるフィルタユニットに用いた場合、枠体に入る折り畳み山数を多くすることができる。この結果、フィルタユニットの吸着量が多くなり、脱臭などのフィルタ性能を得ることができる。また、折り畳んだ山の頂点がシャープ（鋭角）となり、フィルタユニットの構造圧損を低減することができる。

次に本発明のフィルタろ材およびフィルタ素子の具体的な実施例を説明する。
以下の実施例においては、フィルタろ材の目付、厚み、通気度などの物性は、ＪＩＳ Ｌ１０９６「一般織物試験方法」記載の方法により測定した。

吸着材として平均粒径３２〜６０メッシュのヤシ殻活性炭（クラレケミカル（株）製、ヤシ殻活性炭３２６０）に対して、熱接着剤として平均粒径４０メッシュ、融点１０５℃の低密度ポリエチレンの熱可塑性粉末樹脂（東京インキ（株）製、ＰＲ１０５０Ｍ）を重量比２５％になるよう混合した。この混合粒状物を、通気性基材として目付３０ｇ／ｍ^２のポリエステルスパンボンド不織布に散布し、その後、散布堆積した混合粒状物の長さ方向に対して直角に９２ｍｍ間隔で筋付けを行った。さらに、混合粒状物を挟み込むように上から目付３０ｇ／ｍ^２のポリエステルスパンボンド不織布を重ね合わせた。１５５℃で７５秒間加熱処理し、折筋のついた吸着層を固定化するとともに、吸着層と２枚のポリエステルスパンボンド不織布とを接着させ、脱臭用のフィルタろ材を得た。

固着した活性炭量は６００ｇ／ｍ^２であり、フィルタろ材の通気度は５０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓ、厚みは１．７ｍｍであった。

得られたフィルタろ材をプリーツ成型機を用いてプリーツ加工し、折り込み空間にＰＥＴ製の波形状セパレータを介装してアルミ枠に挿入した。これにより、山高９２ｍｍ、山数６５山の６１０ｍｍ（Ｗ）×６１０ｍｍ（Ｈ）×１００ｍｍ（Ｄ）のフィルタユニットを得た。

フィルタユニットは、折り込みの反発が少なく、折り込んだフィルタろ材の山の頂点は鋭角であり、ろ材面積は７．２ｍ^２であった。フィルタユニットの圧力損失を測定したところ、０．５ｍ／ｓの面速で、１６．６Ｐａであった。

このフィルタユニットから、１０ｃｍ×１０ｃｍ角のブロックを切り出し、トルエン用検知管（ガステック（株）製）を用いてトルエン濃度２０ｐｐｍ、０．５ｍ／ｓの面速で、除去寿命を測定したところ、９０％破過での寿命は６．６時間であった。

実施例１で作製したフィルタろ材を２枚積層して、実施例１と同様にして、６１０ｍｍ（Ｗ）×６１０ｍｍ（Ｈ）×１００ｍｍ（Ｄ）のフィルタユニットを得た。山高９２ｍｍ、山数４７山であった。フィルタユニットは、折り込みの反発が少なく、折り込んだフィルタろ材の山の頂点は鋭角であり、ろ材面積は１０．５ｍ^２であった。フィルタユニットの圧力損失を測定したところ、０．５ｍ／ｓの面速で、４５．７Ｐａであった。

このフィルタユニットについて実施例１と同様に除去寿命を測定したところ、９０％破過での寿命は１３．５時間であった。

片側の通気性基材である、筋付けされたポリエステルスパンボンド不織布に重ね合わされる側のポリエステルスパンボンド不織布として、集塵機能を持ったポリプロピレン製メルトブロー不織布（三井化学（株）製、ＭＰＥＣＯ４Ｓ）と実施例１で用いた目付３０ｇ／ｍ^２のポリエステルスパンボンド不織布とを張り合わせたものを用い、筋付けの間隔を２８５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、活性炭シートの脱臭用フィルタろ材を得た。

固着した活性炭量は３００ｇ／ｍ^２であり、フィルタろ材の通気度は４５ｃｃ／ｃｍ^２／ｓ、厚みは１．３ｍｍであった。

得られたフィルタろ材をプリーツ成型機を用いてプリーツ加工し、折り込み空間にＰＥＴ製の波形状セパレータを介装してアルミ枠に挿入した。これにより、山高２８５ｍｍ、山数４１山の６１０ｍｍ（Ｗ）×６１０ｍｍ（Ｈ）×２９０ｍｍ（Ｄ）のフィルタユニットを得た。

フィルタユニットは、折り込みの反発が少なく、折り込んだフィルタろ材の山の頂点は鋭角であり、ろ材面積は１４．１ｍ^２であった。フィルタユニットの圧力損失を測定したところ、２．５ｍ／ｓの面速で、９３．１Ｐａであった。

吸着材としてイオン交換樹脂（三菱化学（株）製、ＳＫ１ＢＨ）、熱接着剤として融点１２５℃のポリエステルホットメルト（東京インキ（株）製、Ｇ１２０）を用い、筋付けの間隔を４５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、カチオンシートの脱臭用フィルタろ材を得た。

固着したカチオン交換樹脂量は５００ｇ／ｍ^２であり、フィルタろ材の通気度は８０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓ、厚みは１．５ｍｍであった。

得られたフィルタろ材をプリーツ成型機を用いてプリーツ加工し、折り込み空間にＰＥＴ製の波形状セパレータを介装してアルミ枠に挿入した。これにより、山高４５ｍｍ、山数７５山の６１０ｍｍ（Ｗ）×６１０ｍｍ（Ｈ）×５０ｍｍ（Ｄ）のフィルタユニットを得た。

フィルタユニットは、折り込みの反発が少なく、折り込んだろ材の山の頂点は鋭角であり、ろ材面積は４．１ｍ^２であった。フィルタユニットの圧力損失を測定したところ、０．５ｍ／ｓの面速で、１８．１Ｐａであった。

このフィルタユニットについて実施例１と同様に除去寿命を測定したところ、９０％破過での寿命は５．４時間であった。

筋付けの間隔を３３ｍｍにした以外は、実施例１と同様に、脱臭用フィルタろ材を得た。得られたフィルタろ材をプリーツ成型機を用いてプリーツ加工し、山高３３ｍｍ、山数２９山のプリーツ加工済フィルタろ材を得た。このプリーツ加工済フィルタろ材を、外径３２ｍｍのポリプロピレン製多孔性芯筒に円形に巻回し、外径６５ｍｍ、長さ２５０ｍｍのカートリッジフィルタを得た。

カートリッジフィルタは、折り込みの反発が少なく、折り込んだろ材の頂点は鋭角であり、ろ材面積は０．４８ｍ^２であった。

比較例１

散布堆積した混合粒状物に筋付けを実施しない以外は、実施例１と同様にして、脱臭用フィルタろ材を得た。

固着した活性炭量は実施例１と同様に６００ｇ／ｍ^２であり、ろ材の通気度は５０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓ、厚みは１．７ｍｍであった。

得られたフィルタろ材を実施例１と同様にプリーツ加工し、６１０ｍｍ（Ｗ）×６１０ｍｍ（Ｈ）×１０ｍｍ（Ｄ）のフィルタユニットを得た。

このフィルタユニットの山高は９２ｍｍであったが、折り込んだフィルタろ材の山の頂点形状は丸く、山高が不ぞろいであり、フィルタろ材の折り込み反発が大きく、アルミ枠に挿入することができた山数は６０山であった。ろ材面積は６．６ｍ^２であった。フィルタユニットの圧力損失を測定したところ、０．５ｍ／ｓの面速で、２４．８Ｐａであった。

このフィルタユニットについて実施例１と同様に除去寿命を測定したところ、９０％破過での寿命は５．１時間であった。

比較例２

比較例１で作製したフィルタろ材を２枚積層して、比較例１と同様にして、６１０ｍｍ（Ｗ）×６１０ｍｍ（Ｈ）×１００ｍｍ（Ｄ）のフィルタユニットを得た。

このフィルタユニットの山高は９２ｍｍであったが、比較例１と同様、折り込んだろ材の山の頂点形状は丸く、山高が不ぞろいであり、フィルタろ材の折り込み反発が大きく、アルミ枠に挿入することができた山数は４３山であった。ろ材面積は９．５ｍ^２であった。フィルタユニットの圧力損失を測定したところ、０．５ｍ／ｓの面速で、６９．３Ｐａであった。

このフィルタユニットについて実施例１と同様に除去寿命を測定したところ、９０％破過での寿命は１１．２時間であった。

比較例３

散布堆積した混合粒状物に筋付けを実施しない以外は、実施例３と同様にして、脱臭用フィルタろ材を得た。

固着した活性炭量は３００ｇ／ｍ^２であり、フィルタろ材の通気度は４５ｃｃ／ｃｍ^２／ｓ、厚みは１．３ｍｍであった。

得られたフィルタろ材をプリーツ成型機を用いてプリーツ加工し、折り込み空間にＰＥＴ製の波形状セパレータを介装してアルミ枠に挿入し、山高２８５ｍｍ、山数３５山の６１０ｍｍ（Ｗ）×６１０ｍｍ（Ｈ）×２９０ｍｍ（Ｄ）のフィルタユニットを得た。

このフィルタユニットの山高は２８５ｍｍであったが、比較例１と同様、折り込んだろ材の山の頂点形状は丸く、山高が不ぞろいで、フィルタろ材の折り込み反発が大きく、アルミ枠に挿入することができた山数は３５山であった。ろ材面積は１２．１ｍ^２であった。フィルタユニットの圧力損失を測定したところ、２．５ｍ／ｓの面速で、１３０Ｐａであった。

比較例４

散布堆積した混合粒状物に筋付けを実施しない以外は、実施例４と同様にして、カチオンシートの脱臭用フィルタろ材を得た。

固着したカチオン交換樹脂量は５００ｇ／ｍ^２であり、フィルタろ材の通気度は８０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓ、厚みは１．５ｍｍであった。

得られたフィルタろ材を実施例４と同様にプリーツ加工し、６１０ｍｍ（Ｗ）×６１０ｍｍ（Ｈ）×５０ｍｍ（Ｄ）のフィルタユニットを得た。

このフィルタユニットの山高は４５ｍｍであったが、比較例１と同様、折り込んだフィルタろ材の山の頂点形状は丸く、山高が不ぞろいで、フィルタろ材の折り込み反発が大きく、アルミ枠に挿入することができた山数は７０山であった。ろ材面積は３．８ｍ^２であった。フィルタユニットの圧力損失を測定したところ、０．５ｍ／ｓの面速で、２７．２Ｐａであった。

このフィルタユニットについて実施例１と同様に除去寿命を測定したところ、９０％破過での寿命は３．８時間であった。

比較例５

散布堆積した混合粒状物に筋付けを実施しない以外は、実施例５と同様にして、脱臭用フィルタろ材を得た。得られたフィルタろ材をプリーツ成型機を用いてプリーツ加工し、山高３３ｍｍ、山数２９山のプリーツ加工済フィルタろ材を得た。このろ材を外径３２ｍｍのポリプロピレン製多孔性芯筒に円形に巻回し、外径６５ｍｍ、長さ２５０ｍｍのカートリッジフィルタを得ようとした。しかし、山高が不ぞろいで、フィルタろ材の折り込み反発が大きく、カートリッジ化できなかった。

これら実施例１〜５および比較例１〜５のフィルタユニットおよびカートリッジフィルタにおける各種評価結果を表１に示す。

表１から、本発明のフィルタろ材およびフィルタ素子においては、プリーツ加工するフィルタろ材の吸着材充填量が大きい場合でも、プリーツ加工への反発が少なく、通気通水抵抗およびフィルタ性能に優れ、低圧力損失を実現できることが明らかである。

実施例４で得られたろ材を一対の平歯車に通して、厚み３ｍｍのコルゲート加工を施し、得られたフィルタろ材をプリーツ成型機を用いてプリーツ加工を実施した。プリーツ加工は、筋ごとにプリーツされ、折り畳んだ山の頂点は鋭角であった。

比較例６

一方、比較例４で得たろ材を同様にコルゲート加工後、プリーツ加工を行ったが、コルゲートされた波部がつぶれ、山の頂点が平らとなり、プリーツ加工できなかった。
このように、本実施例のフィルタ素子は、空間維持部材を用いず、筋付けされたろ材に波状にコルゲート加工を施してフィルタ素子とすることも可能であることが確認できた。

１ 搬送装置
２、７ 通気性基材
３ ロール式散布機
３ａ ホッパー
３ｂ 散布ロール
４ 吸着材
５ 熱接着剤
６ 筋付機
６ａ ブレード
８ 加熱プレス機
９ フィルタろ材

Claims (1)

1. 第１の通気性基材の表面に吸着材と熱接着剤とを散布、堆積し吸着層を形成する工程と、
   前記吸着層の上方から前記第１の通気性基材の幅方向に沿って直線状に筋付けする工程と、
   前記第１の通気性基材を前記吸着材を挟み込むように第２の通気性基材で被覆する工程と、
   積層された前記第１および第２の通気性基材を熱プレスし前記熱接着剤を硬化させる工程と、を備えるフィルタろ材の製造方法。

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