JPH0568823A - Filter medium - Google Patents

Filter medium

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JPH0568823A
JPH0568823A JP23061691A JP23061691A JPH0568823A JP H0568823 A JPH0568823 A JP H0568823A JP 23061691 A JP23061691 A JP 23061691A JP 23061691 A JP23061691 A JP 23061691A JP H0568823 A JPH0568823 A JP H0568823A
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JP
Japan
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fiber
filter medium
fibers
self
pore size
Prior art date
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Application number
JP23061691A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryoichi Togashi
良一 富樫
Hiroyasu Kato
博恭 加藤
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH0568823A publication Critical patent/JPH0568823A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a bulky coarse and dense-structure filter medium capable of being extremely easily pleated into a unit and contg. a flame-resistant extra fine fiber. CONSTITUTION:This filter medium is made of a nonwoven fabric consisting of an extra fine fiber having <10mum diameter, 20-80wt.% of a self-welding fiber and 10-50wt.% of an org. flame-resistant fiber having >=25 LOI value. The fibers are adhesively bonded to each other by the self-welding fiber, and the pore size on the upstream side is controlled to 150-250mum and that on the downstream side to 20-80mum. Namely, the filter medium has such a coarse and dense gradient structure, and its bending resistance is adjusted to >=100mm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ダスト保持性に優れた
主に空気処理用の長寿命な濾材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a long-life filter medium which is excellent in dust retention and is mainly used for air treatment.

【0002】[0002]

【従来技術】空調用濾材に要求される特性としてフィル
ター特性のほかに、濾材をユニット化するため、濾材を
山谷折りする剛性とプリーツ適性(山谷折りなどの折曲
げ加工適性)が求められる。
2. Description of the Related Art In addition to the filter characteristics required for air-conditioning filter media, in order to unitize the filter media, the rigidity for folding the filter media in ridges and valleys and the suitability for pleats (suitability for folding such as mountain valley folds) are required.

【0003】従来技術では、繊度2デニール以上の比較
的太い繊維からなる単層不織布を合成難燃樹脂に浸漬加
工することで上記要求を満たす方法(特開昭54−83
181号公報)や2層構造不織布を同様の方法で加工す
る方法(実開昭55−91915号公報)などが知られ
ているが、これら従来技術では、ダストを保持する重要
な空間のうち、樹脂が膜状態に付着することによって閉
塞される部分が生じ濾材としての寿命が短いものであっ
た。
In the prior art, a method of satisfying the above requirements by dipping a single-layer non-woven fabric made of a relatively thick fiber having a fineness of 2 denier or more into a synthetic flame-retardant resin (JP-A-54-83).
181) and a method of processing a two-layer structure nonwoven fabric by the same method (Japanese Utility Model Publication No. 55-91915), but in these conventional techniques, among the important spaces for holding dust, The resin adhered in the form of a film caused a portion to be blocked, resulting in a short life as a filter medium.

【0004】さらに高性能な濾材として極細繊維を用い
た濾材が知られている。例えば、極細繊維を濾材の一部
に用いた従来技術として、特開昭51−134475号
公報、特開昭62−83017号公報、特開平2−10
4765号公報、特開平2−151218号公報、特開
平2−303509号公報、特公平3−28892号公
報、実願平2−12415号公報などが知られている。
A filter medium using ultrafine fibers is known as a high-performance filter medium. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-134475, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-83017, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-10 are known as conventional techniques in which ultrafine fibers are used as a part of a filter medium.
4765, JP-A-2-151218, JP-A-2-303509, JP-B-3-28892, and JP-A-2-12415 are known.

【0005】このうち、特公平3−28892号公報に
は、極細繊維にメルトブロー不織布が用いられており、
これに合成樹脂で加工した不織布支持層を積層して用い
た粗密構造濾材が示されている。この従来技術では、メ
ルトブロー不織布にプリーツ適性向上と難燃性を与える
ために支持層が用いられており、極細繊維からなるメル
トブロー不織布自身に剛性を与えるものではなかった。
また、上流側の粗構造濾材の捕集効率が低いため、緻密
なメルトブロー不織布層に高濃度のダストがそのまま到
達するので、圧力損失上昇が早く寿命が短いものであっ
た。
Among these, in Japanese Patent Publication No. 28892/1989, a melt blown non-woven fabric is used for ultrafine fibers,
There is shown a coarse-dense structure filter medium obtained by laminating a non-woven fabric support layer processed with a synthetic resin thereon. In this prior art, the support layer is used to give the melt-blown nonwoven fabric improved pleat suitability and flame retardancy, and does not impart rigidity to the melt-blown nonwoven fabric composed of ultrafine fibers.
Further, since the collection efficiency of the coarse-structured filter medium on the upstream side is low, high-density dust reaches the dense melt-blown nonwoven fabric layer as it is, and the pressure loss increases rapidly and the life is short.

【0006】また、特開平2−104765号公報に
は、メルトブロー不織布に自己融着性短繊維を混ぜ嵩高
でかつ形態安定性を与える方法が示されている。この従
来技術も嵩高性と形態安定化を目的とするものでメルト
ブロー不織布自身にプリーツ加工に耐える剛性を与える
というものではなかった。さらに、特開平2−3035
09号公報には、フィブリル化することで得られた極細
繊維を抄紙法で不織布状とし、これに自己融着性繊維を
抄紙法で不織布状にしたものを重合してHEPAフィル
ターを得る技術が示されているが、この方法においては
積層形態で用いられ、かつ自己融着性繊維の使用目的が
毛羽立ちや脱落を防ぐというものであり、極細繊維濾材
自身に剛性を与えるという考え方は示されていなかっ
た。また、不織布化の手段が抄紙法であるため繊維長が
5mm程度と極端に短いものであった。したがって、こ
の従来技術でも嵩高な極細繊維の長・短繊維からなる濾
材の剛性アップを図るという考え方は示されていないも
のであった。
Further, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-104765 discloses a method in which self-fusing short fibers are mixed with a melt blown nonwoven fabric to give bulkiness and shape stability. This prior art also aims at bulkiness and morphological stabilization, and does not give the melt blown nonwoven fabric itself rigidity to withstand pleating. Furthermore, JP-A-2-3035
No. 09 discloses a technique in which ultrafine fibers obtained by fibrillation are made into a non-woven fabric by a papermaking method, and self-fusing fibers made into a non-woven fabric by a papermaking method are polymerized to obtain a HEPA filter. Although shown, in this method, it is used in a laminated form, and the purpose of use of the self-bonding fiber is to prevent fuzzing and falling off, and the idea of giving rigidity to the ultrafine fiber filter medium itself has been suggested. There wasn't. Further, since the method of making the nonwoven fabric is a papermaking method, the fiber length was extremely short, about 5 mm. Therefore, even with this conventional technique, the idea of increasing the rigidity of the filter medium made of long and short bulky ultrafine fibers has not been shown.

【0007】また、特開昭62−83017号公報に
は、自己融着性繊維を含む不織布層に繊維充填密度勾配
(粗密勾配)をつけ、このものにエレクトレットシート
を積層する技術が示されている。しかし、この従来技術
によるものは繊維充填密度の数値的範囲を具体的に示し
ていなく、そもそも基本的に濾材に粗密勾配をつけると
いう技術はこれ以前に公知であり、該従来技術は具体性
に欠けるものであった。また、同公報では自己融着性繊
維を含む不織布層の難燃性にも触れ、繊維への難燃剤練
り込みによる方法が示されているが、これはポリマーの
組成から難燃性である繊維を含むものではなかった。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-83017 discloses a technique in which a nonwoven fabric layer containing self-bonding fibers is provided with a fiber packing density gradient (roughness gradient) and an electret sheet is laminated on this. There is. However, this conventional technique does not specifically show the numerical range of the fiber packing density, and the technique of basically providing a coarse / dense gradient to the filter medium has been publicly known before this. It was lacking. Further, in the same publication, the flame retardancy of the non-woven fabric layer containing the self-fusing fiber is also mentioned, and a method of kneading the flame retardant into the fiber is shown, which is a flame retardant fiber due to the composition of the polymer. Was not included.

【0008】さらに、難燃化について、特開昭51−1
34475号公報には極細繊維濾材の難燃化技術が示さ
れているが、この方法は、難燃性繊維あるいは可燃性繊
維からなる不織布を剛性のある難燃性樹脂で樹脂加工す
ることで難燃化した嵩高な不織布と、難燃化していない
極細不織布層(メルトブロー不織布)を積層することに
より難燃濾材を得る技術であり、極細繊維からなる不織
布層全体で難燃性を図るという考え方は示されていない
ものであった。
Further, regarding the flame retardance, JP-A-51-1
Japanese Patent No. 34475 discloses a flame-retardant technology for ultrafine fiber filter media, but this method is difficult by resin-processing a non-woven fabric composed of flame-retardant fibers or combustible fibers with a rigid flame-retardant resin. This is a technology to obtain a flame-retardant filter material by laminating a combustible bulky nonwoven fabric and an ultra-fine nonwoven fabric layer (melt-blown nonwoven fabric) that has not been flame-retarded. It was not shown.

【0009】さらに極細繊維ではないが、特開平2−1
51218号公報には、極太繊維に自己融着性繊維を混
ぜて剛性アップを図るセパレート不織布技術が示されて
いるが、このものは、セパレート不織布でメルトブロー
濾材の分離を目的とするもので積極的にダストを捕集す
る濾材ではないものであった。この従来技術には、極細
繊維を含む層を積極的に濾材として用いるため剛性アッ
プと難燃化を図るという考え方はないものであった。
Further, although it is not an ultrafine fiber, it is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-1
Japanese Patent No. 51218 discloses a separate nonwoven fabric technology for increasing rigidity by mixing a self-bonding fiber with a very thick fiber, but this one is intended to separate a melt blown filter medium in a separate nonwoven fabric and is actively used. It was not a filter medium for collecting dust. This prior art does not have the idea of increasing rigidity and flame retardance because the layer containing ultrafine fibers is positively used as a filter medium.

【0010】このように従来技術には、極細繊維を含む
粗密構造を有する嵩高な層一層を基本構成とし、これに
プリーツ化のための剛性化と難燃化を図り長寿命の濾材
を得るという技術思想は存在しないものであった。
As described above, according to the prior art, a bulky layer having a dense and dense structure containing ultrafine fibers is used as a basic structure, and a rigid and flame-retardant material for pleating is obtained to obtain a long-life filter medium. There was no technical idea.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ユニット化
のため非常に良好なプリーツ適性を有するとともに難燃
特性を有する極細繊維を含む嵩高な粗密構造濾材を提供
せんとするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to provide a bulky dense-structured filter medium containing ultrafine fibers having very good pleat suitability for unitization and flame retardant properties.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、次の構成を有
する。
The present invention has the following configuration.

【0013】すなわち、本発明の濾材は、単糸繊維直径
10μm未満の極細繊維と20〜80重量%の自己融着
性繊維および10〜50重量%のLOI値25以上の有
機難燃繊維から構成された不織布よりなり、前記自己融
着性繊維によって繊維どうしが部分的に接着され、かつ
上流側におけるポアサイズが150〜250μm、下流
側におけるポアサイズが20〜80μmの範囲である上
流側が粗で下流側が密な粗密勾配構造を有し、かつ剛軟
度が100mm以上であることを特徴とする濾材であ
る。
That is, the filter medium of the present invention comprises ultrafine fibers having a diameter of less than 10 μm, self-bonding fibers of 20 to 80% by weight, and organic flame-retardant fibers of 10 to 50% by weight and LOI value of 25 or more. Made of a non-woven fabric, the fibers are partially adhered to each other by the self-bonding fibers, and the upstream side having a pore size of 150 to 250 μm on the upstream side and the pore size of 20 to 80 μm on the downstream side is rough and the downstream side is A filter medium having a dense gradient structure and a bending resistance of 100 mm or more.

【0014】あるいは、本発明の濾材は、単糸繊維直径
10μm未満の極細繊維と20〜80重量%の自己融着
性繊維および10〜50重量%のLOI値25以上の有
機難燃繊維から構成された不織布よりなり、該極細繊
維、自己融着性繊維または有機難燃繊維の少なくともい
ずれかがエレクトレット化繊維であり、前記自己融着性
繊維によって繊維どうしが部分的に接着され、かつ上流
側におけるポアサイズが150〜300μm、下流側に
おけるポアサイズが20〜130μmの範囲である上流
側が粗で下流側が密な粗密勾配構造を有し、剛軟度が1
00mm以上であることを特徴とする濾材である。
Alternatively, the filter medium of the present invention is composed of ultrafine fibers having a diameter of less than 10 μm, 20-80% by weight of self-bonding fibers and 10-50% by weight of organic flame-retardant fibers having LOI value of 25 or more. At least one of the ultrafine fibers, self-bonding fibers or organic flame-retardant fibers is an electretized fiber, and the fibers are partially bonded by the self-bonding fibers, and the upstream side Has a pore size in the range of 150 to 300 μm and a downstream side pore size in the range of 20 to 130 μm and has a coarse and dense gradient structure in which the upstream side is coarse and the downstream side is dense, and the bending resistance is 1
It is a filter medium characterized by having a length of at least 00 mm.

【0015】[0015]

【作用】本発明は、主に各種気体の処理に適する極細繊
維を含む嵩高な空調用濾材に関し、プリーツ化適性と難
燃特性を満足させた長寿命濾材に関するものである。
The present invention mainly relates to a bulky air-conditioning filter medium containing ultrafine fibers suitable for treating various gases, and relates to a long-life filter medium satisfying pleat suitability and flame retardancy.

【0016】本発明の濾材について詳細に次に説明す
る。
The filter material of the present invention will be described in detail below.

【0017】本発明の濾材に用いる繊維は、極細繊維と
自己融着性繊維および難燃性繊維であり、用途によりメ
ルトブロー不織布やエレクトレット化メルトブロー不織
布を積層して用いるものである。
The fibers used in the filter medium of the present invention are ultrafine fibers, self-bonding fibers and flame-retardant fibers, and melt-blown non-woven fabrics or electretized melt-blown non-woven fabrics are laminated for use.

【0018】用いられる単糸直径10μm未満の極細繊
維は、剛性アップを目的として使用される自己融着性繊
維(20〜80重量%割合)とLOI値25以上の有機
難燃繊維(10〜50重量%割合)と混合して用いら
れ、繊維どうしが自己融着性繊維によって部分的に繊維
の接触交絡点で融着化・固定化された剛軟度100mm
以上のもので、繊維の密度が上流側ポアサイズ(繊維間
平均空間距離を表わす)で150〜250μm、下流側
ポアサイズが20〜80μmの範囲であって、上流側が
粗で下流側が密な粗密構造を有する濾材である。
The ultrafine fibers having a single yarn diameter of less than 10 μm include self-fusing fibers (20 to 80% by weight) used for the purpose of increasing rigidity and organic flame-retardant fibers (10 to 50) having LOI value of 25 or more. (% By weight ratio), which is used by mixing with each other, and the fibers are partially fused and fixed at the contact entanglement points of the fibers by the self-bonding fibers, and the bending resistance is 100 mm.
In the above, the density of the fibers is in the range of 150 to 250 μm in the upstream pore size (representing the average spatial distance between the fibers) and the downstream pore size is in the range of 20 to 80 μm, and the upstream side is coarse and the downstream side is dense and dense structure. It is a filter medium having.

【0019】布帛化の手段は、カードとクロスラッパー
あるいはランダムウエッバー法、エアーレイ法などの一
般的に捲縮を有する短繊維をウエッブ化する方法等を用
いてウエッブ化し、これを直接にあるいはニードルパン
チによって絡合後、自己融着性繊維の低融点成分の融点
以上に加熱されたロールとこれより温度の低いロール間
の隙間に不織布を連続的に通す方法、あるいは、ウエッ
ブを融点以上に加熱した後、これより低い温度の差のあ
る冷ロール間の隙間に不織布を連続的に通す方法等で、
濾材厚みとポアサイズおよび剛軟度を設定するものであ
る。
As a means for forming a cloth, a card and a cloth wrapper, a random webber method, an air lay method, or the like, which is a method of web-forming generally short crimped fibers, is used to make a web, and this is directly or needled. After entanglement with a punch, a method in which a nonwoven fabric is continuously passed through a gap between a roll heated to a temperature above the melting point of the low melting point component of the self-bonding fiber and a roll having a temperature lower than this, or the web is heated above the melting point. After that, by a method such as continuously passing the non-woven fabric through the gap between the cold rolls with a lower temperature difference,
The filter material thickness, pore size, and bending resistance are set.

【0020】剛軟度を高めるウエッブ化の方法には代表
的には二つの方法があり、第一には、濾材のプリーツ化
方向に繊維配向を多くすること、また第二に、ニードル
パンチを行なうものにおいてはパンチ密度を高めること
で、繊維配向が立体的となり効果が得られる。
There are typically two methods of web formation for increasing the bending resistance. Firstly, increasing the fiber orientation in the pleating direction of the filter medium, and secondly, using needle punching. By increasing the punch density, the fiber orientation becomes three-dimensional and the effect is obtained.

【0021】次に、繊維構成要素についてさらに詳しく
説明すると、極細繊維は単糸直径10μm未満の繊維が
高い捕集効率を少ない目付で得る目的に有利である。特
に5μm未満の繊維が低目付、薄物化の要求から本発明
には好適な素材である。これは、繊維径の大きいものを
用いた場合には、所定の捕集効率を得るために多くの目
付を有し、濾材の厚みが厚くなりすぎ優れたフィルター
ユニット化が困難となるからである。
Explaining the fiber constituents in more detail, ultrafine fibers are advantageous for the purpose of obtaining fibers having a single yarn diameter of less than 10 μm with high collection efficiency with a small basis weight. In particular, fibers having a size of less than 5 μm are suitable materials for the present invention because of the requirements for low basis weight and thinning. This is because when a fiber having a large fiber diameter is used, it has many basis weights to obtain a predetermined collection efficiency, and the thickness of the filter medium becomes too thick, which makes it difficult to form an excellent filter unit. ..

【0022】濾材の長寿命化には気孔容積の確保が必要
であり、これを高い捕集効率のもとで実現するために
は、適正なポアサイズで仕切られた空間を必要とする。
これを効率良く比較的薄い濾材で行なうには、単糸直径
10μm未満の繊維が適するものである。
In order to prolong the service life of the filter medium, it is necessary to secure a pore volume, and in order to realize this with a high collection efficiency, a space partitioned by an appropriate pore size is required.
In order to efficiently carry out this with a relatively thin filter medium, fibers having a single yarn diameter of less than 10 μm are suitable.

【0023】素材として適するものは、紡糸した後に短
繊維化により得られるステープル(短繊維)、あるい
は、紡糸した後に短繊維化しさらに分割化することによ
って極細化できる繊維、フィブリル化によって極細化で
きる繊維などの繊維長20〜100mmの短繊維が特に
適する。中でもステープルは、カードによってウエッブ
化する工程で1本1本に開繊されるのでポアサイズやフ
ィルター特性の均一化に優れており、かつ捲縮を有して
いるので嵩高で目的のポアサイズに成型しやすい好適な
素材である。
Suitable materials are staples (short fibers) obtained by spinning and then shortening, or fibers that can be made into ultrafine fibers by spinning and then making them into short fibers, and fibers that can be made into ultrafine fibers by fibrillation. Particularly suitable are short fibers having a fiber length of 20 to 100 mm. Among them, staples are excellent in uniformizing pore size and filter characteristics because they are opened one by one in the web-making process with a card, and since they have crimps, they are bulky and formed into the desired pore size. Easy and suitable material.

【0024】ステープルの中でも繊維直径が2〜8μm
のポリプロピレン、アクリル、ポリエステル、ポリカー
ボネート、ポリアミドなどのステープルがウエッブ化す
る際にカード通過性も良く適する素材である。特に、ポ
リプロピレンやポリカーボネートは、特にエレクトレッ
ト化して用いようとする場合、該エレクトレット化もも
容易で、濾材として高い捕集効率が得られるので好適な
素材である。また、ポリエステルやポリカーボネート
は、難燃化しやすい素材であるので好ましい。
Among staples, the fiber diameter is 2 to 8 μm
Polypropylene, acrylic, polyester, polycarbonate, polyamide and the like are materials which are well suited for card passage when the staples are turned into webs. In particular, polypropylene and polycarbonate are preferable materials because they can be easily converted into an electret and a high collection efficiency can be obtained as a filter medium, especially when the electret is used. Further, polyester and polycarbonate are preferable because they are materials that easily become flame retardant.

【0025】本発明においては、全体繊維目付の20〜
80重量%の自己融着性繊維、10〜50重量%のLO
I値25以上の有機難燃繊維を用いるので、極細繊維の
使用量は全体繊維目付の70重量%未満で用いられるこ
とになるが、自己融着性繊維や有機難燃繊維の繊度によ
ってあるいは目的とする捕集効率によって、極細繊維等
の使用量は最適化されればよい。
In the present invention, the total fiber areal weight of 20 to
80% by weight self-bonding fiber, 10-50% by weight LO
Since the organic flame-retardant fiber having an I value of 25 or more is used, the amount of the ultrafine fiber used is less than 70% by weight based on the total fiber areal weight, depending on the fineness of the self-bonding fiber or the organic flame-retardant fiber or the purpose. The amount of ultrafine fibers used may be optimized depending on the collection efficiency.

【0026】自己融着性繊維は、剛性アップを目的とし
て用いるものである。このため素材と使用割合が重要な
意味を有する。繊維断面構造として芯鞘構造やバイメタ
ル構造をした低融点成分と高融点成分からなる融点差が
30℃以上の複合繊維が適する。特に、芯鞘構造のもの
で捲縮数も少なく、熱収縮も15%以下のものが剛性ア
ップ効果が高く好適である。このため、鞘成分がポリエ
チレンまたは共重合ポリエチレンと芯成分がポリプロピ
レンなどの組み合わせ、あるいは鞘成分が共重合ポリエ
ステルと芯成分がポリエチレンテレフタレートなどの組
み合わせ、あるいは、芯または鞘成分の少なくとも一部
に難燃性成分を含む素材からなる複合繊維等も適する。
中でも、鞘成分が共重合ポリエステル(融点80〜14
0℃)で、芯成分がポリエチレンテレフタレート(融点
258℃)の組み合わせが温度差が大きいので収縮が少
なく、かつ素材の剛性も高いことから剛性アップ効果も
高く優れている。また、エレクトレット繊維を一部に用
いる場合には、融着化のための加熱によってエレクトレ
ット性が低下するので、エレクトレットの安定化のため
にも低温で接着できる融点60〜140℃の範囲の素材
が最適である。なお、芯鞘構造とは、同芯円構造および
偏芯構造の繊維も含むものである。
The self-fusing fiber is used for the purpose of increasing rigidity. Therefore, the material and the usage rate have important meanings. A composite fiber having a core-sheath structure or a bimetal structure having a low melting point component and a high melting point component and having a melting point difference of 30 ° C. or more is suitable as a fiber cross-sectional structure. In particular, a core-sheath structure having a small number of crimps and a heat shrinkage of 15% or less is preferable because the effect of increasing rigidity is high. Therefore, the sheath component is a combination of polyethylene or copolymerized polyethylene and the core component such as polypropylene, or the sheath component is a combination of copolymerized polyester and the core component such as polyethylene terephthalate, or at least a part of the core or sheath component is flame retardant. A composite fiber made of a material containing a sex component is also suitable.
Among them, the sheath component is a copolyester (melting point 80 to 14
At 0 ° C., the combination of polyethylene terephthalate (melting point 258 ° C.) as the core component has a large temperature difference, so that the shrinkage is small and the rigidity of the material is also high, so that the effect of increasing the rigidity is high and excellent. Further, when the electret fiber is used in part, the electret property is deteriorated by heating for fusing, so that a material having a melting point of 60 to 140 ° C. that can be bonded at a low temperature for stabilizing the electret is used. Optimal. The core-sheath structure also includes fibers having a concentric circular structure and an eccentric structure.

【0027】該自己融着性繊維の繊度は、30デニール
未満のものが使用できるが、繊度が細すぎると剛性アッ
プ効果が低く、また、太過ぎても濾材中に含まれる繊維
本数が減少し接着点が少なくなり、同様に剛性アップ効
果が低いものとなる。このため捕集効率とプリーツ適性
の関係から1〜20デニール未満のものが適する。また
自己融着性繊維の使用量は、20〜80重量%割合で用
いるもので、濾材の全体目付、自己融着性繊維の繊度、
素材および極細繊維の使用量によって使用割合は異なる
ものであるが、剛軟度(45度カンチレバー)で100
mm以上であるように、望ましくは150mm以上が得
られるように使用量を決定するのがよい。これは、プリ
ーツ加工した濾材の形状が、風圧等によって変形しない
ようにするために必要な特性範囲を表わすものである。
The self-fusing fiber having a fineness of less than 30 denier can be used, but if the fineness is too small, the effect of increasing the rigidity is low, and if it is too thick, the number of fibers contained in the filter medium decreases. The number of adhesion points is reduced, and similarly, the effect of increasing rigidity is low. For this reason, those having a denier of less than 1 to 20 are suitable in view of the collection efficiency and the suitability for pleats. The amount of the self-fusing fiber used is 20 to 80% by weight, and the total basis weight of the filter medium, the fineness of the self-fusing fiber,
The usage rate varies depending on the material and the amount of ultrafine fibers used, but the bending resistance (45 degree cantilever) is 100.
The amount of use should be determined so that it is not less than mm, preferably not less than 150 mm. This represents a characteristic range required for preventing the shape of the pleated filter medium from being deformed by wind pressure or the like.

【0028】一般的に、自己融着性繊維と極細繊維およ
び有機難燃繊維との接着点の数は多い方が濾材の強度は
高くなるが、剛性は接着強度だけに関係するのではな
く、濾材の厚さにも関係する。その他、自己融着性繊維
の使用割合、繊度、素材などと密接に関係し、さらにこ
れらの構成要素によって変化するポアサイズは捕集効率
と濾材寿命を左右するので、目的とする範囲のポアサイ
ズが得られる条件で剛性をも満足させるように自己融着
性繊維の使用割合、繊度、素材を選定することが肝要で
ある。
Generally, the greater the number of adhesion points of the self-fusing fiber, the ultrafine fiber and the organic flame-retardant fiber, the higher the strength of the filter medium, but the rigidity is not related only to the adhesion strength, It is also related to the thickness of the filter medium. In addition, the pore size, which is closely related to the use ratio, fineness, material, etc. of the self-fusing fiber, and which changes depending on these constituent elements affects the collection efficiency and the life of the filter medium, so that the pore size in the target range can be obtained. It is important to select the use ratio, fineness, and material of the self-bonding fiber so that the rigidity is also satisfied under the given conditions.

【0029】次に、ポアサイズについて説明すると、目
付の範囲が30〜200g/m2 の濾材を用いてビル管
理法を満足するような濾材を設計するためには、ポアサ
イズを適正化してダスト保持量を多くし、同時に捕集効
率も満足させることが肝要である。
Next, the pore size will be explained. In order to design a filter medium satisfying the building management method by using a filter medium having a basis weight of 30 to 200 g / m 2 , the pore size is optimized and the dust holding amount is adjusted. It is important to increase the collection rate and satisfy the collection efficiency at the same time.

【0030】これまでも粗密構造の濾材は公知である
が、繊度の大きいものが主体であったため、粗密化手段
として温度勾配のあるロールで直接強圧縮する必要があ
った。このため、緻密化部分の繊維は変形し空間を塞い
でしまう結果となり通気抵抗が大幅に増える結果を招い
ていた。このために十分に粗密構造の利点、すなわち長
寿命化が図れない場合が多かった。
Up to now, a filter medium having a coarse and dense structure has been known, but since a filter medium having a large fineness is mainly used, it is necessary to directly and strongly compress it by means of a roll having a temperature gradient as a coarsening and densifying means. Therefore, the fibers in the densified portion are deformed to fill the space, resulting in a large increase in ventilation resistance. For this reason, there are many cases in which the advantage of the coarse and dense structure, that is, the long life cannot be sufficiently achieved.

【0031】しかし、本発明の極細繊維と自己融着性繊
維を含む濾材の場合には、極細繊維を使用しているの
で、初期よりポアサイズを小さくでき、緻密化する場合
でも極めて弱い押圧(繊維の変形を伴わない厚み変化)
で繊維の接着頻度の高い緻密化部分を形成することがで
きる。このため通気量をほとんど損なうことなく緻密化
ができるので、上流側から下流側にかけて粗密勾配をも
った濾材設計を行なうことが可能となったのである。
However, in the case of the filter medium containing the ultrafine fibers and the self-bonding fibers of the present invention, since the ultrafine fibers are used, the pore size can be made smaller than in the initial stage, and even when densifying, extremely weak pressing (fiber Thickness change without deformation)
Thus, it is possible to form a densified portion in which fibers are frequently bonded. For this reason, since densification can be performed with almost no loss of ventilation, it is possible to design a filter medium having a coarse-dense gradient from the upstream side to the downstream side.

【0032】このため、ダスト付着に伴う捕集効率の上
昇が早くなる一方、全層にわたってダストを保持させる
ことが可能となるので、保持量をも増やすことが可能と
なる。すなわち、より少ない目付で平均捕集効率の向上
と寿命延長を図ることが可能である。
Therefore, while the collection efficiency due to the adhesion of dust is accelerated, the dust can be held over the entire layer, so that the holding amount can be increased. That is, it is possible to improve the average collection efficiency and extend the life with less basis weight.

【0033】この特徴を得るためのポアサイズは、上流
側が150〜250μm、下流側が20〜80μmの範
囲が好適である。より好ましくは、上流側が150〜2
00μm,下流側が20〜60μmの範囲である。かか
るポアサイズは、一般居室や会議室などの浮遊粉塵の重
量平均径は2.1ミクロン前後であり、この分布の浮遊
粉塵を効率良く捕集し目詰まりしにくいポアサイズ構造
分布となるものである。
The pore size for obtaining this characteristic is preferably 150 to 250 μm on the upstream side and 20 to 80 μm on the downstream side. More preferably, the upstream side is 150 to 2
00 μm, and the downstream side is in the range of 20 to 60 μm. Such a pore size has a weight average diameter of about 2.1 μm of suspended dust in a general living room, a conference room, etc., and has a pore size structure distribution that efficiently collects the suspended dust in this distribution and is unlikely to be clogged.

【0034】ポアサイズが250μmより大きいと、一
定圧力損失に達するまでに捕集できるダスト保持量が増
え長寿命化を達成できるが、捕集効率を満足することが
困難となる。また、ポアサイズが20μmより小さいと
捕集効率を満足させることが可能であるが、一定圧力損
失に達するまでに捕集できるダスト保持量が減り長寿命
化が達成できない。
If the pore size is larger than 250 μm, the amount of dust that can be collected before reaching a certain pressure loss increases and a long life can be achieved, but it becomes difficult to satisfy the collection efficiency. Further, if the pore size is smaller than 20 μm, the trapping efficiency can be satisfied, but the amount of dust that can be trapped by the time the constant pressure loss is reached is reduced and the life cannot be extended.

【0035】しかし、エレクトレット繊維が繊維の一部
に用いられている場合には、静電気吸着効果によって高
い捕集効率が得られるので、上述の適正ポアサイズの範
囲が拡大され、本発明者らの知見によれば、上流側が1
50〜300μm、下流側が20〜130μmの範囲と
なるが、より好ましい範囲は、上流側が150〜250
μm、下流側が20〜100μmである。
However, when the electret fiber is used as a part of the fiber, a high collection efficiency can be obtained by the electrostatic adsorption effect, so that the range of the appropriate pore size described above is expanded, and the findings of the present inventors. According to the
50 to 300 μm and 20 to 130 μm on the downstream side, but a more preferable range is 150 to 250 on the upstream side.
μm, and the downstream side is 20 to 100 μm.

【0036】ポアサイズの求め方は、英国のCOULT
ER ELECTRONICS LIMITEDのPO
ROMETER IIを用いて評価するものである。評価
手順は機器の取扱い資料に従って行なえばよく、具体的
方法は、評価試料10cm角の試料を、厚み1/2にス
ライスして上流側と下流側の試料に分けて2cmおきに
5点×5点=計25個のポイントを試料評価面積0.1
96cm2 で評価し、個々の平均ポアサイズを求め、次
いで全体の平均ポアサイズを求めるものである。 個々
の評価試料の作成方法は、評価試料をポリビニルアルコ
ール水溶液に浸漬し適当量の樹脂を付着後乾燥して、ス
ライスによる工程でも変形しない硬いシートを作成す
る。濾材の中央をスライス後、水に浸漬して完全にポリ
ビニルアルコールを除去して自然乾燥して評価試料とす
る。
The method for obtaining the pore size is COUNT in UK.
ER ELECTRONICS LIMITED PO
It is evaluated using ROMETER II. The evaluation procedure may be carried out according to the handling material of the device. The specific method is to slice a 10 cm square evaluation sample into halves of thickness and divide it into upstream and downstream samples, and every 5 cm, 5 points x 5 points. Point = total of 25 points, sample evaluation area 0.1
It is evaluated by 96 cm 2 , and the average pore size of each individual is obtained, and then the average pore size of the whole is obtained. As a method for preparing each evaluation sample, the evaluation sample is immersed in an aqueous polyvinyl alcohol solution, an appropriate amount of resin is adhered thereto, and then dried to prepare a hard sheet that is not deformed even in the step of slicing. After slicing the center of the filter medium, it is immersed in water to completely remove polyvinyl alcohol and naturally dried to obtain an evaluation sample.

【0037】次に有機難燃繊維について説明すると、限
界酸素指数(LOI)、(測定法JIS K7201)
が25以上の難燃繊維を用いるものである。
Next, the organic flame-retardant fiber will be described. Limiting oxygen index (LOI), (measurement method JIS K7201)
Is 25 or more flame-retardant fibers.

【0038】これはガラスや石綿などの無機繊維の場合
には、いっしょに用いられる他の繊維を難燃化するため
には多くの量を必要とし、また繊維長が短く嵩高化が困
難であるので適さないものである。有機性の場合には燃
焼に伴って収縮が発生しやすく、火源から遠ざかる現象
があり少ない量で難燃性効果を得られやすい。また、こ
の効果はポアサイズが大きい20〜300μm範囲の嵩
高な構造で得られやすく適するものである。
This is because in the case of inorganic fibers such as glass and asbestos, a large amount is required to make other fibers used together flame-retardant, and the fiber length is short and it is difficult to make them bulky. So it is not suitable. In the case of an organic substance, shrinkage is likely to occur along with combustion, and there is a phenomenon of moving away from the fire source, and it is easy to obtain a flame retardant effect with a small amount. Further, this effect is easily obtained and suitable for a bulky structure having a large pore size in the range of 20 to 300 μm.

【0039】さらに、難燃効果の高いものは、燃焼によ
って消火性ガスを発生する塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、ポリクラール、モダクリル(モダアクリル)などの
素材や難燃加工された天然繊維、例えばプロバン加工さ
れた綿やサブロ加工された羊毛などであり、消火性ガス
が燃焼部分を覆うので少量でだ高い難燃性が得られ好適
な素材である。これらを不織布目付に対して、10〜5
0重量%用いることで目的を達成できるものである(難
燃性試験法;JIS L1091A−1法)。中でも塩
化ビニリデン、ポリクラール、モダクリル繊維の繊度5
デニール以下、LOI27〜56範囲の繊維が少量で難
燃化できるので特に好ましい。
Further, those having a high flame retardant effect are produced by materials such as vinyl chloride, vinylidene chloride, polyclar, modacrylic (modacrylic) which generate a fire-extinguishing gas by combustion, and a flame-retarded natural fiber, for example, procane. It is a suitable material such as cotton and wool subjected to Saburo processing, which has a high flame retardancy even in a small amount because the fire-extinguishing gas covers the burning portion. These are 10-5 for the non-woven fabric weight.
The object can be achieved by using 0% by weight (flame retardancy test method; JIS L1091A-1 method). Among them, vinylidene chloride, polyclar, modacrylic fiber fineness 5
Fibers having a LOI of 27 to 56 or less in denier can be flame-retarded with a small amount, which is particularly preferable.

【0040】次に、捕集効率の高い濾材、例えば比色法
65%以上のものを得るためには、空気流れの最下流側
にメルトブロー不織布あるいはエレクトレット化メルト
ブロー不織布の捕集効率25%以上のもので、厚み0.
5mm以下のものを積層する方法で、全体のプリーツと
難燃性を満足させた濾材を得ることが可能である。
Next, in order to obtain a filter medium having a high collection efficiency, for example, a colorimetric method of 65% or more, the collection efficiency of the meltblown nonwoven fabric or the electretized meltblown nonwoven fabric should be 25% or more on the most downstream side of the air flow. With a thickness of 0.
It is possible to obtain a filter medium satisfying the overall pleats and flame retardancy by a method of laminating 5 mm or less.

【0041】この場合の一体化の方法は、部分超音波接
着や熱接着あるいは本発明の濾材に用いた自己融着性繊
維を用いて接着することが可能である。
In this case, the method of integration may be partial ultrasonic bonding, heat bonding, or self-fusing fibers used in the filter material of the present invention.

【0042】[0042]

【実施例】【Example】

実施例1 全体目付が100g/m2 、極細繊維が8μmのポリエ
ステル短繊維20g/m2 と自己融着性短繊維(繊度4
デニール、芯;ポリエステル、鞘;共重合ポリエステル
融点85℃)を55g/m2 、さらに難燃性短繊維(モ
ダアクリル繊維;LOI値32、繊度2.4デニール)
25g/m2 からなるニードルパンチ不織布を130℃
に加熱された金属ロールと60℃に加熱された金属ロー
ルとの隙間(0.5mm)に通して、繊維どうしを融着
させた上流側ポアサイズ150μm、下流側ポアサイズ
30μmの本発明の密度勾配を有する濾材を作成した。
このものの剛軟度は120mmで剛性を満足するもので
あった。また、難燃性(JIS L1091A−1法)
も目標を満足する区分3が得られた。なお、この濾材の
捕集効率は、0.8μmポリスチレン粒子に対し35
%、圧力損失は0.9mmAqであった(測定風速5m
/min)。
Example 1 20 g / m 2 of polyester staple fibers having a total basis weight of 100 g / m 2 and ultrafine fibers of 8 μm and self-bonding staple fibers (fineness 4
Denier, core; polyester, sheath; copolyester melting point 85 ° C.) 55 g / m 2 , flame-retardant short fibers (modacrylic fiber; LOI value 32, fineness 2.4 denier)
Needle punched non-woven fabric consisting of 25 g / m 2 at 130 ° C
The density gradient of the present invention having an upstream pore size of 150 μm and a downstream pore size of 30 μm in which the fibers are fused is passed through a gap (0.5 mm) between the metal roll heated to 60 ° C. and the metal roll heated to 60 ° C. A filter material having the above was prepared.
The bending resistance of this product was 120 mm, which satisfied the rigidity. In addition, flame retardancy (JIS L1091A-1 method)
Also obtained Category 3 which satisfies the target. The collection efficiency of this filter medium was 35 with respect to 0.8 μm polystyrene particles.
%, The pressure loss was 0.9 mmAq (measured wind speed 5 m
/ Min).

【0043】さらに、この濾材のダスト保持量をアシュ
レ52−76の評価方法に準じて評価した。評価条件
は、試料面積=120cm2 (シート状態)、測定
風速=5m/min、ダスト=JIS15種、最終
圧力損失=初期圧力損失+5mmAq、ダスト濃度=
80mg/m3 ±10%であった。
Further, the dust holding amount of this filter medium was evaluated according to the evaluation method of Ashure 52-76. Evaluation conditions are: sample area = 120 cm 2 (sheet state), measured wind speed = 5 m / min, dust = JIS15, final pressure loss = initial pressure loss + 5 mmAq, dust concentration =
It was 80 mg / m 3 ± 10%.

【0044】測定の結果、16g/m2 のダスト付着量
であった。
As a result of the measurement, the dust adhesion amount was 16 g / m 2 .

【0045】実施例2 全体目付が110g/m2 、極細繊維が3.4μmのア
クリル短繊維25g/m2 、自己融着性短繊維(繊度
1.5デニール、芯;共重合ポリエチレン、鞘;ポリプ
ロピレン、融点98℃)を55g/m2 、さらに難燃性
短繊維(モダクリル繊維、LOI値36、2.4デニー
ル)を30g/m2 からなるニードルパンチ不織布を1
30℃に加熱された金属ロールと60℃に加熱された金
属ロールとの隙間(0.5mm)に通して、繊維どうし
を融着させた上流側ポアサイズ120μm、下流側ポア
サイズ25μmの本発明の密度勾配を有する濾材を作成
した。このものの剛軟度は、115mmで剛性を満足す
るものであった。難燃性(JIS L1091A−1
法)も目標を満足する区分3が得られた。
Example 2 25 g / m 2 of acrylic short fibers having a total basis weight of 110 g / m 2 , ultrafine fibers of 3.4 μm, self-bonding short fibers (fineness: 1.5 denier, core; copolymerized polyethylene, sheath; A needle-punched non-woven fabric comprising polypropylene and a melting point of 98 ° C.) of 55 g / m 2 and flame-retardant short fibers (modacrylic fiber, LOI value 36, 2.4 denier) of 30 g / m 2
The density of the present invention having an upstream pore size of 120 μm and a downstream pore size of 25 μm in which fibers were fused by passing through a gap (0.5 mm) between a metal roll heated to 30 ° C. and a metal roll heated to 60 ° C. A filter medium having a gradient was prepared. The bending resistance of this product was 115 mm, which satisfied the rigidity. Flame retardance (JIS L1091A-1
The law) also obtained Category 3 satisfying the target.

【0046】この濾材の捕集効率は、0.8μmポリス
チレン粒子に対し38%、圧力損失は1.3mmAqで
あった(測定風速5m/min)。
The collection efficiency of this filter medium was 38% with respect to 0.8 μm polystyrene particles, and the pressure loss was 1.3 mmAq (measured wind speed 5 m / min).

【0047】さらに、この濾材のダスト保持量を実施例
1の方法で評価したところ、14g/m2 のダスト付着
量であった。この値は、実使用条件で7000時間に相
当するダスト付着量を示すものであった。
Further, when the dust retention amount of this filter medium was evaluated by the method of Example 1, the dust attachment amount was 14 g / m 2 . This value shows the dust adhesion amount corresponding to 7,000 hours under actual use conditions.

【0048】実施例3 全体目付120g/m2 、極細繊維が7μmのポリプロ
ピレンエレクトレット化短繊維20g/m2 と、自己融
着性短繊維(繊度4デニール、芯;ポリエステル、鞘;
共重合ポリエステル融点85℃)、さらに難燃性短繊維
(ポリクロラール;LOI値28、4デニール)を25
g/m2からなる不織布を95℃に加熱された金属ロー
ルと60℃に加熱された金属ロールとの隙間(0.5m
m)に通して、繊維どうしを融着させた上流側ポアサイ
ズ220μm、下流側ポアサイズ50μmの本発明の密
度勾配を有する濾材を作成した。このものの剛軟度は1
20mmで剛性を満足するものであった。難燃性(JI
S L1091A−1法)も目標を満足する区分3が得
られた。この濾材の捕集効率は、0.8μmポリスチレ
ン粒子に対し78%、圧力損失は0.8mmAqであり
エレクトレットの効果が確認された(測定風速5m/m
in)。さらにこの濾材のダスト保持量を実施例1の方
法で評価したところ、25g/m2 のダスト付着量であ
った。エレクトレットの効果とポアサイズを大きくした
効果による。
Example 3 20 g / m 2 of polypropylene electretized short fibers having a total basis weight of 120 g / m 2 and ultrafine fibers of 7 μm, and self-bonding short fibers (fineness 4 denier, core; polyester, sheath;
Copolymerized polyester melting point 85 ° C), and 25 short flame-retardant fibers (polychloral; LOI value 28, 4 denier)
gap between the metal roll nonwoven fabric was heated to 95 ° C. consisting g / m 2 and a metal roll heated to 60 ° C. (0.5 m
m) through which fibers were fused to each other to prepare a filter medium having a density gradient of the present invention with an upstream pore size of 220 μm and a downstream pore size of 50 μm. This product has a bending resistance of 1
At 20 mm, the rigidity was satisfied. Flame retardance (JI
S L1091A-1 method) also obtained Category 3 satisfying the target. The collection efficiency of this filter material was 78% with respect to 0.8 μm polystyrene particles, and the pressure loss was 0.8 mmAq, confirming the effect of the electret (measured wind speed 5 m / m.
in). Furthermore, when the dust retention amount of this filter medium was evaluated by the method of Example 1, it was found that the dust attachment amount was 25 g / m 2 . Due to the effect of electret and the effect of increasing the pore size.

【0049】実施例4 実施例2の下流側にエレクトレット化ポリプロピレンメ
ルトブロー不織布(繊維径1.8μm、目付20g/
2 、厚み0.2mm、ポアサイズ18μm、剛軟度3
0mm)を自己融着性繊維を用いて積層接着した。この
ものの剛軟度は110mmで剛性を満足するものであっ
た。難燃性(JIS L1091A−1法)も目標を満
足する区分3が得られた。この濾材の捕集効率は、0.
8μmポリスチレン粒子に対し95%、圧力損失は1.
5mmAqでありエレクトレットの効果が確認された
(測定風速5m/min)。さらに、この濾材のダスト
保持量を実施例1の方法で評価したところ、13g/m
2 のダスト付着量であった。エレクトレットシートを用
いてもダスト付着量の多いものであった。
Example 4 Electretized polypropylene meltblown nonwoven fabric (fiber diameter 1.8 μm, basis weight 20 g /
m 2 , thickness 0.2 mm, pore size 18 μm, bending resistance 3
0 mm) was laminated and adhered using self-bonding fibers. The bending resistance of this product was 110 mm, which satisfied the rigidity. Category 3 was obtained in which the flame retardancy (JIS L1091A-1 method) also satisfied the target. The collection efficiency of this filter medium is 0.
95% relative to 8 μm polystyrene particles, pressure loss was 1.
It was 5 mmAq, and the effect of electret was confirmed (measured wind speed 5 m / min). Furthermore, when the dust retention amount of this filter medium was evaluated by the method of Example 1, it was found to be 13 g / m.
The amount of attached dust was 2 . Even with the electret sheet, the amount of dust adhered was large.

【0050】比較例1 実施例1の内容で下記条件を変更した濾材を作成した。
全体目付が100g/m2 、極細繊維が8μmのポリエ
ステル短繊維15g/m2 と自己融着性短繊維(繊度4
デニール、芯;ポリエステル、鞘;共重合ポリエステル
融点85℃)15g/m2 、さらに難燃性短繊維(モダ
クリル繊維、LOI値36、2.4デニール)70g/
2 からなるニードルパンチ不織布を実施例1の方法で
加工した濾材(上流側ポアサイズ200μm、下流側ポ
アサイズ50μm)の濾材を作成した。このものの剛軟
度は35mmで剛性を満足しないものであった。
Comparative Example 1 A filter medium was prepared in the same manner as in Example 1 except that the following conditions were changed.
15 g / m 2 polyester short fibers with an overall basis weight of 100 g / m 2 and ultrafine fibers of 8 μm and self-bonding short fibers (fineness 4
Denier, core; polyester, sheath; copolyester melting point 85 ° C.) 15 g / m 2 , further flame-retardant short fibers (modacrylic fiber, LOI value 36, 2.4 denier) 70 g /
A filter medium (upstream side pore size 200 μm, downstream side pore size 50 μm) obtained by processing a needle punched nonwoven fabric made of m 2 by the method of Example 1 was prepared. The bending resistance of this product was 35 mm, which did not satisfy the rigidity.

【0051】これは、自己融着性繊維に使用量が少なす
ぎた結果による。
This is because the amount of self-bonding fibers used was too small.

【0052】比較例2 実施例2の内容で下記条件を変更した濾材を作成した。
全体目付が110g/m2 、極細繊維が3.4μmのア
クリル短繊維25g/m2 、自己融着性短繊維(繊度
1.5デニール、芯;共重合ポリエチレン、鞘;ポリプ
ロピレン、融点98℃)を75g/m2 、さらに難燃性
短繊維(モダクリル繊維、LOI値36、2.4デニー
ル)を10g/m2 のニードルパンチ不織布を用いて、
実施例2と同じ条件で加工した濾材、上流側ポアサイズ
125μm、下流側ポアサイズ30μmの濾材を作成し
た。
Comparative Example 2 A filter medium was prepared in the same manner as in Example 2 except that the following conditions were changed.
25 g / m 2 of acrylic short fibers having a total basis weight of 110 g / m 2 , ultrafine fibers of 3.4 μm, self-bonding short fibers (fineness of 1.5 denier, core: copolyethylene, sheath; polypropylene, melting point 98 ° C.) 75 g / m 2 and further flame-retardant short fibers (modacrylic fiber, LOI value 36, 2.4 denier) using 10 g / m 2 of needle-punched nonwoven fabric,
A filter medium processed under the same conditions as in Example 2, a filter medium having an upstream pore size of 125 μm and a downstream pore size of 30 μm was prepared.

【0053】このものは、140mmの剛軟度を有して
いたが、難燃性(JISL1091A−1法)は目標を
満足しない区分1であった。これは、難燃性繊維の使用
量が少なすぎる結果である。
This product had a bending resistance of 140 mm, but its flame retardancy (JIS L1091A-1 method) was Category 1 which did not satisfy the target. This is a result of using too little flame retardant fiber.

【0054】比較例3 実施例2の内容で下記条件を変更した濾材を作成した。
全体目付が110g/m2 、極細繊維が3.4μmのア
クリル短繊維25g/m2 、自己融着性短繊維(繊度
1.5デニール、芯;共重合ポリエチレン、鞘;ポリプ
ロピレン、融点98℃)を55g/m2 、さらに難燃性
短繊維(モダクリル繊維、LOI値36、2.4デニー
ル)を30g/m2 のニードルパンチ不織布を用いて、
実施例2と同じ条件(クリアランス0.2mm)で加工
した濾材(上流側ポアサイズ90μm、下流側ポアサイ
ズ15μm)の濾材を作成した。このものは、270m
mの剛軟度を有し、難燃性(JIS L1091A−1
法)も目標を満足する区分3が得られた。
Comparative Example 3 A filter medium was prepared by changing the following conditions in the same manner as in Example 2.
25 g / m 2 of acrylic short fibers having a total basis weight of 110 g / m 2 , ultrafine fibers of 3.4 μm, self-bonding short fibers (fineness of 1.5 denier, core: copolyethylene, sheath; polypropylene, melting point 98 ° C.) Of 55 g / m 2 and flame-retardant short fibers (modacrylic fiber, LOI value 36, 2.4 denier) of 30 g / m 2 using a needle punched nonwoven fabric,
A filter medium (upstream side pore size 90 μm, downstream side pore size 15 μm) processed under the same conditions (clearance 0.2 mm) as in Example 2 was prepared. This one is 270m
It has a bending resistance of m and is flame retardant (JIS L1091A-1
The law) also obtained Category 3 satisfying the target.

【0055】捕集効率は50%で、圧力損失は3mmA
qであった。さらに、この濾材のダスト保持量を実施例
1と同一条件で評価した結果、3.0g/m2 のダスト
付着量で極めて少ないダスト付着量であった。これは、
ポアサイズが小さすぎる結果であった。
Collection efficiency is 50%, pressure loss is 3 mmA
It was q. Furthermore, as a result of evaluating the dust holding amount of this filter medium under the same conditions as in Example 1, the dust adhering amount of 3.0 g / m 2 was an extremely small dust adhering amount. this is,
The result was that the pore size was too small.

【0056】比較例4 モダクリル短繊維不織布(繊度2.4デニール、LOI
値27)40g/m2 を合成難燃樹脂(塩化ビニルと酢
酸ビニル)で加工した粗構造の濾材(目付84g/
2 、厚み0.6mm、ポアサイズ284μm)にメル
トブロー不織布(繊維径1.8μm、目付30g/
2 、厚み0.2mm、ポアサイズ18μm)を積層し
た。この濾材の捕集効率は、0.8μmポリスチレン粒
子に対し35%、圧力損失は2.4mmAqであった
(測定風速5m/min)。
Comparative Example 4 Modacrylic short fiber nonwoven fabric (fineness 2.4 denier, LOI
Value 27) 40 g / m 2 processed with synthetic flame-retardant resin (vinyl chloride and vinyl acetate)
m 2 , thickness 0.6 mm, pore size 284 μm, meltblown nonwoven fabric (fiber diameter 1.8 μm, basis weight 30 g /
m 2 , thickness 0.2 mm, pore size 18 μm) were laminated. The collection efficiency of this filter medium was 35% with respect to 0.8 μm polystyrene particles, and the pressure loss was 2.4 mmAq (measured wind speed 5 m / min).

【0057】この濾材のダスト保持量を粗構造側を上流
側として実施例1と同一条件で評価した結果、4g/m
2 のダスト付着量であった。
The amount of dust retained by this filter medium was evaluated under the same conditions as in Example 1, with the rough structure side being the upstream side, and the result was 4 g / m.
The amount of attached dust was 2 .

【0058】これは上流側のポアサイズが大きすぎるこ
とと、メルトブロー不織布のポアサイズが小さすぎるた
めであった。
This was because the pore size on the upstream side was too large and the pore size of the meltblown nonwoven fabric was too small.

【0059】比較例5 より緻密な構造を有するメルトブロー不織布(繊維径
1.8μm、目付30g/m2 、厚み0.2mm、ポア
サイズ18μm、剛軟度30mm)についてダスト付着
量を評価した。このものの捕集効率は、0.8μmのポ
リスチレン粒子に対し30%、圧力損失は1.8mmA
qであった(測定風速5m/min)。
Comparative Example 5 The amount of dust adhering to a melt-blown non-woven fabric having a denser structure (fiber diameter 1.8 μm, basis weight 30 g / m 2 , thickness 0.2 mm, pore size 18 μm, bending resistance 30 mm) was evaluated. The collection efficiency of this product was 30% with respect to 0.8 μm polystyrene particles, and the pressure loss was 1.8 mmA.
It was q (measured wind speed 5 m / min).

【0060】この濾材のダスト保持量を実施例1と同一
条件で評価したところ、2g/m2 のダスト付着量で極
めて少ないものであった。これはポアサイズが小さいた
めである。
When the dust holding amount of this filter medium was evaluated under the same conditions as in Example 1, the dust adhering amount of 2 g / m 2 was extremely small. This is because the pore size is small.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明の効果は、空調用濾材として適す
る長寿命濾材を、繊維の構成、すなわち、極細繊維と自
己融着性繊維および有機難燃繊維の構成によって粗密勾
配構造にて作成し得たことから数々のメリットを実現し
得た点にある。
The effect of the present invention is that a long-life filter medium suitable as an air-conditioning filter medium is produced in a coarse-dense gradient structure by the constitution of fibers, that is, the constitution of ultrafine fibers, self-bonding fibers and organic flame-retardant fibers. The point is that we were able to realize many merits from what we obtained.

【0062】従来の樹脂加工品では、ダストを保持する
空間が樹脂で覆われ、失われるためダスト保持量が少な
く寿命も短く、また、上流側の粗構造濾材の捕集効率が
低いため、緻密なメルトブロー不織布層に高濃度のダス
トがそのまま到達するので圧力損失上昇が早く寿命が短
いものであったが、本発明では、極細繊維を使用するこ
とで高い捕集効率を、また、剛性は自己融着性繊維の融
着化・固定化で、さらに難燃性は難燃性繊維によってそ
れぞれ機能を分離して構成し、また上流側と下流側の密
度構成を適性なポアサイズに構成した結果、その効果は
難燃性と初期より高い捕集効率が得られ、ダストを保持
する有効気孔容積が大きいため長寿命化が実現できるも
のである。
In the conventional resin processed product, the space for holding the dust is covered with the resin and is lost, so that the amount of dust held is small and the service life is short, and the collection efficiency of the coarse structure filter medium on the upstream side is low, so that it is dense. Since high-concentration dust reaches the melt-blown non-woven fabric layer as it is, the pressure loss rises quickly and the life is short.However, in the present invention, by using ultrafine fibers, high collection efficiency and rigidity By fusing and fixing the fusible fiber, further flame retardancy is configured by separating the function by the flame retardant fiber, and as a result of configuring the upstream side and the downstream side density configuration to have an appropriate pore size, The effect is that flame retardancy and higher collection efficiency than the initial stage are obtained, and the effective pore volume for holding dust is large, so that a long life can be realized.

【0063】このため、本発明の粗密構造を有する濾材
は、風圧に耐えるプリーツ加工性・強度と高い難燃性、
さらに低い通気抵抗と長寿命性を有しているので、濾材
をプリーツ加工してあるいは平面のままで収納されるフ
ィルターユニットに効果的に利用できるものであり、難
燃性も高く、延焼を防止する効果の高いものである。こ
のため、各種ビル空調用やAHU用フィルター、ロング
ライフフィルター,精密機器用フィルター、プリンター
用フィルター、粗塵フィルター、中〜高性能フィルタ
ー、自動車用フィルターなどのエアーフイルターに広範
囲に使用できるものである。
Therefore, the filter medium having a coarse and dense structure of the present invention has a pleating property / strength resistant to wind pressure and high flame retardancy,
Furthermore, it has low ventilation resistance and long service life, so it can be effectively used in filter units that are pleated or are stored flat as they are, and have high flame retardancy and prevent fire spread. It is highly effective. For this reason, it can be widely used for various building air conditioners, AHU filters, long life filters, precision instrument filters, printer filters, coarse dust filters, medium to high performance filters, automobile filters, and other air filters. ..

【0064】また、液体フィルターとしてはオイルフィ
ルターや水系フィルターや溶剤用フィルターなどの0.
1ミクロン以上の粒子の分離用に好適に使用できるもの
である。
As the liquid filter, an oil filter, an aqueous filter, a solvent filter or the like can be used.
It can be suitably used for separating particles of 1 micron or more.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】単糸繊維直径10μm未満の極細繊維と2
0〜80重量%の自己融着性繊維および10〜50重量
%のLOI値25以上の有機難燃繊維から構成された不
織布よりなり、前記自己融着性繊維によって繊維どうし
が部分的に接着され、かつ上流側におけるポアサイズが
150〜250μm、下流側におけるポアサイズが20
〜80μmの範囲である上流側が粗で下流側が密な粗密
勾配構造を有し、かつ剛軟度が100mm以上であるこ
とを特徴とする濾材。
1. Ultrafine fibers having a diameter of less than 10 μm and 2
A non-woven fabric composed of 0 to 80% by weight of self-bonding fiber and 10 to 50% by weight of organic flame-retardant fiber having LOI value of 25 or more, and the fibers are partially bonded by the self-bonding fiber. , And the pore size on the upstream side is 150 to 250 μm, and the pore size on the downstream side is 20.
A filter medium having a coarse-dense gradient structure in which the upstream side is coarse and the downstream side is dense in the range of ˜80 μm, and the bending resistance is 100 mm or more.
【請求項2】単糸繊維直径10μm未満の極細繊維と2
0〜80重量%の自己融着性繊維および10〜50重量
%のLOI値25以上の有機難燃繊維から構成された不
織布よりなり、該極細繊維、自己融着性繊維または有機
難燃繊維の少なくともいずれかがエレクトレット化繊維
であり、前記自己融着性繊維によって繊維どうしが部分
的に接着され、かつ上流側におけるポアサイズが150
〜300μm、下流側におけるポアサイズが20〜13
0μmの範囲である上流側が粗で下流側が密な粗密勾配
構造を有し、剛軟度が100mm以上であることを特徴
とする濾材。
2. Single filament fiber and ultrafine fiber having a diameter of less than 10 μm and 2
A non-woven fabric composed of 0 to 80% by weight of a self-fusing fiber and 10 to 50% by weight of an organic flame-retardant fiber having a LOI value of 25 or more. At least one of them is an electretized fiber, the fibers are partially bonded by the self-bonding fiber, and the pore size on the upstream side is 150.
~ 300 μm, pore size on the downstream side is 20 ~ 13
A filter medium having a coarse and dense gradient structure in which the upstream side is coarse and the downstream side is dense in the range of 0 μm, and the bending resistance is 100 mm or more.
【請求項3】濾材を構成する極細繊維が、開繊された短
繊維であることを特徴とする請求項1または2記載の濾
材。
3. The filter medium according to claim 1 or 2, wherein the ultrafine fibers constituting the filter medium are opened short fibers.
【請求項4】濾材を構成する自己融着性繊維の構造が、
芯鞘型複合繊維であり、芯と鞘の融点差が30℃以上で
かつ素材がポリエステル系ポリマーを含むものであるこ
とを特徴とする請求項1または2記載の濾材。
4. The structure of the self-bonding fiber constituting the filter medium,
The core-sheath type composite fiber, wherein the difference in melting point between the core and the sheath is 30 ° C. or more, and the material contains a polyester polymer, and the filter medium according to claim 1 or 2.
【請求項5】有機難燃繊維が、燃焼によって消火性ガス
を発生するものであることを特徴とする請求項1または
2記載の濾材。
5. The filter medium according to claim 1 or 2, wherein the organic flame-retardant fiber is one which generates a fire-extinguishing gas upon combustion.
【請求項6】メルトブロー不織布が積層接着されている
ことを特徴とする請求項1、2、3または4記載の濾
材。
6. The filter medium according to claim 1, wherein the meltblown nonwoven fabric is laminated and adhered.
【請求項7】メルトブロー不織布がエレクトレットであ
ることを特徴とする請求項6記載の濾材。
7. The filter medium according to claim 6, wherein the meltblown nonwoven fabric is an electret.
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