JPH01107821A - 電気掃除機用集塵袋用紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は電気掃除機等に用いる集塵袋用紙に関するもの
である。

Ｂ、従来の技術とその問題点 近年、使い捨て集塵袋用紙を用いた電気掃除機がごみ処
理の簡便さと微細なごみの捕捉性のよさから広く普及し
つつある。

従来、この種の電気掃除機に用いられる集塵袋用紙には
、木材パルプ、マニラ麻、通常デニールの化合繊維及び
少量のポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと略記）系バ
インダー繊維を配合し、湿式抄紙により製造した抄き合
せ紙が用いられている。かかる集塵袋用紙は偏平な木材
パルプの目詰め構造を通常デニールの化合繊維にてひろ
げ、捕集効率と初期圧力損失（以下圧力損失と略記）と
をバランスさせ、かつ麻、ＰＶＡバインダー繊維を用い
て紙に強力を付与しようとするものである。

かかる集塵袋用紙は、用いるパルプ、麻、化合繊維の繊
度が大きいにもかかわらず、パルプ、麻はその繊維断面
が偏平であるがゆえに、構成本数の割には捕集効率の優
れたものとなっている。しかしながら、それでも下限径
が２μ程度と言われる人体に有害なカビ胞子、花粉等の
微細塵の捕捉性が不十分であり、また圧力損失も大きい
。それ故従来の集塵袋用紙の場合には捕捉性を高めるた
めにシートの目付を増やさねばならず、その結果圧力損
失を一層増加させることになる。したがってこのような
集塵袋用紙を用いると電気掃除機の吸引力を高めること
、すなわち吸引動力源を大きくすることが必要となり、
本体は大きくなり、重くかつ騒音が起こる等の使用上の
難点が生じる。

また集塵袋の原材料はフィルター性能の向上及び紙強力
の向上のため高価となり、かつ製袋加工も糊剤を使用す
るなど労力と時間を費すなどの問題を含んでいる。かか
る問題点がこのようなタイプの電気掃除機が快適な環境
と便利さを提供するにもかかわらず普及速度が遅い一因
となっている。

電気掃除機用集塵袋用紙に関して本出願人は、特開昭６
１−２７７１７号として、湿式抄紙法による抄き合せ紙
を用いることにより低圧力損失で捕集効率を高めること
が可能で、更に濾過寿命の長い安価な集塵袋用紙が得ら
れることを提案した。上記出願のような湿式抄紙法にお
いては繊維の分散性を考慮すると下限デニールは約０．
１デニールであり、それ以下のデニールでは分散性が悪
化するためフィルター性能の面から均一性を欠いたり、
バインダー繊維としてのポリビニルアルコール繊維やパ
ルプを必ず使用せねばならず、そのためバインダーが繊
維同志の交点を接合するため繊維間の空間部分が小さく
なり圧力損失の上昇をきたし、フィルター性能は低下す
ることとなる。

本発明者らはこれらの問題を解決すべく鋭意研究し、本
発明に到った。

Ｃ９問題点を解決するための手段 本発明の目的は、乾湿不織布を用いて安価で捕集効率が
よく、圧力損失も少なく、さらに紙力が強く、かつ寿命
の長い集塵袋用紙を提供することにある。

本発明は、フィルター層と補強層からなる複合紙からな
り、フィルター層がｏ、ｏｏｔ〜０．２デニール、繊維
長が１５０ｍｍ以下の極細デニール熱可塑性合成繊維か
らなる坪量が５〜４０ｇ／＋＊”の乾式不織布よりなり
、補強層が３ｃｍ中の引張り強力が１ｋｇ以上、坪量が
１０〜５０ｇ／ｍ”の熱可塑性合成繊維布帛よりなり、
かつフィルター層と補強層が貼合され、その合計坪量が
２０〜６０ｇ／ｍ″である電気掃除機用集塵袋用紙を提
供するものである。

本発明は、前述したようにフィルター層にｏ、ｏｏｔ〜
０．２デニールで繊維長が１５０ｍｍ以下の熱可塑性極
細合成繊維を使用し、更に圧力損失の原因であるバイン
ダー繊維を実質的に用いずに紡糸時の自己接着により乾
式成形した不織布を使用したことにより、低坪量で補集
効果が高く圧力損失の少ないフィルター層を成形するこ
とが可能となり、ひいてはカビ胞子等の微細塵を効率よ
く捕集し比較的低坪量であることに加えて捕集効率の割
には圧力損失も小さくすることが可能となった。しかし
ながら該フィルター層だけでは風圧に対する紙力強度と
長期の濾過寿命は得られない。そこで本発明は、フィル
ター層の坪量を捕集効率と圧力損失の兼ね合いから圧力
損失が許容できる１０〜５０ｇ／Ｃとし、このフィルタ
ー層を補強層と一体化して、そしてこの補強層の構成、
坪量、さらにはフィルター層との関係を種々検討した結
果捕集効率および圧力損失を大きく損なわずに濾過寿命
および製袋加工性等を向上させたものである。

本発明においてフィルター層は０．００１〜０．２デニ
ール、繊維長が１５０■以下の熱可塑性合成繊維からな
り、坪量は５〜４０ｇ／ｍ”であらねばならない。

繊度が０．００１デニール以下では圧力損失が高くなり
、またそのような繊維の工業的製造も難しい。

０．２デニ一ル以上では微細塵の捕集効率が低下し、フ
ィルター性能としては不充分である。好ましくは０．０
５〜０．１デニールである。極細デニールの乾式不織布
の坪量は５〜４０ｇ／ｍ″でなければならない。

５ｇ／ｍ”未満では構成繊維本数が少な過ぎて捕集効率
が低下してフィルター性能が得られない。また４０ｇ／
ｍ”を越えると本来なら捕集効率が、高く、圧力損失の
小さい集塵袋用紙が得られるはずであるが、実際は圧力
損失が増大するばかりで捕集効率は向上せずフィルター
性能の点から好ましくない。かかる極細デニールの熱可
塑性繊維は溶融紡糸が可能なポリマーから得られるもの
である。特に製袋時の熱融着性の点からポリプロピレン
繊維、ポリエチレン繊維等のポリオレフィン系合成繊維
、ナイロン６やナイロン６．６に代表されるポリアミド
系合成繊維、ポリエステル又は変性ポリエステル等のポ
リエステル系合成繊維等が用いられ、１１ｍの断面形状
は円形、偏平、Ｔ形、星形、三角形などの形状に限定さ
れるものではない。これら極細繊維シートの製造方法の
好ま゛しい１例として、熱可塑性ポリマ−３溶融温度以
上に加熱しノズルより加圧吐出することにより糸条体を
形成し、更に加熱空気をポリマーノズル孔周辺より噴出
させ、糸条を曳糸細化しながら金網上に冷却してシート
を成形する拳、一般にメルトブロー法と呼ばれる方式が
挙げられる。このようにして細化した極細繊維は自己接
着によりウェブを成形するが、その繊維長は１５０ｎ＋
ｓ以下であることが必要である。この理由はフィルター
性能を維持するためにウェッブの均一な分散性、目付、
厚さ等を得るためである。

１５０ｍｍを越えては均一な分散性が得られないため好
ましくない。

次に補強層は坪量が１０〜５０ｇ／ｍ”の熱可塑性合成
繊維布帛であって、その引張り強力が３ｃ１１巾で１ｋ
ｇ以上であることが重要である。この布帛を構成する熱
可塑性合成繊維の繊度は０，５〜８デニールが好ましく
、０．５デニ一ル未満では強力が低くなり、８デニール
を越えると比較的大きい粉塵までフィルター層に到達し
、濾過寿命が短くなる。引張り強力は電気掃除機内での
風速、及び風圧に耐えるために、また製袋時の取り扱い
加工をする時の工程通過性を得るために３ｃｍ巾で１ｋ
ｇ以上が必要である。

この強力を有する布帛としては、スパンボンドと一般に
言われている乾式不織布が好適である。かかる補強層の
坪１は１０〜５０ｇ／ｎ’でなければならず、１０ｇ／
ｍ”未満では微細塵の捕捉効率が低下し、また比較的大
きい粉塵ですら補強層で十分に捕捉し得ずフィルター層
に達するため濾過寿命が短くなる。

一方５０ｇ／ｎ＋”を越えるとフィルター層と貼合した
集塵袋用紙の坪量が大きくなるため圧力損失が大きくな
り好ましくない。補強層を構成する熱可塑性合成繊維と
しては、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等のポ
リオレフィン系合成繊維、ナイロン６やナイロン６．６
に代表されるポリアミド系合成繊維、ポリエステル又は
変性ポリエステル等のポリエステル系合成繊維等であり
、補強層の不織布としては、前述したようにスパンボン
ド不織布がフィルター効果および貼合加工の面から最も
好ましい。しかしメツンユ状のモノフィラメント、マル
チフィラメントの織布やワリフ等前記引張り強力を満足
し、かつ熱融着性のものであればスパンボンド不織布に
限定されるものではない。

次にフィルター層と補強層を貼合した複合紙の坪量は２
０〜６０ｇ／ａ”でなければならない。２０ｇ／ａ＋”
未満ではシートが薄くなり過ぎ、微細塵の捕集が不十分
で好ましくなく　、６０ｇ／ｍ″を越えるとシートが厚
すぎるために圧力損失が大きくなるのみで捕集効率がそ
れ程高くならないため好ましくない。フィルター層と補
強層の貼合はフィルター層／補強層の重ね合せ方式又は
補強層／フィルター層／補強層のサンドウィッチ方式な
どが採られるが、使用方法によって種々の組合せ方式を
保用すればよい。また貼合による接着方式は接合面にお
いてバインダーにより濾過面積を小さくすることを避け
つつ接合面の強度を与えるため熱融着によるフラット接
着または熱エンボスによるドツト接着がよく、高周波及
び超音波による点接着により固着する方法も用いること
ができる。その他熱融着バインダー繊維やバインダーパ
ウダーを熱ロールにより加熱圧着する方法を用いること
もできる。製袋加工はヒートシールが可能であるため容
易に連続生産が可能であり、接合部の接着強度が高いも
のとなり生産性、品質ともに優れたものである。

本発明のフィルター機能に加えて、本発明のシートに家
ダニ等の殺虫効果のあるフェニトロチオン等の防虫剤処
理や、カビや胞子、細菌に対する防菌剤、抗菌剤処理を
施すこともできる。更に室内の異臭発生源となっている
種々の塵埃や、カビ及びその胞子による電気掃除機排気
の異臭を取り除くための消臭剤処理や、芳香性を発する
芳香剤処理を施すことも可能である。更に薄くても捕集
効率が高く、かつ圧力損失を少なくするフィルター機能
を更に高めるために更に本発明のフィルター層を電気的
印加により静電処理を行うことも可能である。

Ｄ１発明の効果 本発明の集塵袋用紙は極細デニールよりなるフィルター
層とスパンボンド等よりなる補強層の複合紙であって、
圧力損失が小さいにもかかわらず、微細塵までほぼ完全
に捕捉するとともに、多量の粉塵を吸引しても圧力損失
が上りにくいために寿命が長く、製袋加工性もあり、使
用に十分耐えうる強力を存する優れたものである。

なお本発明の捕集効果は０．１１１５ｍ”／ｈｒの流量
でＪＩ　５−Ｚ８９０１テ規定される試験ダスト１１種
０．５ｇを吸入し、直径１０ｃｓの試料がダストを捕捉
するときのダスト捕捉量とダスト通過量より以下の式で
算出する。

なおかかる測定で用いられる試験用ダストは中位径が約
２μで、この値は下限径が２μ程度といわれているカビ
胞子等の微細塵に匹敵する。圧力損失はＪ　Ｉ　Ｓ−Ｌ
ｌＧｌｇで示されるフラノール型試験機にダストを捕捉
する前の試料を装着し、風速４．３ｃｍ／ｓｅａにした
時の圧力差（ＩＩＩＩＨ！Ｏ）である。

本発明の％は特にことわりのない限り重量％である。

本発明の複合紙はかかる測定法にて測定した時の捕集効
率と圧力損失の関係がＹ２Ｏ，０３Δｐ＋　９９．７５
（Ｙは捕集効率％、Ａｐは風速４．３ｍ／ｓｅｃ時のフ
ラジール法による圧力損失：単位は水柱ｍ＋＊Ｈｔｏで
ある）を満足することが可能である。

以下実施例及び比較例により本発明を説明する。

実施例１〜３．比較例１〜４ フィルター層としてポリプロピレン繊維またはポリエス
テル繊維からなる乾式不織布を用いた。

この内、ポリプロピレン繊維としては、メルトインデッ
クス３０の三菱油化社製ノーブレンＭＲＯ３Ｎを用い、
４インチのエクストルーダーにて溶融吐出し吐出量及び
曳糸率を変更して表に示す繊度のものを得た。また繊維
長は吐出量及び熱風温度及び熱風量と移動ネット間の距
離を調整することにより調整した。そしてネット上に乾
式不織布を得た（実施例１，２．比較例１〜４）。また
ポリエステル繊維はクラレ社製［η］＝　０．６２の重
合度のポリエステルを用い、ポリプロピレンと同じ方法
によりフィルター層の乾式不織布を得た（実施例３）。

補強層は通常のスパンボンド方式によりポリプロピレン
繊維またはポリエチレン繊維あるいはポリエステル繊維
からなるスパンボンド不織布を得た。その際のポリプロ
ピレンはフィルター層に用いたものと同一のものである
（実施例１．比較例１．２．４　）。ポリエチレンは、
三菱油化社製メルトインデックス５０のＬＴＰＥを用い
た。ポリエステルはイソフタール酸を１２モル添加した
変性ポリエステルで［η］＝０．６２のものを用いた。

フィルター層と補強層の貼合はロール表面に点状突起を
っけ、圧着面積が１５％であるエンボスローラにて各温
度条件下で熱接着した。

これら実施例１〜３及び比較例１〜４の詳しい条件およ
び結果を表に示した。

実施例！はポリプロピレンのフィルター層とポリプロピ
レン補強層の組合せ、実施例２はポリプロピレンのフィ
ルター層とポリエチレンの補強層の組合せ、実施例３は
ポリエステルのフィルター層と変性ポリエステルの補強
層の組合せによる複合紙で、紙力及びフィルター性能と
ともに優れたものである。比較例１はフィルター層の繊
維デニールを０．５デニールと太くしたものであるが、
圧力損失は少ないものの捕集効率の劣るものであった。

比較例２はフィルター層を構成する繊維長を３００ｍ１
１１となしたものであるが、ウェブ成形時スジ状の厚み
斑が発生し、均一なシート・得られずフ〆 イルター性能の斑が大きく使用に耐えないものであった
。比較例３は補強層を使用しない以外は実施例１とまっ
たく同一方法で製造したものであるが、フィルター性能
は満足するもののシート強度が低く使用できないもので
あった。比較例４はフィルター層及び補強層の各々の坪
量を高めたものであるが、捕集効率は優れるものの圧力
損失が大きく、フィルター性能としては不満足のもので
あった。

以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フィルター層と補強層を有する複合紙からなり、フ
   ィルター層が０．００１〜０．２デニール、繊維長が１
   ５０ｍｍ以下の極細デニール熱可塑性合成繊維からなる
   坪量５〜４０ｇ／ｍ＾２の乾式不織布よりなり、補強層
   が３ｃｍ巾の引張り強力が１ｋｇ以上、坪量が１０〜５
   ０ｇ／ｍ＾２の熱可塑性合成繊維布帛よりなり、かつフ
   ィルター層と補強層が貼合され、その合計坪量が２０〜
   ６０ｇ／ｍ＾２である電気掃除機用集塵袋用紙。 ２、フィルター層の極細デニール熱可塑性合成繊維がポ
   リプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド系合
   成繊維、ポリエステル系合成繊維から選ばれる少なくと
   も１種の繊維である特許請求の範囲第１項記載の電気掃
   除機用集塵袋用紙。 ３、補強層用布帛がスパンボンド不織布である特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の電気掃除機用集塵袋用
   紙。 ４、補強層用布帛がポリプロピレン繊維、ポリエチレン
   繊維、ポリアミド系合成繊維、ポリエステル系合成繊維
   から選ばれる少なくとも１種の繊維からなる特許請求の
   範囲第１〜３項のいずれかに記載の電気掃除機用集塵袋
   用紙。