JP6681160B2 - Filter material for automobile engine - Google Patents
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Description
本発明は、プリーツタイプフィルタ用の不織布製濾材に関し、特に、自動車用エンジンフィルタに好適な、高剛性、低通気抵抗、高捕集効率及び高捕集量の不織布製濾材に関するものである。 The present invention relates to a non-woven filter material for pleated type filters, and more particularly to a non-woven filter material having high rigidity, low ventilation resistance, high collection efficiency and high collection amount, which is suitable for an engine filter for automobiles.
従来より、自動車用エンジンフィルタには、微細な塵埃に対する高い捕集効率と長時間のフィルタ寿命が求められている。その方策として、例えば、特許文献1〜2には、濾材の厚さ方向に粗層、中間層、密層を、平均繊度が次第に小さくなるように積層し、密度勾配を設けた積層不織布が開示されている。また、特許文献3〜4には、繊維にエレクトレット加工を施し、捕集効率を向上させる方法が開示されている。更に、特許文献5〜6には、メルトブロー法等により製造した極細繊維からなる不織布を用いる方法が記載されている。加えて、特許文献7〜8には、分割繊維やナノファイバ等の極細繊維を用いて塵埃の捕集効率を上げる手法が開示されている。また従来より、捕集効率を上げるために、不織布の表面に樹脂を塗布して高密度化を図る技術も知られている。特に、塗布する際に塗工液を発泡させておくと、発泡塗料中の気泡を破泡させる際に、不織布に微多孔膜を形成することができ、この微多孔膜の存在により、濾過効率を上げることが可能となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, automotive engine filters have been required to have high collection efficiency for fine dust and long filter life. As a measure, for example, Patent Documents 1 and 2 disclose a laminated non-woven fabric in which a coarse layer, an intermediate layer, and a dense layer are laminated in the thickness direction of a filter medium so that the average fineness is gradually reduced to provide a density gradient. Has been done. Further, Patent Documents 3 to 4 disclose a method of performing electret processing on fibers to improve collection efficiency. Furthermore, Patent Documents 5 to 6 describe methods using a nonwoven fabric made of ultrafine fibers produced by a melt blow method or the like. In addition, Patent Documents 7 to 8 disclose methods of increasing dust collection efficiency by using ultrafine fibers such as split fibers and nanofibers. Further, conventionally, there is also known a technique of applying a resin to the surface of a non-woven fabric to increase the density in order to improve the collection efficiency. In particular, if the coating liquid is foamed during application, a microporous film can be formed on the nonwoven fabric when the bubbles in the foam coating material are broken, and the presence of this microporous film allows the filtration efficiency to be improved. It is possible to raise.
一方、従来より不織布を構成する繊維として、原綿をシリコーンオイル等の油剤で処理した繊維を使用する技術が知られている。特許文献9には、変性ジメチルシリコーン等の油剤で処理した繊維のみからなる内燃機関用のエアクリーナ濾材が開示されている。また特許文献10には、構成する繊維としてシリコーン加工された繊維を含有せしめたニードルパンチ不織布であって、厚み方向に構成繊維の絡合状態が異なることを特徴とする、マットレス、敷き布団など寝装品や椅子、ソファーなどインテリア家具、車輌座席の中材などの分野に好適に用いられる繊維構造体が開示されている。 On the other hand, conventionally, as a fiber constituting a non-woven fabric, a technique using a fiber obtained by treating raw cotton with an oil agent such as silicone oil is known. Patent Document 9 discloses an air cleaner filter medium for an internal combustion engine, which comprises only fibers treated with an oil agent such as modified dimethyl silicone. Further, Patent Document 10 discloses a needle-punched nonwoven fabric containing silicone-processed fibers as constituent fibers, wherein the entangled states of constituent fibers are different in the thickness direction, and mattresses, bedclothes such as bedding, and the like. A fiber structure suitable for use in the fields of interior furniture such as chairs and sofas and middle materials of vehicle seats is disclosed.
上述したように、濾材の分野では、高剛性、低通気抵抗、高捕集効率及び高捕集量を達成するための種々の方策が検討されているが、更に高いレベルの捕集効率を発揮するためには、例えば、濾材を構成する繊維を更に細くする(例えば、特許文献5〜8)、濾材を厚くするといった方法が考えられる。しかしながら、前者の場合は、繊維を細くして不織布の空隙率を下げると、通気度も共に低下するため、通気抵抗が大きくなってしまう。そうすると、濾材は目詰まりしやすくなるため、結果として、フィルタライフが短くなり、捕集量も低下してしまうという問題がある。また後者の場合は、濾材を厚くすると、プリーツ加工し難くなり、プリーツ加工後の濾材において隣り合う襞の面接触により、実質的な濾過面積が減少する場合がある。仮に濾過面積が減少すると、捕集効率を高めることが難しくなる上、面接触のために圧力損失が大きくなりフィルタライフが短くなるという問題を生じてしまう。 As described above, in the field of filter media, various measures for achieving high rigidity, low ventilation resistance, high collection efficiency and high collection amount have been studied, but a higher level of collection efficiency is demonstrated. In order to do so, for example, a method of further thinning the fibers constituting the filter medium (for example, Patent Documents 5 to 8) and thickening the filter medium can be considered. However, in the former case, if the fibers are thinned to reduce the porosity of the non-woven fabric, the air permeability is also lowered, and the air flow resistance is increased. Then, the filter medium is apt to be clogged, and as a result, there is a problem that the filter life is shortened and the trapping amount is also reduced. In the latter case, if the filter medium is made thicker, it becomes difficult to pleat it, and the surface area of adjacent pleats in the pleated filter medium may reduce the substantial filtration area. If the filtration area is reduced, it becomes difficult to improve the collection efficiency, and the pressure loss increases due to the surface contact, which causes a problem that the filter life becomes short.
近年ではより高い捕集効率、高捕集量、長寿の濾材が要求されている。一方で、濾材の製造コストを下げるため、不織布製の濾材にはエレクトレック加工を施した繊維や発泡塗料等を使用せずに、濾材をより安価に製造する必要もある。 In recent years, filter materials having higher collection efficiency, higher collection amount, and longer life are required. On the other hand, in order to reduce the manufacturing cost of the filter medium, it is necessary to manufacture the filter medium at a lower cost without using the electret-processed fiber or the foamed coating material in the non-woven fabric filter medium.
この様な状況下、本発明は、高剛性、低通気抵抗、高捕集効率及び高捕集量の性能を有し、且つ、長寿命の自動車用エンジンフィルタに好適な濾材の提供を課題として掲げた。 Under such circumstances, the present invention has a problem of providing a filter medium having high rigidity, low ventilation resistance, high collection efficiency and high collection amount, and suitable for a long-life automobile engine filter. I raised it.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、密層、任意の中間層、及び粗層が機械的絡合法によって一体化された不織布濾材において、前記密層がその一部又は全部にシリコーンオイルが付着した基材繊維と57重量%以上100重量%未満の低融点繊維を含み、中間層を設ける場合には、中間層中の低融点繊維の割合が40重量%以上の濾材であれば、高剛性、低通気抵抗、高捕集効率及び高捕集量を発揮できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of repeated intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a dense layer, an arbitrary intermediate layer, and a rough layer are a nonwoven fabric filter material integrated by a mechanical entanglement method, and the dense layer is When the intermediate layer is provided, the proportion of the low-melting fiber in the intermediate layer is 40% by weight, when the intermediate layer is provided, the base fiber having silicone oil adhered to a part or all of it and the low-melting point fiber of 57% by weight or more and less than 100% by weight. The present invention has been completed by finding that the above filter media can exhibit high rigidity, low ventilation resistance, high collection efficiency and high collection amount.
捕集効率を向上させるためには、濾材に使用する繊維の繊維径(繊度)を小さくしたり、繊維の本数を多くしてダストを捕捉するための空隙を小さくすると、繊維表面積が大きくなりダストと繊維の衝突率が上がるため効果的である。また濾材は、使用時の大風量に耐えてプリーツ形状を維持する必要があるため、使用時のプリーツ形状が安定するように、濾材には熱溶融性の低融点繊維が使用されることも珍しくない。しかし単に高捕集効率(密度アップ)と剛性向上(プリーツ形状維持)を目的として、濾材に含まれる低融点繊維の量を増やして強いニードルパンチ条件で不織布を加工すると、濾材自体が硬く低伸度となり、プリーツ加工及び成型加工時に破れが発生する可能性がある。ところが本発明者らが検討したところによると、各層間の過度の繊維交絡を防止するために、シリコーンオイルが付着した基材繊維を密層に混綿することにより、従来の不織布濾材と同等の伸度に優れた濾材が得られ、高捕集効率、高捕集量、低通気抵抗でありながら、成型性にも優れた濾材となることがわかった。 In order to improve the collection efficiency, if the fiber diameter (fineness) of the fibers used in the filter medium is reduced or the number of fibers is increased to reduce the voids for capturing the dust, the fiber surface area increases and It is effective because the collision rate of the fibers increases. In addition, since the filter medium must withstand a large amount of air during use and maintain its pleated shape, it is rare that heat-meltable low melting point fibers are used in the filter medium so that the pleated shape is stable during use. Absent. However, if the nonwoven fabric is processed under strong needle punching conditions by increasing the amount of low melting point fibers contained in the filter medium for the purpose of simply increasing the collection efficiency (increasing the density) and improving the rigidity (maintaining the shape of the pleats), the filter medium itself becomes hard and has a low elongation. There is a possibility that breakage will occur during pleating and molding. However, according to a study made by the present inventors, in order to prevent excessive fiber entanglement between layers, by blending base fibers to which silicone oil adheres in a dense layer, the same elongation as a conventional non-woven filter medium is obtained. It was found that a filter medium having an excellent degree was obtained, and it was a filter medium having high collecting efficiency, high collecting amount, low ventilation resistance, and excellent moldability.
特に低融点繊維の含有率が高まると、エレメント形状に成型した際に低融点繊維の溶融量が多くフランジ部が硬くなることで反発性が悪化しハウジングのシール部に隙間ができてダスト漏れが発生する虞があるが、シリコーンオイルが付着した基材繊維を密層に所定の範囲で混綿すると、フランジ部形成時に熱圧縮してもシリコーンオイルが付着した基材繊維は低融点繊維と熱接着されにくく、また圧縮応力を逃がしやすいため、圧縮解放時には圧縮前の形状を維持することができる。これにより本発明の濾材は、従来品のように低融点繊維の混率が低い濾材と比較しても、反発性や厚さ回復性に劣ることはない。
また密層にシリコーンオイルが付着した繊維が含まれているため、各層を一体化する際の機械的絡合によってそれぞれの層の境が不明確とならず、各層が有する本来の機能が充分に発揮され、結果として高剛性、低通気抵抗、高捕集効率及び高捕集量の性能向上に繋がった。
In particular, if the content of low melting point fibers increases, the amount of low melting point fibers melted when molded into an element shape and the flange part becomes harder, resulting in poor resilience and a gap in the seal part of the housing and dust leakage. Although there is a possibility that it will occur, if base fibers with silicone oil adhered to the dense layer are mixed within a predetermined range, the base fibers with silicone oil adhere to the low melting point fibers even if they are compressed by heat when the flange is formed. Since it is hard to be compressed and the compressive stress is easily released, the shape before the compression can be maintained when the compression is released. As a result, the filter material of the present invention is not inferior in resilience and thickness recoverability as compared with the conventional filter material having a low low melting point fiber content.
In addition, since the dense layer contains fibers to which silicone oil is attached, the boundaries between the layers do not become unclear due to mechanical entanglement when integrating the layers, and the original function of each layer is sufficient. It was demonstrated, and as a result, high rigidity, low ventilation resistance, high trapping efficiency and high trapping amount were improved.
すなわち、本発明に係る濾材は以下の点に要旨を有する。
[1]繊維密度が異なる粗層と密層とを有する二層構造、または、粗層、中間層、密層とがこの順で積層された三層構造を有し、各層が機械的絡合法によって一体化された不織布濾材であって、
前記密層がその一部又は全部にシリコーンオイルが付着した基材繊維と、この基材繊維よりも融点が低い低融点繊維とを含み、前記中間層が少なくとも低融点繊維を含み、
密層中の低融点繊維の割合が57重量%以上100重量%未満であり、中間層中の低融点繊維の割合が40重量%以上であることを特徴とする濾材。
[2]密層100重量%中、シリコーンオイルが付着した基材繊維が1重量%以上43重量%以下含まれる[1]に記載の濾材。
[3]密層の絡合密度が、粗層の絡合密度よりも高い[1]または[2]に記載の濾材。
[4]密層と中間層の繊維密度差が、0.076〜0.120g/cm3であり、中間層と粗層の繊維密度差が0.040〜0.067g/cm3である[1]〜[3]に記載の濾材。
[5]目付が180〜550g/m2であり、厚さが4〜8.5mmである[1]〜[4]に記載の濾材。
[6]前記粗層が、シリコーンオイルが付着した繊維の含有率が20重量%以下のシリコーンオイルフリー層である[1]〜[5]に記載の濾材。
[7]前記密層の表面が突起のない平坦面である[1]〜[6]に記載の濾材。
That is, the filter medium according to the present invention has the following points.
[1] A two-layer structure having a coarse layer and a dense layer having different fiber densities, or a three-layer structure in which a coarse layer, an intermediate layer, and a dense layer are laminated in this order, and each layer is a mechanical entanglement method. A non-woven filter medium integrated by
The dense layer includes a base fiber having silicone oil attached to a part or all of the dense fiber, and a low melting point fiber having a lower melting point than the base fiber, and the intermediate layer includes at least a low melting point fiber,
A filter medium characterized in that the proportion of low-melting fibers in the dense layer is 57% by weight or more and less than 100% by weight, and the proportion of low-melting fibers in the intermediate layer is 40% by weight or more.
[2] The filter medium according to [1], wherein the base material fibers to which silicone oil adheres are contained in an amount of 1% by weight to 43% by weight in 100% by weight of the dense layer.
[3] The filter medium according to [1] or [2], in which the entanglement density of the dense layer is higher than the entanglement density of the coarse layer.
[4] the fiber density difference dense layer and the intermediate layer is a 0.076~0.120g / cm 3, the fiber density difference of the intermediate layer and the rough layers are 0.040~0.067g / cm 3 [ The filter material according to 1] to [3].
[5] The filter medium according to [1] to [4], which has a basis weight of 180 to 550 g / m 2 and a thickness of 4 to 8.5 mm.
[6] The filter medium according to [1] to [5], wherein the rough layer is a silicone oil-free layer having a content of fibers to which silicone oil adheres is 20% by weight or less.
[7] The filter medium according to [1] to [6], wherein the dense layer has a flat surface without protrusions.
本発明によれば、高剛性、低通気抵抗、高捕集効率及び高捕集量の性能を有する濾材が得られる。 According to the present invention, a filter medium having high rigidity, low ventilation resistance, high collection efficiency and a high collection amount can be obtained.
<<濾材>>
図1は、本発明に係る濾材の実施態様の一例を示す概略断面図である。本発明に係る濾材10は、繊維密度が異なる粗層3、中間層2、密層1とがこの順で積層された三層構造を有し、各層が機械的絡合法によって一体化された不織布濾材である。なお前記中間層2は任意の層であるため、本発明において濾材10は、中間層2を有しない粗層3と密層1とを有する二層構造であってもよい。
<< filter material >>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an embodiment of the filter medium according to the present invention. The filter medium 10 according to the present invention has a three-layer structure in which a coarse layer 3, an intermediate layer 2, and a dense layer 1 having different fiber densities are laminated in this order, and the layers are integrated by a mechanical entanglement method. It is a filter medium. Since the intermediate layer 2 is an arbitrary layer, the filter medium 10 in the present invention may have a two-layer structure having the rough layer 3 having no intermediate layer 2 and the dense layer 1.
密層1、中間層2、粗層3はいずれも不織布からなる。密層1は粒径の小さな微粒子を捕捉する機能を有している。また粗層3は、比較的粒径の大きな塵埃を捕捉する機能を有している。そして中間層2は、粗層3で捕捉できなかった塵埃を捕捉したり、フィルタライフを長くするために、密層1で捕捉される塵埃の量を調整する機能を有している。すなわち濾材10は、粗層3、中間層2、密層1の順(中間層2を設けない場合には、粗層3、密層1の順)で高密度となる密度勾配を有している。
なお密層1、中間層2、及び粗層3はいずれも不織布であるが、後述するように、濾材10は、機械的絡合法によって、ウェブと不織布を含む積層体を一体化する方法、ウェブの積層体を一体化する方法、不織布の積層体を一体化する方法等により製造される。
The dense layer 1, the intermediate layer 2 and the rough layer 3 are all made of nonwoven fabric. The dense layer 1 has a function of capturing fine particles having a small particle size. Further, the rough layer 3 has a function of capturing dust having a relatively large particle size. The intermediate layer 2 has a function of capturing dust that could not be captured by the rough layer 3 and adjusting the amount of dust captured by the dense layer 1 in order to prolong the filter life. That is, the filter medium 10 has a density gradient that becomes high density in the order of the coarse layer 3, the intermediate layer 2, and the dense layer 1 (if the intermediate layer 2 is not provided, the coarse layer 3 and the dense layer 1 in this order). There is.
The dense layer 1, the intermediate layer 2, and the rough layer 3 are all non-woven fabrics, but as described later, the filter medium 10 is a method of integrating a web and a laminate including the non-woven fabric by a mechanical entanglement method. It is manufactured by a method of integrating the laminated body of 1., a method of integrating the laminated body of the non-woven fabric, or the like.
本発明において、前記密層はその一部又は全部にシリコーンオイルが付着した基材繊維と、この基材繊維よりも融点が低い低融点繊維とを含み、密層中の低融点繊維の割合は57重量%以上100重量%未満であり、中間層中の低融点繊維の割合は40重量%以上である。密層にシリコーンオイルが付着した基材繊維が含まれないと、ニードルパンチ加工の際に繊維の絡合が進み、薄い濾材となってしまうため、高い捕集効率や高捕集量を達成できない虞がある。また密層が低融点繊維のみから構成されると、加熱処理後の低融点繊維がフィルムのようになってしまい、塵埃を捕集できる空間が減少してしまうため捕集効率や捕集量が低下してしまう。
前記密層は、更にシリコーンオイルが付着していない基材繊維を含んでいてもよい。
In the present invention, the dense layer includes a base fiber having a silicone oil adhered to a part or all of the dense fiber, and a low melting point fiber having a lower melting point than the base fiber, and the proportion of the low melting point fiber in the dense layer is It is 57% by weight or more and less than 100% by weight, and the proportion of low melting point fibers in the intermediate layer is 40% by weight or more. If the dense layer does not contain the base material fibers to which silicone oil adheres, the fibers will be entangled during needle punching, resulting in a thin filter medium, so high collection efficiency and high collection amount cannot be achieved. There is a risk. In addition, if the dense layer is composed of only low melting point fibers, the low melting point fibers after heat treatment become like a film, and the space for collecting dust is reduced, so the collection efficiency and collection amount are reduced. Will fall.
The dense layer may further include base fibers to which silicone oil is not attached.
また中間層を設ける場合、前記中間層は少なくとも低融点繊維を含んでおり、中間層中の低融点繊維の割合は40重量%以上である必要がある。中間層における低融点繊維の割合が低下すると、濾材自体の剛性が低下してしまい、高い捕集効率や高捕集量を達成できない虞がある。前記中間層は、更にその一部又は全部にシリコーンオイルが付着した基材繊維及びシリコーンオイルが付着していない基材繊維を含んでいてもよい。 When the intermediate layer is provided, the intermediate layer contains at least the low melting point fiber, and the proportion of the low melting point fiber in the intermediate layer needs to be 40% by weight or more. If the proportion of the low-melting-point fibers in the intermediate layer decreases, the rigidity of the filter medium itself will decrease, and it may not be possible to achieve high collection efficiency and high collection amount. The intermediate layer may further include a base fiber having silicone oil attached to a part or the whole thereof and a base fiber having no silicone oil attached thereto.
前記粗層は、その一部又は全部にシリコーンオイルが付着した基材繊維、シリコーンオイルが付着していない基材繊維、及びこの基材繊維よりも融点が低い低融点繊維を含んでいてもよい。 The rough layer may include a base fiber having silicone oil adhered to a part or all thereof, a base fiber having no silicone oil adhered thereto, and a low melting point fiber having a lower melting point than the base fiber. .
本発明において各層(密層、中間層及び粗層)に含まれる繊維の繊度は、繊維の種類を問わず、0.8〜33dtexが好ましく、より好ましくは1.3〜17dtexであり、更に好ましくは1.5〜10dtexである。繊度が前記範囲内であれば、濾材に適度な剛性を付与することができ、繊維も充分に絡合することが可能となる。 In the present invention, the fineness of the fibers contained in each layer (dense layer, intermediate layer and rough layer) is preferably 0.8 to 33 dtex, more preferably 1.3 to 17 dtex, and further preferably, regardless of the type of fiber. Is 1.5 to 10 dtex. When the fineness is within the above range, the filter medium can be provided with appropriate rigidity and the fibers can be sufficiently entangled.
また各層に用いる繊維は、繊維長が100mm以下の短繊維(より好ましくは20〜100mm、更に好ましくは32〜76mm)であることが好ましい。上限値を超えると、カード機での解繊性が悪くなるため好ましくない。 The fibers used in each layer are preferably short fibers having a fiber length of 100 mm or less (more preferably 20 to 100 mm, further preferably 32 to 76 mm). When the amount exceeds the upper limit, the defibration property on a card machine deteriorates, which is not preferable.
以下、本発明の濾材について詳述するが、明細書中「中間層」とは、任意で設けられる、との意味で用いることとする。 Hereinafter, the filter material of the present invention will be described in detail, but the term “intermediate layer” in the specification means that it is optionally provided.
<シリコーンオイルが付着した基材繊維(Si繊維)>
本発明において各層の骨格を形成する繊維(以降、「基材繊維」と称す)には、シリコーンオイルが付着した基材繊維及びシリコーンオイルが付着していない基材繊維が含まれる。
<Base fiber (Si fiber) with silicone oil attached>
In the present invention, the fibers forming the skeleton of each layer (hereinafter referred to as “base fiber”) include base fibers to which silicone oil is attached and base fibers to which silicone oil is not attached.
シリコーンオイルが付着した基材繊維とは、任意の繊維表面に、シリコーンオイルが被覆されている繊維である。シリコーンオイルが付着した基材繊維を用いることにより、繊維−繊維間及び/又は繊維−金属(例えば、ニードル)間の摩擦抵抗が小さくなる。摩擦抵抗が小さくなると、繊維が滑りやすく繊維同士の絡みが悪くなり、繊維間が疎な不織布となる。繊維間が必要以上に過密化しないことで、塵埃(特に粒径の小さなダスト)を効率よく捕集できる上塵埃との帯電列間差を大きくする効果が発揮されるため、結果として塵埃の捕集量を向上することが可能となる。 The base fiber to which silicone oil is attached is a fiber whose surface is coated with silicone oil. By using the base material fibers to which the silicone oil is attached, the friction resistance between the fibers and / or between the fibers and the metal (for example, the needle) is reduced. When the frictional resistance becomes small, the fibers are slippery and the entanglement between the fibers is deteriorated, and the nonwoven fabric becomes sparse. Since the fibers are not over-congested more than necessary, the dust (especially dust with a small particle size) can be efficiently collected, and the effect of increasing the difference between the charged columns with the upper dust is exhibited, resulting in the dust collection. It is possible to improve the collection amount.
前記繊維としては、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリ乳酸繊維、ポリアリレート繊維等のポリエステル繊維;ナイロン6、ナイロン66、アラミド繊維(パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維等)等のポリアミド繊維;ポリアクリロニトリル繊維、ポリアクリロニトリル−塩化ビニル共重合体繊維等のアクリル繊維;ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維;ポリフェニレンサルファイド繊維;等の各種合成繊維が挙げられる。中でも、性能と価格のバランスが良いことから、ポリエステル繊維が好ましく用いられ、特にポリエチレンテレフタレート繊維が好ましい。 Examples of the fibers include polyester fibers such as polyethylene terephthalate fibers, polybutylene terephthalate fibers, polylactic acid fibers, and polyarylate fibers; polyamide fibers such as nylon 6, nylon 66, and aramid fibers (para-aramid fibers, meta-aramid fibers, etc.). And acrylic fibers such as polyacrylonitrile fiber and polyacrylonitrile-vinyl chloride copolymer fiber; polyolefin fibers such as polyethylene fiber and polypropylene fiber; polyphenylene sulfide fiber; and various synthetic fibers. Among them, polyester fiber is preferably used, and polyethylene terephthalate fiber is particularly preferable because of good balance between performance and price.
シリコーンオイルとしては、繊維−繊維間及び/又は繊維−金属間の摩擦抵抗を小さくできるものであれば特に限定されないが、繊維用の処理剤(例えば、繊維の風合い改良用の処理剤等)として広く用いられるシリコーンオイルが好ましい。前記シリコーンオイルとしては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、アミノ変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルキル・ポリエーテル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル等が挙げられ、中でもポリジメチルシロキサンが好ましい。 The silicone oil is not particularly limited as long as it can reduce the friction resistance between fibers and / or fibers-metals, but as a treatment agent for fibers (for example, a treatment agent for improving the texture of fibers) Widely used silicone oils are preferred. Examples of the silicone oil include polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, amino-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, alkyl-polyether-modified silicone oil, amino-modified silicone oil, and the like, with polydimethylsiloxane being preferred.
シリコーンオイルは、繊維100重量%中、0.05〜5重量%含まれることが好ましく、より好ましくは0.1〜3重量%である。シリコーンオイルの量が前記範囲内であれば、絡合時の摩擦抵抗が充分に低下し、また繊維の絡合度合が適切なため、濾材の形状を維持することも可能となる。 The silicone oil is preferably contained in an amount of 0.05 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 3% by weight, based on 100% by weight of the fiber. When the amount of silicone oil is within the above range, the frictional resistance at the time of entanglement is sufficiently reduced, and the degree of entanglement of fibers is appropriate, so that the shape of the filter medium can be maintained.
またシリコーンオイルが付着した基材繊維は、各層100重量%中、1〜45重量%含まれることが好ましく、より好ましくは5〜40重量%である。含有量が前記範囲内であれば、摩擦抵抗が充分に低下しながら、繊維を充分に絡合することが可能となる。
特に、密層100重量%中、シリコーンオイルが付着した基材繊維は、1重量%以上含まれることが好ましく、より好ましくは5重量%以上であり、更に好ましくは8重量%以上である。上限は、43重量%以下が好ましく、より好ましくは30重量%以下であり、更に好ましくは15重量%以下である。含有量が前記範囲内であれば、通気抵抗と捕集性能のバランスに優れる濾材が得られるため好ましい。
同様に、中間層100重量%中、シリコーンオイルが付着した基材繊維は、1重量%以上含まれることが好ましく、より好ましくは2重量%以上であり、更に好ましくは4重量%以上である。上限は、45重量%以下が好ましく、より好ましくは20重量%以下であり、更に好ましくは15重量%以下であり、特に好ましくは12重量%以下である。含有量が前記範囲内であれば、通気抵抗と捕集性能のバランスに優れる濾材が得られるため好ましい。シリコーンオイルが付着した基材繊維が規定範囲を超えて含有されると、繊維間の接着強度が低下して剛性が維持できなくなったり、濾材を必要な寸法にカットする際に摩擦抵抗が低くなるため、綺麗な断面にカットできない虞があるため好ましくない。
加えて粗層は、シリコーンオイルが付着した繊維の含有率が20重量%以下のシリコーンオイルフリー層であることが好ましく、より好ましくは12重量%以下であり、更に好ましくは8重量%以下であり、特に好ましくは5重量%以下である。粗層に用いる繊維は、密層及び中間層で用いる繊維と比べると太いため、元々繊維を交絡させ難い。そのため、粗層中の繊維を充分に絡合するため、粗層においては、シリコーンオイルが付着した基材繊維が実質的に含まれていなくても(すなわち0〜2重量%、より好ましくは0〜1重量%、特に好ましくは0重量%であっても)よい。
Further, the base fiber to which the silicone oil is attached is preferably contained in an amount of 1 to 45% by weight, more preferably 5 to 40% by weight, based on 100% by weight of each layer. When the content is within the above range, the fibers can be sufficiently entangled while the frictional resistance is sufficiently reduced.
In particular, 100% by weight of the dense layer contains 1% by weight or more of the base fiber to which silicone oil is attached, more preferably 5% by weight or more, and further preferably 8% by weight or more. The upper limit is preferably 43% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, and further preferably 15% by weight or less. When the content is within the above range, a filter medium having an excellent balance of ventilation resistance and collection performance can be obtained, which is preferable.
Similarly, in 100% by weight of the intermediate layer, the amount of the base fiber to which the silicone oil is attached is preferably 1% by weight or more, more preferably 2% by weight or more, and further preferably 4% by weight or more. The upper limit is preferably 45% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, further preferably 15% by weight or less, and particularly preferably 12% by weight or less. When the content is within the above range, a filter medium having an excellent balance of ventilation resistance and collection performance can be obtained, which is preferable. If the base fibers to which silicone oil adheres are contained beyond the specified range, the adhesive strength between the fibers will decrease and the rigidity will not be maintained, or the friction resistance will decrease when the filter media is cut to the required size. Therefore, it may not be possible to cut into a clean cross section, which is not preferable.
In addition, the rough layer is preferably a silicone oil-free layer in which the content of fibers to which silicone oil adheres is 20% by weight or less, more preferably 12% by weight or less, further preferably 8% by weight or less. It is particularly preferably 5% by weight or less. Since the fibers used in the rough layer are thicker than the fibers used in the dense layer and the intermediate layer, it is originally difficult to entangle the fibers. Therefore, since the fibers in the coarse layer are sufficiently entangled with each other, the coarse layer does not substantially contain the base fiber to which the silicone oil is attached (that is, 0 to 2% by weight, and more preferably 0% by weight). ˜1% by weight, particularly preferably 0% by weight).
シリコーンオイルが付着した基材繊維(「Si繊維」と称す)の繊度は、0.8〜33dtexが好ましく、より好ましくは1.3〜17dtexであり、更に好ましくは1.5〜10dtexである。繊度が前記範囲内であれば、濾材に適度な剛性を付与することができ、繊維も充分に絡合することが可能となる。
密層に含まれるSi繊維の繊度は、0.8〜3dtexが好ましく、より好ましくは1.5〜2.8dtexであり、更に好ましくは1.7〜2.5dtexである。
また中間層に含まれるSi繊維の繊度は、3〜7dtexであり、より好ましくは3.5〜5.5dtexであり、更に好ましくは4〜4.6dtexである。
更に粗層に含まれるSi繊維の繊度は、3〜5dtexであり、より好ましくは3.5〜4.8dtexであり、更に好ましくは4〜4.6dtexである。
The fineness of the base fiber (referred to as "Si fiber") to which silicone oil is attached is preferably 0.8 to 33 dtex, more preferably 1.3 to 17 dtex, and further preferably 1.5 to 10 dtex. When the fineness is within the above range, the filter medium can be provided with appropriate rigidity and the fibers can be sufficiently entangled.
The fineness of the Si fibers contained in the dense layer is preferably 0.8 to 3 dtex, more preferably 1.5 to 2.8 dtex, and further preferably 1.7 to 2.5 dtex.
The fineness of the Si fiber contained in the intermediate layer is 3 to 7 dtex, more preferably 3.5 to 5.5 dtex, and further preferably 4 to 4.6 dtex.
Further, the fineness of the Si fiber contained in the rough layer is 3 to 5 dtex, more preferably 3.5 to 4.8 dtex, and further preferably 4 to 4.6 dtex.
濾材の捕集効率を上げる観点からは、密層が、シリコーンオイルが付着した基材繊維を20〜43重量%含んでいることが望ましく、好ましくは35〜43重量%であり、このとき密層を構成する他の繊維は低融点繊維であることが望ましい。
濾材の通気抵抗を下げる観点からは、密層が、シリコーンオイルが付着した基材繊維を5〜15重量%含んでいることが望ましく、好ましくは5〜10重量%であり、このとき密層を構成する他の繊維は低融点繊維であることが望ましい。
From the viewpoint of increasing the collection efficiency of the filter medium, it is desirable that the dense layer contains 20 to 43% by weight of the base material fiber to which the silicone oil is attached, and preferably 35 to 43% by weight. It is desirable that the other fiber constituting the fiber is a low melting point fiber.
From the viewpoint of reducing the ventilation resistance of the filter medium, it is desirable that the dense layer contains 5 to 15% by weight, and preferably 5 to 10% by weight, of the base fiber to which the silicone oil adheres. The other constituent fibers are preferably low melting point fibers.
<シリコーンオイルが付着していない基材繊維(R繊維)>
シリコーンオイルが付着していない基材繊維としては、合成繊維、再生繊維、または天然繊維等が挙げられる。
合成繊維としては、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリ乳酸繊維、ポリアリレート繊維等のポリエステル繊維;ナイロン6、ナイロン66、アラミド繊維(パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維等)等のポリアミド繊維;ポリアクリロニトリル繊維、ポリアクリロニトリル−塩化ビニル共重合体繊維等のアクリル繊維;ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維;ポリフェニレンサルファイド繊維;等が例示できる。
再生繊維としては、レーヨン、ポリノジック、キュプラ、リヨセル等が例示できる。
天然繊維としては、綿、パルプ、カポック、麻、毛、絹等が例示できる。
中でも、性能と価格のバランスが良いことから、シリコーンオイルが付着していない基材繊維としては、ポリエステル繊維が好ましく、特にポリエチレンテレフタレート繊維が好ましい。また、各層における基材繊維は、同一であっても異なっていてもよい。
<Base fiber without silicone oil (R fiber)>
Examples of the base fiber to which the silicone oil is not attached include synthetic fiber, regenerated fiber, natural fiber and the like.
Examples of synthetic fibers include polyester fibers such as polyethylene terephthalate fiber, polybutylene terephthalate fiber, polylactic acid fiber, and polyarylate fiber; polyamide fibers such as nylon 6, nylon 66, and aramid fiber (para-aramid fiber, meta-aramid fiber, etc.). Examples thereof include acrylic fibers such as polyacrylonitrile fibers and polyacrylonitrile-vinyl chloride copolymer fibers; polyolefin fibers such as polyethylene fibers and polypropylene fibers; polyphenylene sulfide fibers; and the like.
Examples of the recycled fiber include rayon, polynosic, cupra and lyocell.
Examples of natural fibers include cotton, pulp, kapok, hemp, wool, silk, and the like.
Among them, the polyester fiber is preferable as the base fiber to which the silicone oil is not attached, and the polyethylene terephthalate fiber is particularly preferable because of good balance between performance and price. The base fibers in each layer may be the same or different.
密層においてシリコーンオイルが付着した基材繊維(「Si繊維」と称す)とシリコーンオイルが付着していない基材繊維(通常の繊維という意味で、レギュラー繊維「R繊維」と称す)の含有率は、重量比(Si繊維:R繊維)で、0:100〜100:0が好ましく、Si繊維を用いると捕集性能がアップするため、好ましくは45:55〜100:0であり、より好ましくは90:10〜100:0であり、更に好ましくは95:5〜100:0であり、特に好ましくは100:0である。
中間層においてSi繊維とR繊維の含有率は、重量比(Si繊維:R繊維)で、0:100〜100:0が好ましく、繊維の絡合度合いを調整するため、より好ましくは20:80〜80:20であり、更に好ましくは30:70〜70:30であり、特に好ましくは40:60〜60:40である。
粗層においてSi繊維とR繊維の含有率は、重量比(Si繊維:R繊維)で、0:100〜100:0が好ましく、繊維の絡合を促進するため、より好ましくは10:90〜0:100であり、更に好ましくは5:95〜0:100であり、特に好ましくは0:100である。
Content of base fibers to which silicone oil adheres in a dense layer (referred to as "Si fibers") and base fibers to which silicone oil does not adhere (referred to as ordinary fibers, referred to as "R fibers") Is preferably 0: 100 to 100: 0 in terms of weight ratio (Si fiber: R fiber). Since the collection performance is improved by using Si fiber, it is preferably 45:55 to 100: 0, and more preferably Is 90:10 to 100: 0, more preferably 95: 5 to 100: 0, and particularly preferably 100: 0.
The content ratio of Si fibers and R fibers in the intermediate layer is preferably 0: 100 to 100: 0 in terms of weight ratio (Si fibers: R fibers), and more preferably 20:80 in order to adjust the degree of entanglement of fibers. To 80:20, more preferably 30:70 to 70:30, and particularly preferably 40:60 to 60:40.
The content ratio of Si fiber and R fiber in the rough layer is preferably 0: 100 to 100: 0 in weight ratio (Si fiber: R fiber), and more preferably 10:90 to 10 to promote entanglement of fibers. It is 0: 100, more preferably 5:95 to 0: 100, and particularly preferably 0: 100.
シリコーンオイルが付着していない基材繊維(「R繊維」と称す)の繊度は、0.8〜33dtexが好ましく、より好ましくは5〜25dtexであり、更に好ましくは10〜20dtexである。繊度が前記範囲内であれば、濾材に適度な剛性を付与することができ、繊維も充分に絡合することが可能となる。 The fineness of the base fiber (referred to as “R fiber”) to which silicone oil is not attached is preferably 0.8 to 33 dtex, more preferably 5 to 25 dtex, and further preferably 10 to 20 dtex. When the fineness is within the above range, the filter medium can be provided with appropriate rigidity and the fibers can be sufficiently entangled.
なお前述した基材繊維は、中実繊維、中空繊維の何れも使用できる。また繊維の断面形状も特に限定されるものではなく、丸断面;三角断面、星型断面、Y字断面、十字断面等の異型断面;等も使用できる。異型断面繊維は、濾材の繊維密度を調整する手段として有効である。 As the above-mentioned base fiber, either solid fiber or hollow fiber can be used. Further, the cross-sectional shape of the fiber is not particularly limited, and a round cross section; an irregular cross section such as a triangular cross section, a star cross section, a Y-shaped cross section, or a cross section; The modified cross-section fiber is effective as a means for adjusting the fiber density of the filter medium.
また前述した基材繊維は、コイル形状、スパイラル形状等の立体捲縮を有する繊維であってもよい。特に粗層が立体捲縮繊維を含んでいると、通風やダスト負荷による厚さの低減を抑制でき、捕集量を大きくすることが可能になるため好ましい。 Further, the above-mentioned base fiber may be a fiber having a three-dimensional crimp such as a coil shape or a spiral shape. In particular, it is preferable that the rough layer contains the three-dimensional crimped fiber because it is possible to suppress the reduction of the thickness due to ventilation and dust load, and it is possible to increase the trapped amount.
<低融点繊維>
また、形成されるプリーツがシャープな形状となるように、各層を構成する繊維には、各層の骨格を形成する基材繊維よりも融点が低く、熱溶融性の繊維(以降、「低融点繊維」と称す。例えば、低融点部を有する複合繊維等である)が含まれていてもよい。低融点繊維は、熱処理により繊維の一部又は全部が溶融するため、この溶融した繊維(樹脂)が、濾材を構成する繊維を接着する機能を有する。熱処理後の冷却により、溶融した低融点繊維は固化して、繊維の接着強度を高めると共に、濾材に適度な強度を付与することができるため、濾材の寸法が安定し、且つ濾材に適度な剛性を付与することが可能となる。また、繊維の固着には、接着剤樹脂を含むエマルジョンやラテックス等を用いて含浸加工、噴霧加工、泡加工等による処理を行うことが一般的であるが、これらの方法ではエマルジョンやラテックスに含まれる水分を乾燥させる必要があり、多大なエネルギーを要してしまう。しかし、低融点繊維を用いれば、このような問題も解消されるため好ましい。なお本発明において、低融点繊維は、密層、中間層、粗層の全てに含まれていることが望ましい。
<Low melting point fiber>
In addition, the fibers constituting each layer have a melting point lower than that of the base fiber forming the skeleton of each layer so that the formed pleats have a sharp shape, and a heat-meltable fiber (hereinafter referred to as “low melting point fiber”). , Which is a composite fiber having a low melting point portion). The low-melting point fibers have a function of adhering the fibers constituting the filter medium, because a part or all of the fibers are melted by heat treatment. By cooling after heat treatment, the melted low-melting point fiber solidifies, increasing the adhesive strength of the fiber and imparting appropriate strength to the filter medium, so that the size of the filter medium is stable and the filter medium has appropriate rigidity. Can be given. Further, for fixing the fibers, it is common to perform a treatment such as an impregnation process, a spraying process, or a foaming process using an emulsion or latex containing an adhesive resin. It is necessary to dry the water contained therein, which requires a great deal of energy. However, use of a low melting point fiber is preferable because such a problem can be solved. In the present invention, the low melting point fiber is preferably contained in all of the dense layer, the intermediate layer and the rough layer.
低融点繊維の融点は、上限が基材繊維の融点から30℃以下が好ましい。融点差が小さく(例えば、30℃以下に)なると、低融点繊維を溶融すべく熱処理を施した際に、何らかのトラブルによって温度に異常が生じた場合に、繊維が軟化又は溶融する等の熱劣化を起こす可能性があるため好ましくない。一方、低融点繊維が十分に軟化又は溶融するよう、低融点繊維の融点の下限は、繊維の融点から150℃以下が好ましく、より好ましくは繊維の融点から100℃以下である。低融点繊維の融点は、50〜180℃が好ましく、より好ましくは70〜120℃である。 The upper limit of the melting point of the low melting point fiber is preferably 30 ° C. or less from the melting point of the base fiber. When the difference in melting point becomes small (for example, 30 ° C. or less), when heat treatment is performed to melt the low melting point fiber, if an abnormality occurs in the temperature due to some trouble, the fiber is softened or melted to cause thermal deterioration. It is not preferable because it may cause On the other hand, the lower limit of the melting point of the low melting point fiber is preferably 150 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower than the melting point of the fiber, so that the low melting point fiber is sufficiently softened or melted. The melting point of the low melting point fiber is preferably 50 to 180 ° C, more preferably 70 to 120 ° C.
また低融点繊維としては、ポリエチレン−ポリプロピレン、ポリエステル−変性ポリエステル等の融点の異なる複数の樹脂からなる芯鞘構造、偏心構造、あるいはサイドバイサイド構造を有する複合繊維;変性ポリエステル繊維;変性ポリアミド繊維;変性ポリプロピレン繊維等の変性ポリオレフィン繊維;等が使用できる。本発明においては、低融点部分の樹脂が接着剤として働き、高融点部分の繊維が濾材を構成する繊維として機能するよう複合繊維が好ましく、特に力学的特性に優れる芯鞘構造を有するものが好ましい。 As the low melting point fiber, a composite fiber having a core-sheath structure, an eccentric structure, or a side-by-side structure made of a plurality of resins having different melting points such as polyethylene-polypropylene and polyester-modified polyester; modified polyester fiber; modified polyamide fiber; modified polypropylene Modified polyolefin fibers such as fibers; and the like can be used. In the present invention, the composite fiber is preferably used so that the resin in the low melting point portion functions as an adhesive and the fiber in the high melting point portion functions as a fiber constituting the filter medium, and particularly, one having a core-sheath structure excellent in mechanical properties is preferable. .
低融点繊維の繊度は、0.8〜40dtexであることが好ましく、より好ましくは1.5〜25dtexである。低融点繊維の繊度が前記範囲内であれば、低融点繊維が容易に溶融し、加熱処理時間を短縮できる。低融点繊維と各層を構成する基材繊維とは、繊度が同じであっても異なっていてもよい。
低融点繊維も、密層、中間層、粗層で勾配を有していることが好ましい。
密層に含まれる低融点繊維の繊度は、0.8〜3dtexが好ましく、より好ましくは1.5〜2.8dtexであり、更に好ましくは1.7〜2.5dtexである。密層に細繊度の低融点繊維を混綿することにより、高剛性で、低融点繊維が溶融した後に残る細繊度の芯部によって低圧損且つ高捕集効率な濾材が得られる。
また中間層に含まれる低融点繊維の繊度は、3〜5dtexが好ましく、より好ましくは3.5〜4.8dtexであり、更に好ましくは4〜4.6dtexである。
更に粗層に含まれる低融点繊維の繊度は、3〜40dtexが好ましく、より好ましくは3.5〜25dtexであり、更に好ましくは4〜20dtexである。
The fineness of the low melting point fiber is preferably 0.8 to 40 dtex, and more preferably 1.5 to 25 dtex. When the fineness of the low melting point fiber is within the above range, the low melting point fiber is easily melted, and the heat treatment time can be shortened. The low melting point fiber and the base fiber forming each layer may have the same or different fineness.
The low melting point fiber also preferably has a gradient in the dense layer, the intermediate layer and the rough layer.
The fineness of the low melting point fibers contained in the dense layer is preferably 0.8 to 3 dtex, more preferably 1.5 to 2.8 dtex, and further preferably 1.7 to 2.5 dtex. By mixing the low-melting-point fibers having a fineness in the dense layer, a filter medium having a high rigidity and a low pressure loss and a high collection efficiency can be obtained by the core portion having a fineness that remains after the low-melting fibers are melted.
The fineness of the low melting point fiber contained in the intermediate layer is preferably 3 to 5 dtex, more preferably 3.5 to 4.8 dtex, and further preferably 4 to 4.6 dtex.
Furthermore, the fineness of the low melting point fiber contained in the rough layer is preferably 3 to 40 dtex, more preferably 3.5 to 25 dtex, and further preferably 4 to 20 dtex.
本発明では、濾材に剛性を付与するために、低融点繊維の含有率は多いほど好ましいが、多すぎると繊維間の空間が減少する等してダストの捕集量が低下する場合がある。そのため低融点繊維の含有率は、密層では、57重量%以上100重量%未満であり、好ましくは75重量%以上であり、より好ましくは85重量%以上であり、好ましくは98重量%以下であり、より好ましくは95重量%以下である。密層における低融点繊維の含有率を高くすると、プリーツした時にシャープな形状を維持しやすくなり、通風時に形状が変化して襞接触を起こすことがないため好ましい。
中間層では、40重量%以上であり、好ましくは57重量%以上であり、より好ましくは75重量%以上であり、更に好ましくは85重量%以上であり、好ましくは100重量%以下であり、より好ましくは98重量%以下であり、更に好ましくは95重量%以下である。
粗層では、20重量%以上が好ましく、好ましくは57重量%以上であり、より好ましくは75重量%以上であり、更に好ましくは85重量%以上であり、好ましくは100重量%以下であり、より好ましくは98重量%以下であり、更に好ましくは95重量%以下である。
低融点繊維の含有率は前記の通りであるが、各層における低融点繊維以外の残部は、シリコーンオイルが付着した基材繊維及び/又はシリコーンオイルが付着していない基材繊維の、一成分系又は二成分系であることが好ましい。
In the present invention, in order to impart rigidity to the filter medium, it is preferable that the content of the low melting point fiber is as high as possible. However, if it is too large, the space between the fibers may be reduced and the amount of dust collected may be decreased. Therefore, the content of the low melting point fiber in the dense layer is 57% by weight or more and less than 100% by weight, preferably 75% by weight or more, more preferably 85% by weight or more, and preferably 98% by weight or less. Yes, and more preferably 95% by weight or less. When the content of the low melting point fibers in the dense layer is high, it is easy to maintain a sharp shape when pleated, and the shape does not change during ventilation to cause fold contact, which is preferable.
In the intermediate layer, 40% by weight or more, preferably 57% by weight or more, more preferably 75% by weight or more, further preferably 85% by weight or more, preferably 100% by weight or less, It is preferably 98% by weight or less, and more preferably 95% by weight or less.
In the rough layer, it is preferably 20% by weight or more, preferably 57% by weight or more, more preferably 75% by weight or more, further preferably 85% by weight or more, preferably 100% by weight or less, It is preferably 98% by weight or less, and more preferably 95% by weight or less.
The content of the low-melting point fiber is as described above, but the rest other than the low-melting point fiber in each layer is a one-component system of the base material fiber to which the silicone oil is attached and / or the base material fiber to which the silicone oil is not attached. Alternatively, it is preferably a two-component system.
なお、低融点繊維にも前述したシリコーンオイルを付着させてもよい。 The above-mentioned silicone oil may be attached to the low melting point fiber.
<目付>
濾材の目付は、180〜550g/m2であり、より好ましくは230〜500g/m2であり、更に好ましくは280〜450g/m2である。目付が前記範囲内であれば、捕集効率及び捕集量が良好で、プリーツの山と谷をシャープに形成できる濾材が得られるため好ましい。
密層の目付は、100〜350g/m2が好ましく、より好ましくは140〜260g/m2であり、更に好ましくは160〜250g/m2である。密層の目付が下限値を下回ると、塵埃の捕集効率が下がる虞があるため好ましくなく、上限値を超えると濾材の通気抵抗が上がる虞があるため好ましくない。
中間層の目付は、密層の目付より小さく、粗層の目付より大きいことが好ましく、40〜130g/m2が好ましく、より好ましくは60〜120g/m2であり、更に好ましくは70〜100g/m2である。目付が下限値を下回ると、粗層で捕集できなかった粗塵の捕集効率が下がる虞があるため好ましくなく、上限値を超えると、濾材が厚くなりパッケージに収まらない虞があるため好ましくない。
粗層は比較的粒径の大きな塵埃の捕捉を目的とするため、ある程度の嵩高さが必要となる。そのため、粗層の目付は、30〜100g/m2が好ましく、より好ましくは40〜80g/m2であり、更に好ましくは50〜70g/m2である。目付が下限値を下回ると、比較的粒径の大きな塵埃の捕集効率が低下する恐れがあるため好ましくない。また上限値を超えると、濾材が厚くなりパッケージに収まらない虞があるため好ましくない。
<Unit weight>
The basis weight of the filter medium is 180 to 550 g / m 2 , more preferably 230 to 500 g / m 2 , and further preferably 280 to 450 g / m 2 . When the basis weight is within the above range, the collection efficiency and the collection amount are good, and a filter medium capable of sharply forming the peaks and valleys of the pleats can be obtained, which is preferable.
The basis weight of the dense layer is preferably 100 to 350 g / m 2 , more preferably 140 to 260 g / m 2 , and further preferably 160 to 250 g / m 2 . If the weight per unit area of the dense layer is below the lower limit, the dust collection efficiency may decrease, and if it exceeds the upper limit, the ventilation resistance of the filter medium may increase, which is not preferable.
The weight of the intermediate layer is smaller than that of the dense layer, preferably larger than that of the coarse layer, preferably 40 to 130 g / m 2 , more preferably 60 to 120 g / m 2 , and further preferably 70 to 100 g. / M 2 . If the basis weight is less than the lower limit, it is not preferable because the collection efficiency of coarse dust that could not be collected in the coarse layer may be decreased, and if the upper limit is exceeded, the filter medium may become thick and may not fit in the package, which is preferable. Absent.
Since the coarse layer is intended to capture dust having a relatively large particle size, it requires a certain amount of bulkiness. Therefore, the basis weight of the coarse layer is preferably 30 to 100 g / m 2, more preferably 40 and 80 g / m 2, more preferably from 50 to 70 g / m 2. If the basis weight is less than the lower limit value, the efficiency of collecting dust having a relatively large particle size may decrease, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds the upper limit, the filter medium may become thick and may not fit in the package, which is not preferable.
<厚さ>
濾材の厚さは、好ましくは4〜8.5mm、より好ましくは4.5〜7.5mm、更に好ましくは5〜7.0mmである。厚さが前記範囲内であれば、適度な剛性を有し、プリーツが変形したり、破損することのない濾材が得られる。
密層の厚さは、0.7〜2mmが好ましく、より好ましくは1.0〜1.5mm、更に好ましくは1.0〜1.3mmである。
中間層の厚さは、0.7〜3mmが好ましく、より好ましくは1.1〜2mm、更に好ましくは1.1〜1.5mmである。
粗層の厚さは、1.5〜5mmが好ましく、より好ましくは2.0〜4.5mm、更に好ましくは2.5〜4.0mmである。
<Thickness>
The thickness of the filter medium is preferably 4 to 8.5 mm, more preferably 4.5 to 7.5 mm, still more preferably 5 to 7.0 mm. When the thickness is within the above range, it is possible to obtain a filter medium that has appropriate rigidity and that does not deform or damage the pleats.
The thickness of the dense layer is preferably 0.7 to 2 mm, more preferably 1.0 to 1.5 mm, and even more preferably 1.0 to 1.3 mm.
The thickness of the intermediate layer is preferably 0.7 to 3 mm, more preferably 1.1 to 2 mm, and even more preferably 1.1 to 1.5 mm.
The thickness of the rough layer is preferably 1.5 to 5 mm, more preferably 2.0 to 4.5 mm, further preferably 2.5 to 4.0 mm.
<繊維密度>
濾材の繊維密度は、0.050〜0.070g/cm3が好ましく、より好ましくは0.052〜0.065g/cm3であり、更に好ましくは0.055〜0.063g/cm3である。濾材の繊維密度が前記範囲内であれば、高捕集効率及び高捕集量を達成できる。
特に密層の繊維密度は、0.100〜0.250g/cm3が好ましく、より好ましくは0.140〜0.200g/cm3であり、更に好ましくは0.145〜0.180g/cm3である。
中間層の繊維密度は、0.030〜0.100g/cm3が好ましく、より好ましくは0.055〜0.080g/cm3であり、更に好ましくは0.060〜0.075g/cm3である。
粗層の繊維密度は、0.005〜0.030g/cm3が好ましく、より好ましくは0.013〜0.025g/cm3であり、更に好ましくは0.015〜0.022g/cm3である。
なお、各層の繊維密度は、目付を厚さで除することにより求められる。
<Fiber density>
The fiber density of the filter medium is preferably 0.050 to 0.070 g / cm 3 , more preferably 0.052 to 0.065 g / cm 3 , and still more preferably 0.055 to 0.063 g / cm 3 . . When the fiber density of the filter medium is within the above range, high collection efficiency and high collection amount can be achieved.
Particularly, the fiber density of the dense layer is preferably 0.100 to 0.250 g / cm 3 , more preferably 0.140 to 0.200 g / cm 3 , and still more preferably 0.145 to 0.180 g / cm 3. Is.
The fiber density of the intermediate layer is preferably 0.030 to 0.100 g / cm 3 , more preferably 0.055 to 0.080 g / cm 3 , and still more preferably 0.060 to 0.075 g / cm 3 . is there.
Fiber density of the coarse layer is preferably 0.005~0.030g / cm 3, more preferably from 0.013~0.025g / cm 3, more preferably at 0.015~0.022g / cm 3 is there.
The fiber density of each layer is obtained by dividing the basis weight by the thickness.
<勾配>
本発明では、塵埃を含むエア流入側から繊維密度が徐々に高くなるように、各層に配合される繊維の繊度を変えている。そのため各層は、層間で、含まれる繊維の平均繊度に差を有している。微小な塵埃を効率良く且つ大量に捕捉するためには、各層間の繊維の平均繊度差は0.1〜9dtexが好ましく、より好ましくは0.1〜6dtexである。前記範囲内であれば、特に自動車用エンジンフィルタ用途に要求される高いレベルの性能を発揮できるため好ましい。
より具体的には、密層と中間層における繊維の平均繊度差は、0.1〜5dtexが好ましく、より好ましくは1〜4dtexであり、更に好ましくは1.5〜3dtexである。比率としては、中間層における繊維の平均繊度は、密層中の繊維の平均繊度に対し、1.2〜2.5倍が好ましく、より好ましくは1.5〜2.3倍であり、更に好ましくは1.8〜2.2倍である。
また、中間層と粗層における繊維の平均繊度差は、0.1〜8dtexが好ましく、より好ましくは0.5〜6dtexであり、更に好ましくは1〜4dtexである。比率としては、粗層における繊維の平均繊度は、中間層における繊維の平均繊度に対し、1.01〜3倍が好ましく、より好ましくは1.1〜1.7倍であり、更に好ましくは1.15〜1.5倍である。
<Gradient>
In the present invention, the fineness of the fibers blended in each layer is changed so that the fiber density gradually increases from the air inflow side containing dust. Therefore, each layer has a difference in the average fineness of the fibers contained between the layers. In order to efficiently capture a large amount of fine dust, the average fineness difference between the fibers between the layers is preferably 0.1 to 9 dtex, and more preferably 0.1 to 6 dtex. Within the above range, a high level of performance particularly required for automobile engine filter applications can be exhibited, which is preferable.
More specifically, the average fineness difference between the fibers in the dense layer and the intermediate layer is preferably 0.1 to 5 dtex, more preferably 1 to 4 dtex, and even more preferably 1.5 to 3 dtex. As the ratio, the average fineness of the fibers in the intermediate layer is preferably 1.2 to 2.5 times, more preferably 1.5 to 2.3 times, the average fineness of the fibers in the dense layer, and further. It is preferably 1.8 to 2.2 times.
The average fineness difference between the fibers in the intermediate layer and the rough layer is preferably 0.1 to 8 dtex, more preferably 0.5 to 6 dtex, and further preferably 1 to 4 dtex. As the ratio, the average fineness of the fibers in the coarse layer is preferably 1.01 to 3 times, more preferably 1.1 to 1.7 times, and further preferably 1 to the average fineness of the fibers in the intermediate layer. .15 to 1.5 times.
また、密度勾配を有する積層構造とするためには、密層を構成する繊維の平均繊度は、0.8〜3dtexが好ましく、より好ましくは1.5〜2.8dtexであり、更に好ましくは1.7〜2.5dtexである。
また中間層を構成する繊維の平均繊度は、2〜10dtexであり、より好ましくは3.5〜7dtexであり、更に好ましくは4〜4.6dtexである。
更に粗層を構成する繊維の平均繊度は、5〜20dtexであり、より好ましくは5.2〜12dtexであり、更に好ましくは5.4〜10dtexである。
Moreover, in order to obtain a laminated structure having a density gradient, the average fineness of the fibers forming the dense layer is preferably 0.8 to 3 dtex, more preferably 1.5 to 2.8 dtex, and further preferably 1 7 to 2.5 dtex.
The average fineness of the fibers forming the intermediate layer is 2 to 10 dtex, more preferably 3.5 to 7 dtex, and further preferably 4 to 4.6 dtex.
Further, the average fineness of the fibers constituting the rough layer is 5 to 20 dtex, more preferably 5.2 to 12 dtex, and further preferably 5.4 to 10 dtex.
なお本発明において、各層に含まれる繊維の平均繊度は、各層に含まれる全繊維の重量平均で求めることとする。 In the present invention, the average fineness of the fibers contained in each layer is determined by the weight average of all the fibers contained in each layer.
また本発明に係る濾材は、粗層、中間層、密層の順で密度が上昇する密度勾配を有していることが望ましい。
中間層を設ける場合、密層と中間層の繊維密度差は、0.076〜0.120g/cm3が好ましく、より好ましくは0.078〜0.100g/cm3であり、更に好ましくは0.080〜0.095g/cm3である。
また中間層と粗層の繊維密度差は0.040〜0.067g/cm3が好ましく、より好ましくは0.045〜0.065g/cm3であり、更に好ましくは0.050〜0.060g/cm3である。
Further, the filter medium according to the present invention preferably has a density gradient in which the density increases in the order of the coarse layer, the intermediate layer, and the dense layer.
When the intermediate layer is provided, the difference in fiber density between the dense layer and the intermediate layer is preferably 0.076 to 0.120 g / cm 3 , more preferably 0.078 to 0.100 g / cm 3 , and further preferably 0. It is 0.080 to 0.095 g / cm 3 .
The fiber density difference of the intermediate layer and the rough layer is preferably 0.040~0.067g / cm 3, more preferably from 0.045~0.065g / cm 3, more preferably 0.050~0.060g / Cm 3 .
要求品質に応じて、濾材を難燃化、抗菌化、防汚化することも可能である。このような各種機能の付与は、濾材を製造した後、樹脂加工などの方法により行ってもよい。特に、高度な機能が要求される場合には、ベースとなるバインダー樹脂に各種難燃剤、抗菌剤、防汚剤等の高機能化剤を添加して処理液を調製し、該濾材を該処理液に含浸する、該濾材に該処理液を塗布する(コーティング)、該濾材に該処理液をスプレーなどで噴霧する等の樹脂加工を行うとよい。また、構成する繊維として、難燃化、抗菌化、防汚化等の各種処理が施された繊維を各層に配合する方法も採用でき、予め処理が施された繊維を用いれば、フィルタ用不織布を製造する段階から効果を享受できるため好ましい。 Depending on the required quality, it is possible to make the filter media flame-retardant, antibacterial and antifouling. Such various functions may be imparted by a method such as resin processing after manufacturing the filter medium. In particular, when a high level of function is required, a treatment liquid is prepared by adding a highly functionalizing agent such as a flame retardant, an antibacterial agent or an antifouling agent to the base binder resin, and the filter medium is treated with It is preferable to perform resin processing such as impregnation with a liquid, coating (coating) the treatment liquid on the filter medium, and spraying the treatment liquid on the filter medium with a spray or the like. Further, as a constituent fiber, it is also possible to adopt a method in which fibers that have been subjected to various treatments such as flame retardation, antibacterial treatment and antifouling are blended into each layer. It is preferable since the effect can be enjoyed from the stage of manufacturing.
また濾材は、更に不織布層を積層してもよく、また他の層を含んでいてもよい。例えば密層面には、剛性や繊維密度を更に向上させるために、ネット、網状体、不織布(例えば、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、ナノファイバ不織布等)の単体または積層体を積層してもよい。 Further, the filter medium may further have a non-woven fabric layer laminated thereon and may further contain other layers. For example, on the dense layer surface, in order to further improve the rigidity and the fiber density, a net, a net, a non-woven fabric (for example, a spun bond non-woven fabric, a melt blown non-woven fabric, a nanofiber non-woven fabric, etc.) may be laminated or a laminated body.
本発明に係る濾材は、優れた剛性を有するため密層面山高さで31mm以上、より好ましくは35mm以上、更に好ましくは40mm以上を達成できる。密層面山高さの上限は特に限定されないが、通常、46mm以下である。なお密層面山高さの測定方法は実施例の欄で詳述する。 Since the filter medium according to the present invention has excellent rigidity, it is possible to achieve a dense layer surface mountain height of 31 mm or more, more preferably 35 mm or more, and further preferably 40 mm or more. The upper limit of the mountain height of the dense layer surface is not particularly limited, but is usually 46 mm or less. The method for measuring the height of the dense layer surface will be described in detail in the section of Examples.
JIS D1612(自動車用エアクリーナ試験方法)に準じて測定される濾材の通気抵抗は、365Pa以下、より好ましくは330Pa以下、更に好ましくは310Pa以下を達成できる。通気抵抗の下限は特に限定されないが、通常、180Pa以上である。測定方法の詳細は実施例の欄で詳述する。 The ventilation resistance of the filter medium measured according to JIS D1612 (Air cleaner test method for automobiles) can be 365 Pa or less, more preferably 330 Pa or less, and further preferably 310 Pa or less. The lower limit of the ventilation resistance is not particularly limited, but is usually 180 Pa or more. Details of the measuring method will be described in detail in the section of Examples.
JIS D1612(自動車用エアクリーナ試験方法)及びJIS D1612 9.4(3)で規定するフルライフ清浄効率試験に準じて測定される濾材の捕集効率は、97.5%以上、より好ましくは97.7%以上、更に好ましくは98.0%以上を達成できる。捕集効率の上限は100%であるが、99.5%以下であっても問題ない。測定方法の詳細は実施例の欄で詳述する。 The collection efficiency of the filter medium measured according to the full-life cleaning efficiency test specified in JIS D1612 (air cleaner test method for automobiles) and JIS D1612 9.4 (3) is 97.5% or more, more preferably 97. It is possible to achieve 7% or more, and more preferably 98.0% or more. The upper limit of the collection efficiency is 100%, but there is no problem even if it is 99.5% or less. Details of the measuring method will be described in detail in the section of Examples.
JIS D1612(自動車用エアクリーナ試験方法)及びJIS D1612 10に準じて測定される濾材の捕集量は、139g以上、より好ましくは141g以上、更に好ましくは142g以上を達成できる。捕集量の上限は特に限定されないが、通常、250g以下である。測定方法の詳細は実施例の欄で詳述する。 The collection amount of the filter medium measured according to JIS D1612 (automatic air cleaner test method) and JIS D1612 10 can be 139 g or more, more preferably 141 g or more, and still more preferably 142 g or more. The upper limit of the collected amount is not particularly limited, but is usually 250 g or less. Details of the measuring method will be described in detail in the section of Examples.
<<濾材の製造方法>>
本発明に係る濾材の製造方法について説明する。本発明に係る濾材、不織布の積層構造を有している。前記不織布の製造方法は特に限定されるものではなく、本発明では、乾式不織布、湿式不織布、スパンボンド不織布等の各種不織布が適宜使用できる。ウェブの結合方法も特に限定されるものではなく、ニードルパンチ法、スパンレース法(水流絡合法)等の機械的絡合法;不織布に予め低融点繊維を混綿しておき、この低融点繊維の一部又は全部を熱溶融させて、繊維交点を固着する方法(サーマルボンド法);等の各種結合方法を採用できる。中でも、ニードルパンチ法により繊維を交絡させて、その後加熱処理を行うニードルパンチ及びサーマルボンド法の併用タイプが好ましい。本発明では、密層の絡合密度が、粗層の絡合密度よりも高いことが望ましい。密層の絡合密度が粗層よりも高くなると、密層がより高密度になるため好ましい。
<< Method of manufacturing filter medium >>
The method for manufacturing the filter medium according to the present invention will be described. It has a laminated structure of a filter medium and a nonwoven fabric according to the present invention. The method for producing the non-woven fabric is not particularly limited, and various non-woven fabrics such as dry non-woven fabric, wet non-woven fabric and spunbond non-woven fabric can be appropriately used in the present invention. The web bonding method is also not particularly limited, and mechanical entanglement methods such as the needle punch method and the spunlace method (hydroentanglement method); Various bonding methods such as a method of thermally melting a part or the whole to fix fiber intersections (thermal bonding method); Above all, a combined type of a needle punch and a thermal bond method in which fibers are entangled by a needle punch method and then heat treatment is performed is preferable. In the present invention, the entanglement density of the dense layer is preferably higher than the entanglement density of the rough layer. When the entanglement density of the dense layer is higher than that of the coarse layer, the dense layer becomes higher in density, which is preferable.
本発明に係る濾材は、粗層と密層とを有する二層構造、または、粗層、中間層、密層とがこの順で積層された三層構造を含む積層体であり、濾材では各層が機械的絡合法により一体化されていることが好ましい。各層を一体化する方法としては、(i)密層又は粗層のいずれかについて、ウェブから不織布(好ましくはニードルパンチ不織布)を製造しておき、形成された不織布の上に、中間層用ウェブ、及び、粗層又は密層用ウェブを順に積層した後、ニードルパンチ法等の機械的絡合法を施し、ウェブと不織布を含む積層体を一体化する方法、(ii)予め密層用ウェブ、中間層用ウェブ、粗層用ウェブをそれぞれ製造しておき、各層のウェブを順に積層後、ニードルパンチ法等の機械的絡合法を施し、ウェブの積層体を一体化する方法、(iii)密層、中間層、粗層用の不織布(好ましくはニードルパンチ不織布)をそれぞれ製造しておき、得られた各不織布を積層し、その後、不織布の積層体を一体化する方法、等が挙げられる。本発明では特に、(i)または(ii)のように、少なくとも一部にウェブを含む積層体をニードルパンチ法等の機械的絡合法により一体化する方法が好ましく、密度勾配を大きくするために、ニードルパンチ法により密層用の不織布を製造し、形成されたニードルパンチ不織布の上に、任意の中間層用ウェブ、及び、粗層用ウェブを順に積層した後、更にニードルパンチ法等の機械的絡合法を施してウェブと不織布を含む積層体を一体化する(i)の方法が好ましい。このようにして濾材を製造すると、密層には、中間層及び粗層と比べてより多い回数のニードルパンチが施されることとなり、密層の繊維の交絡が進む。これにより密層の絡合密度が粗層の絡合密度よりも高くなり、密層をより高密度化できるため好ましい。また中間層と粗層とでニードルパンチの密度を変えることにより、中間層の絡合密度を粗層の絡合密度よりも高く調整してもよい。 The filter medium according to the present invention is a two-layer structure having a rough layer and a dense layer, or a laminate including a three-layer structure in which a coarse layer, an intermediate layer and a dense layer are laminated in this order, and each layer in the filter medium. Are preferably integrated by a mechanical entanglement method. As a method of integrating the layers, (i) a nonwoven fabric (preferably a needle punched nonwoven fabric) is produced from the web for either the dense layer or the rough layer, and the intermediate layer web is formed on the formed nonwoven fabric. , And a method of laminating the rough layer or the dense layer web in order and then performing a mechanical entanglement method such as a needle punching method to integrate the laminate containing the web and the nonwoven fabric, (ii) a dense layer web in advance, A method in which a web for an intermediate layer and a web for a rough layer are respectively manufactured, webs of the respective layers are sequentially laminated, and then mechanical entanglement method such as needle punching method is applied to integrate the laminated body of webs, (iii) dense Non-woven fabrics for layers, intermediate layers, and rough layers (preferably needle-punched non-woven fabrics) may be manufactured in advance, the obtained non-woven fabrics may be laminated, and then a laminate of the non-woven fabrics may be integrated. In the present invention, in particular, as in (i) or (ii), a method of integrating a laminate including a web at least in part by a mechanical entanglement method such as a needle punching method is preferable, in order to increase the density gradient. , A nonwoven fabric for a dense layer is manufactured by a needle punching method, and a web for an intermediate layer and a web for a rough layer are sequentially laminated on the formed needle punching nonwoven fabric, and then a machine such as a needle punching method. The method (i) in which the laminated body including the web and the non-woven fabric is integrated by performing the mechanical entanglement method is preferable. When the filter medium is manufactured in this manner, the dense layer is subjected to needle punching more times than the intermediate layer and the rough layer, and the fibers of the dense layer are entangled. As a result, the entanglement density of the dense layer becomes higher than the entanglement density of the coarse layer, and the dense layer can be further densified, which is preferable. The entanglement density of the intermediate layer may be adjusted to be higher than the entanglement density of the rough layer by changing the density of the needle punch between the intermediate layer and the rough layer.
(i)のように、予めニードルパンチ不織布の密層又は粗層を製造する際の加工条件は、ニードルパンチ針番手36〜42番、針深さ8〜17mm(好ましくは10〜15mm)、打ち込み本数80〜150本/cm2(好ましくは90〜130本/cm2)が好ましい。特にこの条件で予めニードルパンチ不織布の密層を形成しておくことにより、密層が高密度になることで捕集効率が向上し、風下側の密層の剛性が保たれるため、プリーツ形状が崩れにくくなり、結果として襞接触を抑制して通気抵抗の上昇を抑えることができる。 As in (i), the processing conditions for producing the dense layer or the rough layer of the needle punched non-woven fabric in advance are as follows: Needle punch needle count 36 to 42, needle depth 8 to 17 mm (preferably 10 to 15 mm), driving The number is preferably 80 to 150 lines / cm 2 (preferably 90 to 130 lines / cm 2 ). In particular, by forming a dense layer of needle-punched non-woven fabric in advance under these conditions, the dense layer has a high density, which improves the collection efficiency and maintains the rigidity of the leeward dense layer. Is less likely to collapse, and as a result, fold contact can be suppressed and increase in ventilation resistance can be suppressed.
なお、各層を一体化する際のニードルパンチ加工は、密層側から針を刺し込むことが好ましい。密層側からニードルパンチ加工を行うと、密層中の繊維が粗層側(すなわち風上側)に突き出すようにして交絡されるため、塵埃の通過を抑制できるためである。また密層にシリコーンオイルが付着した基材繊維が含まれているため、該繊維の低摩擦抵抗特性によって、密層と中間層又は粗層間の繊維交絡は緩やかとなる。また中間層と粗層も同様に層間の繊維交絡は緩やかとなる。特に粗層にはかなり太繊度の繊維が使用されるため、もともと繊維を交絡させにくい状況にあるが、層間の繊維交絡はかなり緩やかとなるため、捕集効率向上目的でニードルパンチ条件を強くしても、密層は高密度になりながら粗層の厚さ比率を大きく維持できる。そのため、捕集効率を向上させる機能を有する密層、大粒径ダストを捕捉し長寿命化させる機能を有する粗層、及びこれら2層の密度勾配を緩やかにする機能を有する中間層がそれぞれ、本来の目的通りの役割を果たして高捕集効率と高ダスト捕集量を両立できる。このときのニードルパンチ加工は、ニードルパンチ針番手36〜42番、針深さ7〜12mm(好ましくは8〜11mm)、打ち込み本数50〜110本/cm2(好ましくは60〜80本/cm2)の条件が好ましい。 In the needle punching process for integrating the layers, it is preferable to insert the needle from the dense layer side. This is because when needle punching is performed from the dense layer side, the fibers in the dense layer are entangled so as to project toward the rough layer side (that is, the windward side), and thus the passage of dust can be suppressed. Further, since the dense layer contains the base fiber to which the silicone oil is attached, the low frictional resistance property of the fiber makes the fiber entanglement between the dense layer and the intermediate layer or the coarse layer moderate. Similarly, in the intermediate layer and the rough layer, fiber entanglement between the layers becomes gentle. In particular, since fibers with a fairly large fineness are used in the coarse layer, it is difficult to entangle the fibers from the beginning, but the entanglement of fibers between layers is fairly gradual, so the needle punch conditions should be strengthened to improve the collection efficiency. Even if the dense layer has a high density, the thickness ratio of the rough layer can be maintained large. Therefore, a dense layer having a function of improving collection efficiency, a coarse layer having a function of capturing large particle size dust to prolong the life, and an intermediate layer having a function of grading the density gradient of these two layers, respectively. It fulfills its intended purpose and can achieve both high collection efficiency and high dust collection amount. Needle punching at this time is performed by needle punching with a needle count of 36 to 42, a needle depth of 7 to 12 mm (preferably 8 to 11 mm), and a driving number of 50 to 110 / cm 2 (preferably 60 to 80 / cm 2). The conditions of () are preferable.
ニードルパンチ法等の機械的絡合法により各層が一体化された後、各層間の接合強度を高めるため、加熱処理により低融点繊維を熱溶融させて繊維間を接着させてもよい。密層に低融点繊維を57重量%以上100重量%未満と多量に混綿し、更にシリコーンオイルが付着した基材繊維を用いているため、密層面からのみ(従来よりも強い生産条件で)ニードルパンチ加工した後にサーマルボンド加工すると、高捕集効率でありながら、剛性が増して従来のエアフィルタユニットよりもプリーツの形態を長期にわたって維持できるため低圧力損失を達成でき、更に各層の繊維間絡合度が下がることで粗層の比率を大きくできるため、ダスト保持容量が拡大するという従来にはない濾材が得られる。また、強い生産条件でニードルパンチ加工をしてもニードルによる針孔も形成されにくいため捕集効率の向上に寄与する。 After the layers are integrated by a mechanical entanglement method such as a needle punch method, the low melting point fibers may be heat-melted by heat treatment to bond the fibers to each other in order to increase the bonding strength between the layers. Needles only from the dense layer surface (under stronger production conditions than the conventional one) because the dense layer contains a low melting point fiber in a large amount of 57% by weight or more and less than 100% by weight, and the base fiber with silicone oil is used. When thermal bonding is performed after punching, high trapping efficiency is achieved, but rigidity is increased and the pleated form can be maintained for a longer period of time than with conventional air filter units, so low pressure loss can be achieved. Since the ratio of the coarse layer can be increased by decreasing the degree of conformity, a filter medium, which is not available in the past and has an increased dust holding capacity, can be obtained. Further, even if needle punching is performed under strong production conditions, needle holes due to needles are less likely to be formed, which contributes to improvement in collection efficiency.
加熱処理における温度は、基材繊維の融点以下且つ低融点繊維のガラス転移温度超であり、具体的には、175〜225℃が好ましく、より好ましくは190〜220℃である。また、濾材の風合いを硬くするために、加熱温度は、混綿している低融点繊維の融点TLに対し、TL+10(℃)〜TL+110(℃)が好ましく、より好ましくはTL+35(℃)〜TL+90(℃)である。加熱温度が前記範囲内であれば、低融点繊維を適度に溶融することが可能となる。加熱時間は、混綿する低融点繊維の融点や含有率を考慮して適宜設定するとよいが、15〜180秒が好ましく、より好ましくは40〜120秒である。 The temperature in the heat treatment is equal to or lower than the melting point of the base fiber and higher than the glass transition temperature of the low melting point fiber, specifically, 175 to 225 ° C is preferable, and 190 to 220 ° C is more preferable. Further, in order to harden the texture of the filter medium, the heating temperature is to the melting point T L of the low-melting fibers are cotton mixing, T L +10 (℃) ~T L +110 (℃) , more preferably T L It is +35 (° C) to TL +90 (° C). When the heating temperature is within the above range, the low melting point fiber can be appropriately melted. The heating time may be appropriately set in consideration of the melting point and content of the low melting point fibers to be mixed, but is preferably 15 to 180 seconds, more preferably 40 to 120 seconds.
形成された濾材は、所望の温度に調整した熱処理機(例えば、循環式熱風乾燥機)内を通過させて加熱処理するとよい。このとき、濾材の寸法を整えるため、濾材の端部(好ましくは両端部)及び濾材の上下面(好ましくは、表面と裏面の両方)を固定し得るエンドレスのベルトコンベアで挟みこみながら、幅及び厚さを保って加熱処理することが好ましい。 The formed filter medium may be heat-treated by passing through a heat treatment machine (for example, a circulating hot air dryer) adjusted to a desired temperature. At this time, in order to adjust the size of the filter medium, the width (width and width) of the filter medium is pinched by endless belt conveyors capable of fixing the ends (preferably both ends) and the upper and lower surfaces (preferably both front and back) of the filter medium. It is preferable to perform heat treatment while maintaining the thickness.
さらに密層面を加熱ロールや加熱板間を通して平滑処理をしてもよい。平滑処理をすることで、不織布の剛性向上や密層面の密度アップにより捕集効率をさらに向上できる。前記平滑処理としては、カレンダー加工等が挙げられる。カレンダー加工は、密層面側の表面に施されていることが好ましい。また予め密層を不織布(好ましくはニードルパンチ不織布)としておき、そこへウェブを重ねて機械的絡合法で各層を一体化して濾材を製造する際には、カレンダー加工された密層用の不織布の上に、他層用のウェブを積層してもよい。加熱ロール及び金属板の加熱温度は、低融点繊維の溶融開始温度よりも高い温度であれば特に限定されないが、70〜200℃が好ましく、より好ましくは100〜190℃である。 Further, the dense layer surface may be smoothed by passing it between heating rolls or heating plates. By performing the smoothing treatment, the collection efficiency can be further improved by improving the rigidity of the nonwoven fabric and increasing the density of the dense layer surface. Examples of the smoothing treatment include calendering. The calendering is preferably performed on the surface of the dense layer side. In addition, when the dense layer is previously formed as a non-woven fabric (preferably a needle-punched non-woven fabric), and a web is overlaid thereon and the layers are integrated by a mechanical entanglement method to produce a filter medium, a calendered non-woven fabric for the dense layer is used. You may laminate the web for other layers on it. The heating temperature of the heating roll and the metal plate is not particularly limited as long as it is higher than the melting start temperature of the low melting point fiber, but is preferably 70 to 200 ° C, more preferably 100 to 190 ° C.
<プリーツ加工>
濾材にプリーツ加工を施すときは、前述した方法によって得られた濾材を、その用途に応じて所定の大きさに調整した後に実施する。プリーツ加工法は特に限定されないが、濾材の密層面を内側にして、プリーツ加工するとよい。ピッチと山高さは、ピッチは10〜25mmが好ましく、山高さは30〜100mmが好ましい。
<Pleating>
When the filter material is subjected to pleating, the filter material obtained by the above-mentioned method is adjusted to a predetermined size according to the intended use. The pleating method is not particularly limited, but pleating may be performed with the dense layer surface of the filter medium inside. The pitch and the peak height are preferably 10 to 25 mm, and the peak height is preferably 30 to 100 mm.
本発明の濾材は、高剛性、低通気抵抗、高捕集効率及び高捕集量の性能を有するため、濾材の使用面積を、従来品に比べて、例えば、10〜20%程度低減させることが可能となる。これにより、エアフィルタエレメントを小型化・軽量化でき、省スペース化や燃費向上にも寄与する。 Since the filter medium of the present invention has high rigidity, low ventilation resistance, high collection efficiency and high collection amount, the use area of the filter medium should be reduced by, for example, 10 to 20% as compared with the conventional product. Is possible. As a result, the air filter element can be made smaller and lighter, which contributes to space saving and improved fuel efficiency.
なお本発明に係る濾材は、不織布に含まれる繊維に由来する細かな凹凸があるのみの比較的平滑な表面を有していることが望ましい。具体的には、前記密層の表面が突起のない平坦面であることが望ましい。 The filter medium according to the present invention preferably has a relatively smooth surface having only fine irregularities derived from the fibers contained in the nonwoven fabric. Specifically, it is desirable that the surface of the dense layer be a flat surface without protrusions.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited by the following examples as well as the present invention, and may be appropriately modified within a range compatible with the gist of the preceding and the following. Of course, it is possible to carry out, and all of them are included in the technical scope of the present invention.
実施例での測定方法は以下の通りである。
1.目付;JIS L1913 6.2に準じた。
2.厚さ;JIS L1913 6.1に準じた。
3.繊維密度;目付を厚さで除し、単位を換算した。
4.繊維密度差;密層の繊維密度と中間層の繊維密度の差、及び、中間層の繊維密度と粗層の繊維密度の差をそれぞれ求めて繊維密度差とした。
The measuring method in the examples is as follows.
1. Unit weight: According to JIS L1913 6.2.
2. Thickness: According to JIS L1913 6.1.
3. Fiber density: The unit weight was converted by dividing the basis weight by the thickness.
4. Fiber density difference: The difference between the fiber density of the dense layer and the fiber density of the intermediate layer, and the difference between the fiber density of the intermediate layer and the fiber density of the rough layer were determined as the fiber density difference.
5.密層面山高さ;
濾材を、幅50mmに切断した後、高さ50mm、ピッチ16mmでプリーツ加工を行った。プリーツ後の濾材における任意の連続する3山分について、図1に示すように、濾材の密層側の2つの頂部p,qを結んで形成される底部bから濾材の密層面rまでの高さhを3山それぞれで測定し、3点の平均値として求める。
5. Dense layer mountain height;
The filter material was cut into a width of 50 mm, and then pleated at a height of 50 mm and a pitch of 16 mm. As shown in FIG. 1, for any three consecutive peaks in the filter medium after pleating, the height from the bottom b formed by connecting the two tops p and q on the dense layer side of the filter medium to the dense layer surface r of the filter medium is increased. The height h is measured at each of three peaks, and the average value of three points is obtained.
6.通気抵抗;JIS D1612(自動車用エアクリーナ試験方法)に準じ、以下の条件で通気抵抗試験を実施した。
有効濾過面積:1760cm2
投影面積:281cm2
空気量:5.7m3/分
空気速度:54cm/秒
濾材の有無による空気の流れにくさをPaで表す。
6. Ventilation resistance: According to JIS D1612 (air cleaner test method for automobiles), a ventilation resistance test was carried out under the following conditions.
Effective filtration area: 1760 cm 2
Projected area: 281 cm 2
Air amount: 5.7 m 3 / min Air velocity: 54 cm / sec Pa represents the difficulty of air flow with and without the filter medium.
7.捕集効率・捕集量;JIS D1612(自動車用エアクリーナ試験方法)に準じ、以下の条件で濾過性能試験を実施した。
有効濾過面積:1760cm2
空気量:5.7m3/分
空気速度:54cm/秒
ダスト:JIS Z8901 8種
ダスト濃度:1g/m3
捕集効率:JIS D1612 9.4(3)で規定するフルライフ清浄効率試験に準じた。尚、試験終了条件は、増加抵抗300mmAq時とした。
捕集量:JIS D1612 10に準じた。捕集効率と同様に、試験終了条件は、増加抵抗300mmAq時とした。
なおエレメントは以下の方法で作成した。
エレメントの作成方法;実施例に記載の方法で得られた濾材を、幅110mmで切断した後、濾材の密層面を内側にして、高さ45mm、ピッチ16mmでプリーツ加工を行った。このようにして得られたプリーツ後の濾材の周囲をシーリング材を用いてプラスチックボードに密封固定し、エレメントを作成した(幅150mm×長さ290mm×高さ45mm)。
7. Collection efficiency / collection amount: A filtration performance test was carried out under the following conditions in accordance with JIS D1612 (air cleaner test method for automobiles).
Effective filtration area: 1760 cm 2
Air volume: 5.7 m 3 / min Air velocity: 54 cm / sec Dust: JIS Z8901 8 types Dust concentration: 1 g / m 3
Collection efficiency: According to the full life cleaning efficiency test specified in JIS D1612 9.4 (3). The test termination condition was an increasing resistance of 300 mmAq.
Collection amount: According to JIS D1612 10. Similar to the collection efficiency, the test termination condition was an increasing resistance of 300 mmAq.
The element was prepared by the following method.
Method for producing element: The filter medium obtained by the method described in Examples was cut into a width of 110 mm, and then pleated at a height of 45 mm and a pitch of 16 mm with the dense layer surface of the filter medium inside. The periphery of the thus obtained pleated filter medium was hermetically fixed to a plastic board using a sealing material to prepare an element (width 150 mm × length 290 mm × height 45 mm).
なお性能評価においては、以下の基準に基づいて合格を決定した。
・密層面山高さ;31mm以上を合格とする
・通気抵抗;365Pa以下を合格とする
・捕集効率;97.5%以上を合格とする
・捕集量;139g以上を合格とする
In the performance evaluation, the pass was determined based on the following criteria.
・ Dense layer surface mountain height; pass 31mm or more ・ Ventilation resistance; pass 365 Pa or less ・ Collection efficiency; pass 97.5% or more ・ Collect amount; pass 139 g or more
実施例1
(1)ニードルパンチ不織布の作製
繊度2.2dtex、繊維長51mmのレギュラーポリエステル繊維にシリコーンオイルが付着した基材繊維10重量%(クラレ製P−800HX)と、繊度2.2dtex、繊維長51mm、融点160℃で芯鞘タイプのポリエステル複合繊維90重量%を、それぞれ計量、混綿後、カーディングして、クロスラッピングした後、針番手40番のニードル(オルガン製FPD1−40)でもって針深さ14mm、打ち込み本数110本/cm2にてニードルパンチ加工を行い、密層用不織布を作製した。
該密層用不織布の上に、繊度4.4dtex、繊維長51mmのポリエステル繊維5重量%と、繊度4.4dtex、繊維長51mmのレギュラーポリエステル繊維にシリコーンオイルが付着した基材繊維5重量%(クラレ製P−800HX)、及び繊度4.4dtex、繊維長51mm、融点160℃で芯鞘タイプのポリエステル複合繊維90重量%を、それぞれ計量、混綿後、カーディングして、クロスラッピングして、中間層用ウェブを積層した。
次いで、中間層用ウェブの上に、繊度17dtex、繊維長51mmのポリエステル繊維10重量%、繊度4.4dtex、繊維長51mm、融点130℃で芯鞘タイプのポリエステル複合繊維90重量%を、それぞれ計量、混綿後、カーディングして、クロスラッピングして、粗層用ウェブを積層した。
得られた積層体を、密層側からニードルパンチ針番手40番(オルガン製FPD1−40)で針深さ9mm、打ち込み本数65本/cm2にてニードルパンチ加工を行い、ニードルパンチ不織布を作成した。
(2)加熱処理
次いで熱風の温度215℃に保ったコンベア式連続熱処理機の中にて47秒間加熱処理を行い、低融点繊維を融解・固着し、表に示す特性を有する濾材を作成した。この濾材を用いて、密層面山高さ、通気抵抗、捕集効率・捕集量を測定した。結果を表に示す。
Example 1
(1) Fabrication of needle punched nonwoven fabric 10% by weight of base fiber (P-800HX manufactured by Kuraray) in which silicone oil is attached to regular polyester fibers having a fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm, a fineness of 2.2 dtex, a fiber length of 51 mm, 90% by weight of core-sheath type polyester composite fiber having a melting point of 160 ° C. is weighed and mixed, carded and cross-lapped, and then the needle depth is 40 with a needle number (Organ FPD1-40). Needle punching was performed at 14 mm and the number of shots was 110 needles / cm 2 to produce a dense layer nonwoven fabric.
On the dense layer nonwoven fabric, 5% by weight of polyester fibers having a fineness of 4.4 dtex and a fiber length of 51 mm, and 5% by weight of base fibers in which silicone oil is adhered to regular polyester fibers having a fineness of 4.4 dtex and a fiber length of 51 mm ( Kuraray P-800HX), and fineness of 4.4 dtex, fiber length of 51 mm, melting point of 160 ° C., and core-sheath type polyester composite fiber of 90% by weight are respectively weighed, mixed, carded, cross-lapped, and intermediate. The layer web was laminated.
Then, on the web for the intermediate layer, 10% by weight of a polyester fiber having a fineness of 17 dtex and a fiber length of 51 mm, a fineness of 4.4 dtex, a fiber length of 51 mm, and 90% by weight of a core-sheath type polyester composite fiber with a melting point of 130 ° C. are respectively weighed. After blending, carding and cross wrapping were performed to laminate the web for rough layer.
The obtained laminated body is needle punched from the dense layer side with a needle punch needle number 40 (FPD1-40 made by Organ) at a needle depth of 9 mm and the number of punches 65 / cm 2 to make a needle punch nonwoven fabric. did.
(2) Heat treatment Next, a heat treatment was carried out for 47 seconds in a conveyor type continuous heat treatment machine in which the temperature of hot air was kept at 215 ° C. to melt and fix the low melting point fibers, and a filter medium having the characteristics shown in the table was prepared. Using this filter medium, the height of the dense layer surface, the ventilation resistance, the collection efficiency and the collection amount were measured. The results are shown in the table.
実施例2
密層用不織布を作製する際に、予め密層用のウェブをニードルパンチ法による絡合を実施せず、密層用ウェブ、中間層用ウェブ、粗層用ウェブの積層体を表に示す条件でニードルパンチ加工により一体化したこと以外は実施例1と同様にして濾材を作成した。結果が示すように、密層は他の層と一体化する際に、ウェブの状態であっても不織布の状態であってもよいことが理解できる。また比較例2と比べると、シリコーン繊維を用いた上に強い条件でニードルパンチ加工を実施しているため、密層面山高さ、通気抵抗、捕集効率・捕集量の全ての点で優れた効果が発揮されている。
Example 2
When producing the dense layer nonwoven fabric, without performing the entanglement of the dense layer web by the needle punching method in advance, the conditions shown in the table for the laminate of the dense layer web, the intermediate layer web, and the rough layer web. A filter medium was prepared in the same manner as in Example 1 except that the elements were integrated by needle punching in 1. As the results show, it can be seen that the dense layer, when integrated with the other layers, can be in the web or in the non-woven state. Further, compared with Comparative Example 2, since the needle punching process was performed under the strong condition using the silicone fiber, it was excellent in all points of the height of the dense layer surface, ventilation resistance, collection efficiency and collection amount. The effect is being demonstrated.
比較例1
シリコーンオイルが付着した基材繊維をポリエステル繊維に変更したこと以外は実施例1と同様にして濾材を作成した。シリコーンオイルが付着した基材繊維を使用していないため、実施例1と同様の条件でニードルパンチ加工を行うと、厚さが減少し、通気抵抗が上昇してしまった。また捕集効率及び捕集量の点で満足できるものではなかった。
Comparative Example 1
A filter medium was prepared in the same manner as in Example 1 except that the base fiber to which the silicone oil was attached was changed to the polyester fiber. Since the base material fiber to which the silicone oil adhered was not used, when the needle punching process was performed under the same conditions as in Example 1, the thickness was reduced and the ventilation resistance was increased. In addition, the collection efficiency and the collection amount were not satisfactory.
比較例2
シリコーンオイルが付着した基材繊維をポリエステル繊維に変更し、積層時のニードルパンチ加工の条件を変更したこと以外は実施例2と同様にして濾材を作成した。シリコーンオイルが付着した基材繊維を使用していないが、絡合条件が弱いため、濾材は適度な厚さを有し通気抵抗もさほど上昇してはいない。しかし、捕集効率及び捕集量の点で満足できるものではなかった。
Comparative Example 2
A filter medium was prepared in the same manner as in Example 2 except that the base fiber to which the silicone oil adhered was changed to polyester fiber and the conditions of needle punching during lamination were changed. Although the base material fiber to which the silicone oil is attached is not used, the filter medium has an appropriate thickness and the ventilation resistance does not increase so much because the entanglement condition is weak. However, it was not satisfactory in terms of collection efficiency and collection amount.
比較例3
シリコーンオイルが付着した基材繊維をポリエステル繊維に変更したこと以外は実施例2と同様にして濾材を作成した。シリコーンオイルが付着した基材繊維を使用していないため、実施例2と同様の条件でニードルパンチ加工を行うと、厚さが減少し、通気抵抗が上昇してしまった。また捕集効率及び捕集量の点で満足できるものではなかった。
Comparative Example 3
A filter medium was prepared in the same manner as in Example 2 except that the base fiber to which silicone oil adhered was changed to polyester fiber. Since the base material fiber to which the silicone oil was attached was not used, when the needle punching process was performed under the same conditions as in Example 2, the thickness was reduced and the ventilation resistance was increased. In addition, the collection efficiency and the collection amount were not satisfactory.
比較例4
密層、中間層及び粗層における繊維の比率、密層の目付、及びニードルパンチ加工の条件を表に示すように変更したこと以外は、比較例2と同様にして濾材を作成した。比較例4では、全層において低融点繊維の重量比率が低いため剛性が低く(密層面山高さが低い)、比較例2に比べて通気抵抗が高い。また密層の目付が小さいため、比較例2に比べて捕集効率及び捕集量も悪くなっている。
Comparative Example 4
A filter medium was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that the ratio of fibers in the dense layer, the intermediate layer and the rough layer, the basis weight of the dense layer, and the conditions for needle punching were changed as shown in the table. In Comparative Example 4, since the weight ratio of the low melting point fibers is low in all layers, the rigidity is low (the height of the dense layer surface is low), and the ventilation resistance is higher than that of Comparative Example 2. Further, since the weight of the dense layer is small, the collection efficiency and the collection amount are poor as compared with Comparative Example 2.
結果を表にまとめる。なお各表において、繊維の略称は以下の意味で用いることとする。 The results are summarized in the table. In each table, the abbreviations of fibers are used in the following meanings.
実施例3〜5
繊度の異なる繊維を用いて濾材を作成した。結果を、実施例1の結果と共に表に示す。実施例3のように、特に密層に細繊度の繊維を混綿すると捕集効率が大きく向上する。
Examples 3 to 5
A filter medium was prepared using fibers having different fineness. The results are shown in the table together with the results of Example 1. As in the case of Example 3, when the fine layer fibers are mixed in the dense layer, the collection efficiency is greatly improved.
実施例6〜8、比較例5〜6
密層におけるSi繊維の重量比率を変更して濾材を作成した。結果を、実施例1及び実施例4の結果と共に表に示す。密層における低融点繊維の重量比率を増やすと、濾材の剛性が上がるため通気抵抗が低下する。しかし低融点繊維が100重量%となると、溶融した繊維が膜のような形態になってしまい、濾材が薄くなってしまうため、捕集効率及び捕集量の点で満足する不織布とはならなかった(比較例5)。一方、密層における低融点繊維の重量比率が下がると、濾材は厚くなるものの、濾材の剛性が低下するため、通気抵抗が上昇する結果となった(比較例6)。
また密層におけるSi繊維と低融点繊維との含有比率を調整することで、捕集効率と通気抵抗のバランスを調整することができる。捕集効率がよいのはSi繊維が密層に20〜43重量%程度含まれる濾材(最もよいのはSi繊維が密層に35〜43重量%程度含まれる実施例7)であり、通気抵抗がよいのはSi繊維が密層に5〜15重量%程度含まれる濾材(最もよいのはSi繊維が密層に5〜10重量%程度含まれる実施例1及び4)である。
更に密層における低融点繊維の重量比率が同じでも、Si繊維の重量比率が低いと、濾材が若干薄くなる(実施例8)。通気抵抗、捕集効率、捕集量等の観点からは、Si繊維の含有比率が高い濾材が好ましい(実施例7)。
Examples 6-8, Comparative Examples 5-6
A filter medium was prepared by changing the weight ratio of Si fibers in the dense layer. The results are shown in the table together with the results of Example 1 and Example 4. When the weight ratio of the low melting point fibers in the dense layer is increased, the rigidity of the filter medium is increased and the ventilation resistance is lowered. However, when the low-melting point fiber is 100% by weight, the melted fiber becomes like a film and the filter medium becomes thin, so that the nonwoven fabric is not satisfactory in terms of collection efficiency and collection amount. (Comparative example 5). On the other hand, when the weight ratio of the low-melting-point fibers in the dense layer was reduced, the filter medium became thicker, but the rigidity of the filter medium decreased, resulting in an increase in ventilation resistance (Comparative Example 6).
Further, by adjusting the content ratio of the Si fiber and the low melting point fiber in the dense layer, the balance between the collection efficiency and the ventilation resistance can be adjusted. The collection efficiency is good for the filter medium containing 20 to 43% by weight of Si fibers in the dense layer (best is Example 7 in which the dense layer contains 35 to 43% by weight of Si fibers). Is preferable for the filter medium in which the dense layer contains Si fibers in an amount of about 5 to 15% by weight (best is Examples 1 and 4 in which the dense layer contains Si fibers in an amount of about 5 to 10% by weight).
Further, even if the weight ratio of the low melting point fibers in the dense layer is the same, if the weight ratio of the Si fibers is low, the filter medium becomes slightly thin (Example 8). From the viewpoint of ventilation resistance, collection efficiency, collection amount, etc., a filter medium having a high Si fiber content is preferable (Example 7).
実施例9〜10
密層における目付の影響を検討するために、表に示す構成の濾材を作成した。結果を実施例1と共に表に示す。密層の目付が増えると、通気抵抗は上がるものの、捕集効率及び捕集量の点で優れた濾材が得られることがわかる(実施例10)。
Examples 9-10
In order to study the influence of the basis weight in the dense layer, a filter medium having the constitution shown in the table was prepared. The results are shown in the table together with Example 1. It can be seen that when the basis weight of the dense layer is increased, the ventilation resistance is increased, but a filter medium excellent in the collection efficiency and the collection amount can be obtained (Example 10).
実施例11〜15、比較例7
中間層の影響を検討するために、中間層におけるSi繊維の重量比率、及び、繊度を変更して濾材を作成した。結果を実施例1及び比較例1と共に表に示す。中間層におけるSi繊維の重量比率は濾材の性能にそれほど大きな影響を与えるものではない(実施例1、11〜15)。しかし中間層における低融点繊維の重量比率が低くなると、中間層がやわらかすぎるため、密層面山高さ、通気抵抗、捕集効率、捕集量のいずれの項目においてもよい結果は得られなかった(比較例7)。
Examples 11 to 15 and Comparative Example 7
In order to study the influence of the intermediate layer, the weight ratio of Si fibers in the intermediate layer and the fineness were changed to prepare a filter medium. The results are shown in the table together with Example 1 and Comparative Example 1. The weight ratio of Si fibers in the intermediate layer does not significantly affect the performance of the filter medium (Examples 1, 11 to 15). However, when the weight ratio of the low-melting-point fibers in the intermediate layer is low, the intermediate layer is too soft, so that no good result was obtained in any of the heights of the dense layer surface, ventilation resistance, collection efficiency, and collection amount ( Comparative Example 7).
実施例16〜19
実施例16では粗層にSi繊維を加えて濾材を作成した。実施例17〜18では中間層の目付を変更して濾材を作成した。実施例19では中間層のない濾材を作成した。結果を、実施例1の結果と共に表に示す。実施例19が示すように、密層及び粗層の構成によっては、中間層を設けなくても所望の性能が発揮されることがわかる。
Examples 16-19
In Example 16, a filter medium was prepared by adding Si fiber to the rough layer. In Examples 17 to 18, a filter material was prepared by changing the basis weight of the intermediate layer. In Example 19, a filter medium having no intermediate layer was prepared. The results are shown in the table together with the results of Example 1. As shown in Example 19, it can be seen that desired performance can be achieved without providing an intermediate layer depending on the configurations of the dense layer and the rough layer.
本発明に係る濾材は、プリーツして用いる各種プリーツ加工用フィルタの濾材として好ましく用いられ、特に、エンジン用フィルタ等の自動車エンジン用濾材として好ましく用いられる。 The filter medium according to the present invention is preferably used as a filter medium for various pleating filters used as pleats, and particularly preferably as a filter medium for automobile engines such as engine filters.
1:密層、2:中間層、3:粗層、10:濾材
p,q:頂部、b:底部、r:濾材の密層面、h:高さ
1: dense layer, 2: intermediate layer, 3: rough layer, 10: filter medium p, q: top, b: bottom, r: dense layer surface of filter medium, h: height
Claims (7)
前記密層がその一部又は全部にシリコーンオイルが付着した基材繊維と、この基材繊維よりも融点が30℃以上低い低融点繊維とを含み、前記中間層が少なくとも低融点繊維を含み、
密層中の低融点繊維の割合が57重量%以上100重量%未満であり、中間層中の低融点繊維の割合が40重量%以上であり、
密層中及び中間層中の低融点繊維の融点がそれぞれ50〜180℃であることを特徴とする濾材。 It has a two-layer structure having a coarse layer and a dense layer having different fiber densities, or a three-layer structure in which a coarse layer, an intermediate layer and a dense layer are laminated in this order, and each layer is integrated by a mechanical entanglement method. A non-woven filter material,
The dense layer includes a base fiber having silicone oil adhered to a part or all of the dense fiber, and a low-melting point fiber having a melting point lower than that of the base fiber by 30 ° C. or more, and the intermediate layer includes at least a low-melting point fiber,
The proportion of low melting point fibers in the dense layer is 57% by weight or more and less than 100% by weight, and the proportion of low melting point fibers in the intermediate layer is 40% by weight or more,
The melting point of the low melting point fibers in the dense layer and the intermediate layer is 50 to 180 ° C., respectively .
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