JPH04346805A

JPH04346805A - 濾材

Info

Publication number: JPH04346805A
Application number: JP14936491A
Authority: JP
Inventors: Yatsuhiro Tani; 谷　八紘; Satoshi Takase; 敏高瀬
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1992-12-02
Anticipated expiration: 2016-04-03
Also published as: JP3152246B2

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】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、二次加工性の良い濾材に
関し、さらに詳しくはひだ折り加工性が良好で、長期使
用や熱等によりひだの変形が極めて少ない濾材に関する
。

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は掃除機用フィルター、空
気清浄機用フィルター、エアコン用フィルター、ＯＡ機
器用フィルター、ビル空調用フィルターやクリーンルー
ム用フィルターなどに用いることのできる濾材に関する
。

【０００３】

【従来の技術】従来、エアフィルター、液体フィルター
にはガラス繊維からなる濾紙や合成繊維不織布からなる
濾材が用いられているが、メルトブロー不織布、薄物ス
パンボンド不織布や薄物乾式不織布などの合成繊維不織
布からなる濾材は剛性が低いとか、ひだ折り加工がしに
くいと言う問題があった。これを解決する方法として、
特開平１−１９４９１２号公報に開示されたエレクレッ
トフィルターおよびその製法がある。ここには、エレク
レット化された不織布と網状物をなす合成繊維との接着
部が全面にわたって熱融着されたエレクレットフィルタ
ーが開示されている。この場合の網状物を構成する合成
繊維はポリプロピレン系繊維、ポリエチレン系繊維など
が用いられると記載されている。

【０００４】しかしながら、かかる網状物で補強された
エレクレットフィルターは二次加工として、ひだ折り加
工をした場合、ひだの折目が初期においてはＶ字形を有
しているものの、長期にわたって使用したり、あるいは
熱が加わったりすると合成繊維の網状物に内存していた
歪が回復し、Ｖ字形のひだ形状がＵ字形に変形したり、
隣り合うエレクレットフィルターのひだ同志が重なり合
うといった問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題点である濾材の二次加工性、とりわけひだ折り
加工性と長期使用や熱等によるひだの変形性を解決しよ
うとしたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は熱融着性モノフ
ィラメントと金属細線とからなるネットと合成繊維不織
布とを熱融着して一体化させてなることを特徴とする濾
材に関する。本発明の主たる構成要素はネットと合成繊
維不織布とを熱融着して一体化させた濾材において、ネ
ットの構成材料が熱融着性モノフィラメントと金属細線
とからなるところにある。中でも、金属細線が熱融着性
モノフィラメントにからませて合成繊維不織布の長手方
向に必要量を配置することによって、ひだ折り加工時、
ひだ部での平面性を熱融着性モノフィラメントで、ひだ
折目部での屈曲保持性を金属細線で役割させて、平面性
と屈曲保持性を両立させることによって、ひだ折り加工
性の優れたかつ長期使用や熱等による変形の極めて少な
い、従来にない二次加工性の良い濾材を得ようとするも
のである。更に、金属細線入りモノフィラメントネット
とエレクレット化された合成繊維不織布を貼り合わせた
場合には濾材としての除去効率への耐久性が向上するの
である。

【０００７】本発明における熱融着性モノフィラメント
には均質な樹脂からなるモノフィラメント、シース・コ
ア型やサイドバイサイド型の複合モノフィラメントなど
が用いられ、熱融着性樹脂にはポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレン酢酸ビニールポリマー、ポリエステル
共重合体、ポリアミド共重合体やエポキシ、フェノール
、ウレタンなどの熱硬化性樹脂などが用いられる。又、該モノフィラメントが二成分系の複合モノフィラメ
ントの場合には第１成分が熱融着性樹脂であり、第２成
分は熱融着性樹脂の融点より高い融点を有する樹脂で組
合わされた複合モノフィラメントであり、第２成分とな
る樹脂には、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリカーボネートなどが用いられる。

【０００８】本発明における、熱融着性モノフィラメン
トの直径は好ましくは０．０３〜１．０ｍｍであり、よ
り好ましくは０．０５〜０．５ｍｍ、最も好ましくは０
．１〜０．３ｍｍである。本発明において金属細線とは
鉄、銅、しんちゅう、アルミニウム、ステンレススチー
ルなどが用いられ、その直径は好ましくは０．０３〜０
．５ｍｍより好ましくは０．０５〜０．３ｍｍ、最も好
ましくは０．１〜０．２ｍｍである。本発明において、
経糸の熱融着モノフィラメントと金属細線の体積割合は
９５：５〜２０：８０の範囲が好ましく、より好ましく
は８０：２０〜３０：７０の範囲である。本発明におい
て、熱融着性モノフィラメントと金属細線は単独でネッ
トに織られてもよいし、両者をひきそろえてネットに織
ってもよい。両者のひきそろえはネットを織る前の段階
でモノフィラメントに金属細線を１ｍあたり１〜１００
０回からませるのが好ましく、より好ましくは１ｍあた
り１００〜７００回、最も好ましくは１ｍあたりで３０
０回〜５００回である。

【０００９】両者のひきそろえはモノフィラメントに金
属細線をからませる他の方法としては、金属細線にモノ
フィラメントをからませるとか、両者をより合わせるな
どの方法がある。両者を単純に並べてひきそろえるだけ
では、ネットの製繊後、モノフィラメントと金属細線の
目づれを防止するために熱処理してモノフィラメント同
志の交点を固定する段階でモノフィラメントの熱収縮に
より金属細線がたるみ、よろけ現象が生じ、ネットの取
り扱い上、又外観上好ましくないのである。

【００１０】本発明において、金属細線は合成繊維不織
布の長手方向に配置されるようにネットに織り込まれる
場合において、本発明のひだ折り加工性が著しく改良さ
れ得る。又、合成繊維不織布の幅方向にも金属細線を配
置されるようにネットに織り込むことにより、より高剛
性の濾材を得ることができるのである。本発明における
ネットの組織は経糸と緯糸からなる目の形状が矩形で、
目開きが２〜１０ｍｍであるとか、経糸と緯糸がネット
の長手方向に一定の角度で交差配置された目の形状が菱
形で、目開きが長軸で２〜２０ｍｍなどのものがあげら
れる。この場合両方の糸が経糸としての機能を有する。図１は経糸と緯糸が直交配置した組織のネットであり、
１が熱融着性モノフィラメント、２が金属細線を示す。図２は経糸と緯糸が一定の交差配置した組織のネットで
あり、１が熱融着性モノフィラメント、２が金属細線を
示す。

【００１１】本発明において、合成繊維不織布とはスパ
ンポンド、メルトブロー紡糸、フラッシュ紡糸、乾式抄
紙、湿式抄紙などで製造され得るものであり、その繊維
材料としてはポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレ
ン、ポリ−３−メチル−１−ブテン、ポリ−４−メチル
−ペンテン、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラメチレン
フロライド、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポリサルホン、ポリアクリロニトリル、レーヨ
ンなどが挙げられる。又、合成繊維不織布の繊維直径は
好ましくは０．１〜１００μｍ、より好ましくは０．５
〜５０μｍ、最も好ましくは１〜３０μｍである。本発
明は合成繊維不織布が熱融着して一体化する前にエレク
トレット化するか、あるいは熱融着して一体化後にエレ
クトレット化して、エレクトレット濾材の目付は好まし
くは５〜５００ｇ／ｍ２　、より好ましくは１０〜３０
０ｇ／ｍ２　、最も好ましくは３０〜２００ｇ／ｍ２　
であり、その厚さは好ましくは０．１〜３．０ｍｍ、よ
り好ましくは０．２〜２．０ｍｍ、最も好ましいのは０
．３〜１．０ｍｍである。

【００１２】本発明における二次加工性の良い濾材の製
作方法としては熱融着性モノフィラメントと金属細線か
らなるネットと合成繊維不織布とを重ね合せ、加熱ロー
ル、フエルトカレンダー、熱エンボスロール、超音波溶
着機、高周波溶着機などの設備で熱融着して一体化させ
て濾材を得ることができる。次に実施例でもって詳細に
説明する。

【００１３】

【実施例】（実施例１）ポリエチレンとポリプロピレン
からなるシースコア型モノフィラメント（直径０．２ｍ
ｍ）と、これにステンレスワイヤー（直径０．１ｍｍ）
を１ｍあたり１００回からませた経糸とポリエチレンと
ポリプロピレンとのシースコア型モノフィラメント（直
径０．２ｍｍ）の緯糸を平織加工して、目開き５ｍｍの
ネットを作成した。このネットの経糸の熱融着モノフィ
ラメントと金属細線の体積割合は７３：２７であった。次に該ネットの両面をエレクトレット化されたメルトブ
ロー不織布（目付３０ｇ／ｍ２　、繊維直径２μｍ）で
サンドイッチし、１１０℃の加熱ロール間を通して熱融
着一体化して、濾材（実施例１）を得られた濾材をひだ
折機で折り幅５５ｍｍでＶ字形に折り加工し、次いで、
外枠寸法６１０ｍｍのフィルターユニットを作製した。

【００１４】（比較例１）実施例１におけるネットをス
テンレスワイヤーを使わずにポリエチレンとポリプロピ
レンとからなるシースコア型モノフィラメントだけで、
実施例１と同様の条件で平織加工とエレクトレット化さ
れたメルトブロー不織布との熱融着一体化を行い、比較
例１を作成し、次いでフィルターユニットを作成した。実施例１と比較例１のフィルターユニットの圧力損失を
風量１７ｍ３／分で測定した結果を表１に示した。実施
例１の濾材は折目がＶ字形にシャープに加工され、ユニ
ット加工後もその形状は保持され、圧力損失は６ｍｍＡ
ｑと低かった。一方、比較例１のユニットでは濾材のＶ
字形がひだ折り加工時は良好であったが、ユニット加工
後ではＶ字形がやや広がった形状となり、圧力損失は１
０ｍｍＡｑと高かった。次に、４０℃の温風を実施例１
と比較例１に１時間通風後、風量１７ｍ３／分で圧力損
失を測定した結果を表１に示した。表から明らかなごと
く、実施例１の圧力損失は変化なかったが、比較例１は
熱による濾材折り目の変形で２０％の圧力損失の増大を
示した。実施例１と比較例１の濾材からなるフィルター
ユニットを段ボール紙の箱に入れ、１年間室温で保存し
た。その後風量１７ｍ３　／分で大気塵による粒子除去効率
をパーティクルカウンター（リオン製、ＫＣ−１４）で
測定した結果、粒子除去効率（０．３〜０．５μｍ粒子
直径）は共に９９．９９９％であったが比較例１は９９
．９９０％に低下、一方実施例１は９９．９９８％と低
下は極めて小さかった。

【００１５】（実施例２）ポリエチレンとポリプロピレ
ンとからなるシースコア型モノフィラメント（直径０．
１８ｍｍ）と銅線（直径０．１ｍｍ）を５ｍｍピッチご
とに１本置きに配列して経糸とし、ポリエチレンとポリ
プロピレンとからなるシースコア型モノフィラメント（
直径０．１８ｍｍ）を５ｍｍピッチごとに緯糸としたネ
ットを作成し、次に該ネットの両面を短繊維乾式不織布
（目付１０ｇ／ｍ２　、繊維直径１２μｍ）でサンドイ
ッチし、１１０℃の加熱ロール間を通して熱融着一体化
して、実施例２の濾材を作製した。得られた濾材をひだ
折機で折り幅１７ｍｍでＶ字形に折り加工し、次いで、
外枠寸法２００ｍｍ×１００ｍｍのフィルターユニット
をポリプロピレン樹脂で射出一体成型した。

【００１６】（比較例２）実施例２におけるネットを銅
線を使わずにポリエチレンとポリプロピレンとからなる
シースコア型モノフィラメントだけで、実施例２と同様
の条件で熱融着一体化を行い、比較例２を作製し、次い
でフィルターユニットを作製した。実施例２と比較例２
のフィルターユニットの圧力損失を風量３．６ｍ３／分
で測定した結果を表２に示した。実施例２の濾材の折目
がＶ字形にシャープに加工され、ユニット加工後もその
形状は保持され、高風量にもかかわらず、圧力損失は４
ｍｍＡｑと低かった。同様の試験で射出一体成型後の比
較例２は熱による濾材の変形が生じ、濾材同志の重なり
が一部発生し、圧力損失は７ｍｍＡｑと極めて高かった
。本発明で銅線を入れたことによって、フィルターユニッ
トに捕集された塵埃からのカビの発生や異臭は生じなか
った。

【００１７】（実施例３）ポリエチレンとポリプロピレ
ンとからなるシースコア型モノフィラメント（直径０．
１５ｍｍ）と、これにステンレスワイヤー（直径０．１
２ｍｍ）を１ｍあたり１００回からませた経糸とポリエ
チレンとポリプロピレンとのシースコア型モノフィラメ
ント（直径０．１５ｍｍ）の緯糸を平織加工して、目開
き４ｍｍのネットを作製した。このネットの経糸の熱融
着モノフィラメントと金属細線の体積割合は５０：５０
であった。次に該ネットの両面をエレクトレット化させ
たスパンボンド不織布（目付１０ｇ／ｍ２　、繊維直径
１２μｍ）でサンドイッチし、１１０℃の加熱ロール間
を通して、熱融着一体化して実施例３を作製した。

【００１８】（比較例３）実施例３におけるネットの経
糸に熱融着モノフィラメントを使わずに金属細線だけで
、実施例３と同様の条件で平織加工とエレクトレット化
されたスパンボンド不織布との熱融着一体化を行い、比
較例３を作製した。実施例３と比較例３をそれぞれ歯車
式のひだ折機で常温でコルゲート状の高さ５ｍｍ、幅３
ｍｍのプリーツ濾材を作製し、次いで外枠寸法２００ｍ
ｍ×１００ｍｍのフィルターユニットをそれぞれＡＢＳ
樹脂で成型した。実施例３と比較例３の濾材のフィルタ
ーユニットの圧力損失を風量２ｍ３　／分で測定した結
果を表３に示した。実施例３の濾材のフィルターユニッ
トは濾材のコルゲート形状がシャープに加工され、ユニ
ット加工後もその形状は保持され、高風量にもかかわら
ず圧力損失は３ｍｍＡｑと低かった。同様の条件で試験
した比較例３の濾材のフィルターユニットは初期におけ
る圧力損失は３ｍｍＡｑと実施例３の濾材のフィルター
ユニットと差はなかったが、長時間にわたって風を通し
ていると、コルゲート形状に歪が生じてフィルターユニ
ットの上流側のひだ間空間が拡がり、下流側のひだ間空
間が狭くなる現象が生じ、圧力損失が徐々に上昇した。

【００１９】

【発明の効果】本発明によるとき、二次加工性、とくに
ひだ折り加工性にすぐれかつ長期使用や熱などによるひ
だの変形が少なく使用耐久性に優れる濾材を提供する。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

図１、図２は本発明の熱融着性モノフィラメントと金属
細線とからなるネットを示し、図１は経糸、横糸が直交
するネット、図２は２本の糸がバイアスに交叉するネッ
トでこの場合いづれの糸も経方向の機能をもつ。図にお
ける１は熱融着性モノフィラメント、２は金属細線を示
す。

【表１】

【表２】

【表３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　熱融着性モノフィラメントと金属細線
とからなるネットと合成繊維不織布とを熱融着して一体
化させてなることを特徴とする濾材。
【請求項２】　　請求項１に記載の合成繊維不織布がエ
レクレット化された永久帯電を有してなることを特徴と
するエレクレット濾材。