JPH01224022A

JPH01224022A - 多孔質濾材

Info

Publication number: JPH01224022A
Application number: JP5127088A
Authority: JP
Inventors: Yasuoki Sasaki; 佐々木　泰興; Hiroshi Miyaji; 宏宮地; Yoshiyuki Munakata; 宗形　美幸
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1989-09-07
Also published as: JPH0551324B2

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】発明の目的：（産業上の利用分野）この発明は、気体に含まれる粉塵等を濾過するための多
孔質濾材に関する。

（従来の技術）高純度な清浄空気を必要とする分野、例えば電子工業、
精密機械工業、半導体工業、薬品工業。

病院等においては、エアフィルタ装置が従来より使用さ
れている。このエアフィルタ装置に使用される濾材とし
ては、有機系と無機系とが有る。有機系では合成繊維の
不織布、濾紙又はウレタン系フオームあるいはポリビニ
ルホルマール系多孔体等が用いられ、無機系ではガラス
繊維、ウィスカー、石綿（アスベスト）繊維等の無機系
繊維の集合体が用いられている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、近年の大気汚染の広がりと共に、エアフィル
タ装置に導入される空気中の酸性物質（５０，、ＮＯ，
、Ｃλ等）は増加する傾向にある。したかって、エアフ
ィルタ装置周辺の温度変化によって空気中の水分が濾材
に結露すると、その水滴は多量の酸性物質を含んだもの
、即ち硫酸）１２Ｓｏ４゜亜硫酸＋＋２ＳＯ３，硝酸Ｈ
ＮＯ３，塩酸）ＩＣλ等の酸と成る。特に、不揮発性の
硫酸Ｈ２ＳＯ４が付着した場合は、連続的に濾材内部に
蓄積され、乾燥によって濃縮化が促進される。このよう
な多量の酸性物質を含む空気を有機系の濾材で濾過する
と、濾材に付着した酸によって濾材が酸化を起こし、短
期間で強度低下を起こして損傷、劣化するという欠点か
あった。また、無機系の濾材は耐酸性を有するものもあ
るが、濾材自体の曲げ強度や引張強度が小さく、繊維の
破損や脱落が起き易いので取扱いか困難てあり、またコ
ストが高いという欠点があった。

そこで、取扱いやコストの点で優れている有機系の濾材
に耐酸性を持たせるため、Ｎ−メチロール系樹脂（メラ
ミン系樹脂）、尿素系樹脂、アクリルアミド系樹脂又は
それらの変性樹脂等の縮合架橋反応にＮ−メチロール基
が主に寄与している初期縮重合物若しくはそれを主成分
とする熱硬化性樹脂を被覆したものがある。しかし、こ
の被覆によって濾材の気孔が閉塞され気孔率が低下する
ため、濾過による付着物の量が濾材に対して２０＊ｔ＊
を越えると充分な濾過を行なうことができないという問
題があった。

この発明は上述のような事情から成されたものであり、
この発明の目的は、耐酸性を有し、かつ濾過能力の優れ
た多孔質濾材を提供することにある。

発明の構成；（課題を解決するための手段）この発明は、気体に含まれる粉塵等を濾過するための多
孔質濾材に関するものであり、この発明の上記目的は、
多孔質体に多価アルコールないし、その誘導体、あるい
はその重合体を施与せしめることによって達成される。

そして、前記多孔質体が、ポリビニルアセタール系樹脂
、又はその加工体であり、前記ポリビニルアセタール系
樹脂のホルマール化度が、モル比において６０％以上も
のである。また、前記多孔質体の気孔率が、容量比にお
いて８０零以上のものであり、前記多価アルコールの施
与が、重量比において５％〜５０％の範囲であるもので
ある。

（作用）この発明の多孔質濾材は、多価アルコールを付着、含浸
しているので、酸化性物質を含む気体を長期間濾過して
も酸による劣下を防止すると共に、表面目詰りによる圧
力損失の上昇を低く抑えることができるものである。

（実施例）この発明の多孔質濾材は、有機系多孔質体に多価アルコ
ールないし、その誘導体、あるいはその重合体を付着、
含浸させたものである。

有機系多孔質体としては、ポリビニルアセタール（以下
、ＰＶＡｔという）系樹脂又はその加工体が用いられる
。このＰＶＡｔ系樹脂の多孔質体の製造方法は、一般に
酢酸ビニルをケン化して平均重合度３００〜３０００．
ケン化度８０ｍｏ１％以上のポリビニルアルコール（以
下、ＰＶＡという）の水溶液となし、酸触媒として例え
ば硫酸、塩酸、燐酸、トリクロル酢酸等を加え、さらに
架橋剤としてアルデヒド類、例えばホルムアルデヒド、
アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、ノニルアルデヒ
ド、ベンゾアルデヒド、アクロレイン、グリオキザール
等の脂肪族：芳香族；環状等ジアルデヒド等を加える。

そして、ポリエチレングライコールのモノエーテル又は
モノエステル、高級アルコールの硫酸エステルソーダ塩
、アルキルアリルスルホン酸ソーダ等の界面活性剤で表
面張力を低下させる方法、サポニン等の起泡剤を入れて
攪拌する方法、反応時に気泡を吹き込む方法、発泡剤を
加える方法、予め調整した泡塊を混合するプレフォーム
方法、又は微粉末の酸可溶化物である各種澱粉類又はそ
の膠膨化物；デキストリン等の澱粉変性物；カルボキシ
ルメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、グルテン、カ
ゼイン、合成樹脂水性エマルジョン等の混合粒状物等の
水溶性高分子類を加えて均一に混合し、型に注型した後
に反応温度４０℃〜９０℃にて５時間〜４０時間反応を
行なう方法等により気孔を生成させることで、ホルマー
ル化度６０％ｍｏ　１〜７０ｍｏ　１％で、かつ気孔率
が８０ｖｏ１％以上の微細連続気孔組織を有する低ホル
マール化物とする。

この低ホルマール化物をもってＰＶＡｔ系樹脂の多孔質
体としも良いが、さらに、この低ホルマール化物にフェ
ノール系樹脂、尿素−ホルマリン系樹脂、メラミン−ホ
ルマリン系樹脂の初期縮合体又はその縮重合物：エボキ
シ系樹脂、ウレタン系樹脂等の熱硬化性樹脂等を一種又
は二種以上、低ホルマール化物の７４Ｎに対して１０ｗ
ｔ％；〜６０ｗｔ％施与し、必要に応じて予備乾燥した
後に加熱及び硬化剤触媒を加えてキユアリングを行なっ
たり、あるいは再度アルデヒド及び酸の混液を施与して
ホルマール化度８０ｍｏ１０４以上の高ホルマール化物
とし、この高ホルマール化物をもってＰＶＡｔ系樹脂の
多孔質体とするようにして−も良い。

このようにして得られたＰＶＡ　を系樹脂の多孔質体に
付着、含浸させる多価アルコールとしては、グリセリン
、グリコール類、ベトリオール（例えば商品名「クラレ
イソブレン・ケミカル」）、エタノールアミン等が用い
られ、また、アニオン系。

非イオン系界面活性剤等も用いることができる。

この中でも特に不揮発性（蒸気圧が極めて低い）、低毒
性、可塑効果のある吸湿性に富むものが好ましい。多価
アルコールの付着、含浸方法は、浸漬法、コーティング
法、スプレー法、パッド法、給液ロール塗布法等が挙げ
られる。

そして、多価アルコールを付着、含浸させたＰＶＡｔ系
樹脂の多孔質体を４０℃〜８０℃の温度て乾燥すること
で、耐酸性を有する多孔質濾材を得ることたてきる。な
お、ＰＶＡ　を系樹脂の多孔質体の気孔の目が密な場合
には、乾燥前に余剰の液を吸引除去あるいは遠心分離し
てから乾燥させると良い。

次に、具体的実施例で説明する。

重合度１７００．ケン化度９９ｍｏ１′３６の完全ケン
化ＰＶＡと、重合度８００．ケン化度Ｑ８ｍｏｌ！ｇの
部分ケン化ＰＶＡとを６７４の割合で混合し、濃度８ｗ
ｔ％の水溶液を８００重量部作成する。この水溶液に気
孔生成剤として馬鈴薯澱粉を６０重量部加えて攪拌混合
し、この混合液を６０℃〜７０℃に保って澱粉を膨潤糊
化し、さらに架橋剤として３７％ホルマリンを１２０重
量部加えると共に、触媒として硫酸を１６０重量部加え
て均一に混合し、１１００重量部の反応液を調整する。

この調整液を５０℃〜６０℃の温度で２０時間反応を行
ない、ホルマール化度６０ｍｏ１％〜７０ｍｏ１％ｉの
ＰＶＡｔ系樹脂の多孔質体とする。さらに、この多孔質
体に２０零アルデヒドと２５°６硫酸との混液を施与し
て５０℃〜６０℃の温度で１００時間２次反応を行ない
、ホルマール化度８０ｍｏｌＸ　〜８８ｍｏ１％のｐｖ
Ａｔ＋樹脂の多孔質体とする。そして、この多孔質体を
水洗、乾燥して厚さ１．５ｍｍに切断し、切断した多孔
質体に濃度６５ｗｔｋのグリセリン水溶液をスプレー法
にて２．５，１０．１５，２０，５０．６０ｗｔ９４（
多孔質体重量に対するグリセリン純分）となるようにそ
れぞれ付着、含浸させ、付着、含浸した各多孔質体を５
０℃〜６０℃で乾燥する。

このようにして得られた各多孔質濾材及びグリセリンを
付着、含浸させていない多孔質濾材の性能を調べるため
、濃硫酸を濾材重量で５ｗｔ％ｉ付着させ、９０℃で４
時間加熱処理した後、それぞれの引張強さ、引張伸度、
圧力損失、粉塵捕集率、酸焼けによる色の変化を測定し
、得られた結果を表１に示した。なお、表１に示す項目
は下記の方法により測定又は算出したものである。

（１）引張強さ及び引張伸度テンシロン型引張強伸度測定試験機にてダンベル１号試
験片にて測定。

（２）圧力損失多孔質体部材に風速０．５ｍ／ｓｅｃ、の空気を通過さ
せたときの圧力損失を測定。

（３）粉塵捕集率多孔質体部材に風速０．２５ｍ／ｓｅｃ、の大気塵を含
む空気を通過させ、濾材の上流側と下流側との大気皇粒
子の個数濃度をＪＩＳ　Ｂ−９９２１記載の光散乱式自
動粒子計数器で測定し、下記の式（１）　　によって算
出。

しまただし、Ｃ１：濾材上流側の個数濃度（個／ｆｔ３）Ｃ
２；　’ａ材材温流側個数濃度（個／ｆｔ３）表１より
、グリセリンの付着、含浸量が５胃ｔＸ未満の多孔質濾
材は劣化により強度が低下していると共に、耐酸性に乏
しく、又グリセリンの付着。

含浸量が５０ｗｔ％を越えた多孔質濾材の圧力損失は限
界に来ており、目詰りを生じ易いといえる。

しかるに、グリセリンの付着、含浸量が５胃ｔ％〜５０
ｗｔ％の多孔質濾材が耐酸性及び濾過能力に優れた濾材
となる。

なお、上述した多孔質濾材を波形に折込加工して寸法６
１０　ｘ　６１０　ｘ　１００　（ｎ＋ｍ）のユニット
型フィルタとし、二酸化イオウＳ０２を平均的に２０ｐ
ｐｍ　、三酸化イオウＳＯ５を平均的に５ｐｐｍ及び塩
素ＨＣＪ２を平均的に０．３ｐｐｍ含む外気を１年間濾
過した後も濾材の性能低下は認められなかった。

発明の効果；以上のようにこの発明の多孔質濾材によれは、耐酸性及
びｆｉ過能能力優れているので、耐用時間が長くなって
大幅なコスト低減を図ることができると共に、信頼性の
高いエアフィルタ装置を作成することができる。

Claims

【特許請求の範囲】１、多孔質体に多価アルコールないし、その誘導体、あ
るいはその重合体を施与せしめたことを特徴とする多孔
質濾材。２、前記多孔質体が、ポリビニルアセタール系樹脂、又
はその加工体である請求項１に記載の多孔質濾材。３、前記ポリビニルアセタール系樹脂のホルマール化度
が、モル比において６０％以上である請求項２に記載の
多孔質濾材。４、前記多孔質体の気孔率が、容量比において８０％以
上である請求項１に記載の多孔質濾材。５、前記多価アルコールの施与が、重量比において５％
〜５０％の範囲である請求項１に記載の多孔質濾材。