JPH07100316A - Filter raw material - Google Patents
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- JPH07100316A JPH07100316A JP27503393A JP27503393A JPH07100316A JP H07100316 A JPH07100316 A JP H07100316A JP 27503393 A JP27503393 A JP 27503393A JP 27503393 A JP27503393 A JP 27503393A JP H07100316 A JPH07100316 A JP H07100316A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、メルトブロー不織布か
らなる凹凸を有するフィルタ素材に関し、とくにマス
ク、空気清浄機などに用いられるフィルタ素材に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filter material made of a melt blown nonwoven fabric and having irregularities, and more particularly to a filter material used for masks, air purifiers and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】防塵マスクや空気清浄機などに用いるフ
ィルタ素材として、メルトブロー不織布からなるフィル
タ素材が知られている。メルトブロー不織布は、特開昭
４９−１０２５８号、特開昭５０−４６９７２号及び特
公昭５６−３３５１１号などに記載されるように、ノズ
ルから押出された樹脂を、ノズル周囲から吹き出す高温
高速の気体流により微細な繊維状にして捕集する、いわ
ゆるメルトブロー法によって得られる不織布である。こ
のメルトブロー不織布は、０．１〜１０μｍ程度の非常
に微細な繊維からなるため、開孔径の小さな緻密な構造
とすることができ、微細な塵埃の捕集を可能とする。し
かし、その反面、圧力損失が大きく、目詰りしやすいた
め、長期間使用できないという欠点がある。2. Description of the Related Art As a filter material used for a dust mask, an air cleaner, etc., a filter material made of a melt blown nonwoven fabric is known. The melt-blown nonwoven fabric is a high-temperature, high-speed gas that blows out resin extruded from a nozzle from around the nozzle, as described in JP-A-49-10258, JP-A-50-46972 and JP-B-56-33511. It is a non-woven fabric obtained by a so-called melt-blowing method in which fine fibers are collected by a flow. Since this melt-blown nonwoven fabric is made of very fine fibers of about 0.1 to 10 μm, it can have a minute structure with a small opening diameter and can collect fine dust. However, on the other hand, it has a drawback that it cannot be used for a long period of time because of large pressure loss and easy clogging.
【０００３】これに対して、フィルタ素材の分野では、
フィルタ素材にジグザグ形状などの凹凸を形成すること
により表面積を大きくして、圧力損失を小さくすると共
に、捕集効率を高める方法が知られている。しかしなが
ら、上記のメルトブロー不織布は微細な繊維からなる厚
みの薄いシートであるため、保形性がなく、しかも、熱
や圧力をかけて成形すると緻密化してフィルタ素材の圧
力損失が増大するため、単独では凹凸を設けることが難
しかった。On the other hand, in the field of filter materials,
A method is known in which a filter material is provided with irregularities such as a zigzag shape to increase the surface area, reduce pressure loss, and improve collection efficiency. However, since the above melt-blown nonwoven fabric is a thin sheet made of fine fibers, it has no shape retention property, and when it is formed by applying heat or pressure, it becomes densified and increases the pressure loss of the filter material. However, it was difficult to provide unevenness.
【０００４】このため、従来は比較的剛性のある支持基
材とメルトブロー不織布を積層し、これをプリーツ加工
することによりジグザグ形状の凹凸を設けることが行わ
れていた。しかし、この方法でも、プリーツ加工などの
加工工程で加わる圧力によりメルトブロー不織布が緻密
化するため構造的な圧力損失の増加は避けられなかっ
た。また、この方法により得られるフィルタ素材には、
必ず剛性のある支持基材が積層されているため、柔軟性
がなく、しかも、小さな折り幅のプリーツを設けること
が難しかった。とくに、マスク用のフィルタ素材には、
顔にフィットする柔軟性と、厚みが薄いことが要求され
るが、従来の支持基材とメルトブロー不織布を積層して
プリーツ加工したフィルタ素材では、この要求を満たす
ことができなかった。Therefore, conventionally, a zigzag-shaped unevenness has been provided by laminating a relatively rigid supporting base material and a melt blown nonwoven fabric and pleating this. However, even with this method, an increase in structural pressure loss cannot be avoided because the melt-blown nonwoven fabric becomes densified due to the pressure applied in a processing step such as pleating. In addition, the filter material obtained by this method,
Since a rigid supporting substrate is always laminated, it is not flexible and it is difficult to provide pleats having a small folding width. Especially for the filter material for the mask,
Although it is required that the face-fitting flexibility and the thickness be thin, the requirement cannot be satisfied by a conventional filter material obtained by laminating a supporting base material and a melt blown nonwoven fabric and pleating.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の欠点を解消すべくなされたものであり、圧力損失が小
さく、捕集効率の高い、凹凸を有するメルトブロー不織
布を用いた、柔軟で、厚みを薄くすることが可能なフィ
ルタ素材を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and it is a flexible and flexible material using a melt blown non-woven fabric having a small pressure loss, a high collection efficiency, and unevenness, An object of the present invention is to provide a filter material that can be made thin.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、「メルトブロー不織布と
収縮布とが部分的に接合されており、収縮布が収縮し
て、メルトブロー不織布に凹凸が形成されていることを
特徴とするフィルタ素材。」を要旨とする。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 states that "a melt-blown non-woven fabric and a shrink cloth are partially bonded, and the shrink cloth shrinks to melt-blown. The filter material is characterized in that unevenness is formed on the non-woven fabric. "
【０００７】また、請求項２に記載の発明は、「収縮布
が４５〜８０℃の温度で収縮する低温収縮性繊維を含ん
でいることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ素
材。」を要旨とする。Further, the invention according to claim 2 is that "the shrink cloth contains low-temperature shrinkable fibers which shrink at a temperature of 45 to 80 ° C., and the filter material according to claim 1." Is the gist.
【０００８】また、請求項３に記載の発明は、「メルト
ブロー不織布がエレクトレット化されていることを特徴
とする請求項１に記載のフィルタ素材。」を要旨とす
る。The invention according to claim 3 is summarized as "a filter material according to claim 1, characterized in that the meltblown nonwoven fabric is electretized."
【０００９】また、請求項４に記載の発明は、「メルト
ブロー不織布と収縮布とが並列に並ぶ複数の線状接合部
によって接合されていることを特徴とする請求項１に記
載のフィルタ素材。」を要旨とする。The invention according to claim 4 is the filter material according to claim 1, characterized in that "the melt-blown non-woven fabric and the shrinkable fabric are joined by a plurality of linear joints arranged in parallel. Is the gist.
【００１０】以下、図面に沿って本発明を説明する。図
１は本発明のフィルタ素材の一例を示す斜視図であり、
図２は本発明のフィルタ素材の製造途中の断面模型図
で、収縮布を収縮させて、メルトブロー不織布に凹凸を
形成させる前の、収縮布とメルトブロー不織布の接合状
態を示す図である。The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an example of the filter material of the present invention,
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the filter material of the present invention in the process of manufacturing, showing a joined state of the shrink cloth and the meltblown nonwoven fabric before shrinking the shrink cloth to form irregularities on the meltblown nonwoven fabric.
【００１１】本発明に使用するメルトブロー不織布２に
は、ノズルから押出された樹脂を、ノズル周囲から吹き
出す高温高速の気体流により微細な繊維状にして捕集す
る、いわゆるメルトブロー法によって製造される不織布
が用いられる。メルトブロー不織布の平均繊維径は０．
１〜１０μｍであることが好ましく、１０μｍを超える
と微細な塵埃の捕集が困難となって捕集効率が低下し、
一方、０．１μｍ未満になると圧力損失が増大する。The melt-blown non-woven fabric 2 used in the present invention is a non-woven fabric produced by a so-called melt-blowing method in which a resin extruded from a nozzle is collected in the form of fine fibers by a high-temperature and high-speed gas flow blown from the periphery of the nozzle. Is used. The average fiber diameter of the meltblown nonwoven fabric is 0.
It is preferably 1 to 10 μm, and if it exceeds 10 μm, it becomes difficult to collect fine dust and the collection efficiency decreases,
On the other hand, if it is less than 0.1 μm, the pressure loss increases.
【００１２】メルトブロー不織布２の製造に用いる樹脂
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリアミド、ポリエステルなどの熱可塑性樹脂が適
している。ただし、収縮布３が収縮する温度で収縮した
り、溶融したり、変形したりすることがない樹脂を使用
することが望ましい。A thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide or polyester is suitable as the resin used for producing the melt blown nonwoven fabric 2. However, it is desirable to use a resin that does not shrink, melt, or deform at the temperature at which the shrink cloth 3 shrinks.
【００１３】なお、メルトブロー不織布２は、特公昭５
９−１２４号公報、米国特許第４３７５７１８号公報、
特開昭６０−１６８５１１号公報及び特開昭６１−２７
２０６３号公報などに開示されるようなエレクトレット
化手段により、エレクトレット化されていると、物理的
な塵埃の捕集に加えて電気的な吸着による塵埃の捕集が
できるため、著しく塵埃の捕集能力が向上するのでよ
い。エレクトレット化する場合には、エレクトレット化
されやすく、電荷を長期に渡って安定に保持できる、ポ
リエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系の
無極性の樹脂を用いてメルトブロー不織布を作製すると
良い。また、エレクトレット化はメルトブロー不織布単
独で行ってもよいが、収縮布と接合した後に収縮布とと
もに行ってもよい。ただし、収縮布を収縮させるとメル
トブロー不織布に凹凸ができて、エレクトレット化され
にくくなるため、収縮処理の前にエレクトレット化して
おくことが望ましい。The melt blown non-woven fabric 2 is disclosed in Japanese Patent Publication No.
9-124, U.S. Pat. No. 4,375,718,
JP-A-60-168511 and JP-A-61-27
When electretized by the electretizing means as disclosed in Japanese Patent No. 2063 or the like, dust can be trapped remarkably by electric adsorption in addition to physical dust trapping. It is good because the ability is improved. In the case of being electretized, a meltblown nonwoven fabric may be produced using a polyolefin-type nonpolar resin such as polyethylene or polypropylene, which is easily electretized and can stably hold electric charge for a long period of time. Further, the electretization may be carried out with the melt-blown nonwoven fabric alone, or may be carried out together with the shrinkable cloth after being joined with the shrinkable cloth. However, when the shrinkable cloth is shrunk, the melt-blown nonwoven fabric becomes uneven, which makes it difficult to be electretized. Therefore, it is desirable that the shrinkable cloth be electretized before the shrinking treatment.
【００１４】本発明に使用する収縮布３には、実質的に
メルトブロー不織布に影響を与えずに収縮することがで
き、メルトブロー不織布に凹凸を形成させると共にその
形状を保持するだけの収縮力を持つものが用いられる。
このような収縮布３としては、収縮性繊維を構成繊維に
含む織布、編布、不織布、ネット、もしくはこれらの複
合布などが好適に用いられ、とくに、収縮後でもあまり
緻密にならず、フィルタ素材の圧力損失を増大させない
ものが好ましい。収縮布３の収縮率は、５０〜９０％、
より好ましくは７０〜９０％であることが望ましい。The shrinkable cloth 3 used in the present invention can shrink without substantially affecting the meltblown nonwoven fabric, and has a shrinkage force for forming irregularities in the meltblown nonwoven fabric and maintaining its shape. Things are used.
As the shrinkable cloth 3, a woven cloth, a knitted cloth, a non-woven cloth, a net, or a composite cloth thereof containing shrinkable fibers as constituent fibers is preferably used, and in particular, it does not become so dense even after shrinking, Those which do not increase the pressure loss of the filter material are preferable. The shrinkage rate of the shrinkable cloth 3 is 50 to 90%,
More preferably, it is desirable to be 70 to 90%.
【００１５】収縮性繊維は収縮布３を収縮させる働きを
する。収縮性繊維には、一般に熱によって収縮する繊維
が使用されるが、その収縮温度はメルトブロー不織布２
に実質的に影響を与えない４５〜１２０℃の範囲にある
ことが望ましく、より好ましくは４５〜１００℃の範囲
にあることが望ましい。とくに、メルトブロー不織布が
エレクトレット化されている場合には、熱によって繊維
内に形成された分極構造が崩れてエレクトレット効果が
失われることがあるので、できるだけ低温で収縮させる
ことが望ましく、収縮性繊維として４５〜８０℃で収縮
する低温収縮性繊維を用いるとよい。最も望ましい収縮
性繊維の収縮温度は４５〜７０℃である。なお、収縮性
繊維の収縮率は上記の温度範囲において、５０〜９０
％、より好ましくは７０〜９０％であることが望まし
い。The shrinkable fibers serve to shrink the shrinkable cloth 3. As the shrinkable fiber, a fiber that shrinks due to heat is generally used.
The temperature is preferably in the range of 45 to 120 ° C., which does not substantially affect the temperature, and more preferably in the range of 45 to 100 ° C. In particular, when the meltblown nonwoven fabric is electretized, the polarized structure formed in the fiber may be destroyed by heat and the electret effect may be lost, so it is desirable to shrink at a temperature as low as possible. It is preferable to use low-temperature shrinkable fibers that shrink at 45 to 80 ° C. The most desirable shrink temperature of the shrinkable fiber is 45 to 70 ° C. The shrinkage ratio of the shrinkable fiber is 50 to 90 in the above temperature range.
%, And more preferably 70 to 90%.
【００１６】上記収縮性繊維としては、例えば、融点の
異なる２成分以上の樹脂からなる複合繊維や、繊維の一
側面に熱履歴を与えることによって製造された繊維など
の熱によって潜在捲縮を発現して収縮する繊維、あるい
は繊維を構成する樹脂自体が熱によって縮む繊維が用い
られる。とくに、特開平３−１９９４１６号公報や特開
平３−１９９４１７号公報などに記載される、高密度ポ
リエチレンにポリカプロラクトンを３〜３０重量％配合
せしめた繊維は、４５〜８０℃の低温で５０〜９０％の
高い収縮率を示すのでよい。なお、収縮性繊維はフィラ
メントであってもステープルファイバーであってもよ
く、繊維長や繊度は収縮布の種類によって適宜選択され
る。As the shrinkable fiber, for example, a latent crimp is developed by heat of a composite fiber composed of resins of two or more components having different melting points or a fiber produced by applying a heat history to one side of the fiber. A fiber that shrinks due to heat or a resin that forms the fiber itself shrinks due to heat is used. In particular, the fibers described in JP-A-3-199416, JP-A-3-199417 and the like, which are obtained by blending high density polyethylene with 3 to 30% by weight of polycaprolactone, are 50 to 50 at a low temperature of 45 to 80 ° C. It is good because it shows a high shrinkage rate of 90%. The shrinkable fibers may be filaments or staple fibers, and the fiber length and fineness are appropriately selected depending on the type of shrink cloth.
【００１７】前記の収縮布３の収縮は、全方向に収縮し
てもよいが、例えば図１のようにメルトブロー不織布に
畝状の凹凸を設けたフィルタ素材を作製する場合には、
一方向に収縮する収縮布を用いるとよい。例えば、収縮
布３が織布からなる場合には、織布を構成する縦糸、横
糸の両方に収縮性モノフィラメント糸または収縮性マル
チフィラメント糸などの収縮性繊維からなる糸を用いれ
ば全方向に収縮し、縦糸又は横糸のいずれか一方に収縮
性繊維からなる糸を用いれば一方向に収縮する。収縮性
繊維からなる糸には、繊度３〜１００デニールのものを
用いるとよく、織密度は５〜５０本／インチであること
が望ましい。また、収縮布３にとくにプレフィルタ機能
を持たせたい場合には、収縮性繊維を含む不織布を用い
るか、あるいは繊維ウェブと上記の収縮性繊維からなる
糸を用いた織布または収縮性フィラメントをひき揃えた
ものとを接合した複合布を用いるとよい。接合は、水流
絡合、ニードルパンチなどの絡合手段などにより行うと
よい。The shrinkable cloth 3 may be shrunk in all directions. For example, in the case of producing a filter material having a ridge-shaped unevenness on a meltblown nonwoven fabric as shown in FIG.
A shrink cloth that shrinks in one direction may be used. For example, when the shrinkable cloth 3 is made of a woven cloth, if a thread made of a shrinkable fiber such as a shrinkable monofilament thread or a shrinkable multifilament thread is used as both the warp threads and the weft threads constituting the woven cloth, shrinkage occurs in all directions. However, if a yarn made of a shrinkable fiber is used for either the warp yarn or the weft yarn, the yarn shrinks in one direction. As the yarn made of shrinkable fiber, a yarn having a fineness of 3 to 100 denier may be used, and a woven density is preferably 5 to 50 yarns / inch. When the shrink cloth 3 is required to have a prefilter function, a nonwoven fabric containing shrinkable fibers is used, or a woven cloth or shrinkable filaments using a fiber web and the above-mentioned shrinkable fibers is used. It is preferable to use a composite cloth that is made by joining the drawn and aligned pieces. The joining may be performed by entanglement means such as water entanglement or needle punching.
【００１８】収縮布３中の収縮性繊維の配合量は、収縮
布の種類、収縮布に求められる収縮率、及び収縮方向に
よっても変るが、全方向に収縮させたい場合には、５０
〜１００％、一方向に収縮させたい場合には、２５〜７
５％含まれているのがよい。The content of the shrinkable fibers in the shrinkable cloth 3 varies depending on the kind of shrinkable cloth, the shrinkage ratio required for the shrinkable cloth, and the shrinking direction, but when it is desired to shrink in all directions, it is 50.
-100%, 25-7 if you want to shrink in one direction
It is recommended that 5% be included.
【００１９】前記のメルトブロー不織布２と収縮布３と
は部分的に接合されるが、その接合手段としては、超音
波シール、高周波シール、熱シールなどのシール手段
や、接着剤による接合手段などの公知の接合手段が使用
できる。ただし、収縮布３に含まれる収縮性繊維の収縮
が、この接合工程で発現すると、作業性が悪くなる上
に、接合部分どうしの距離が変ったり、後の収縮工程で
所望の収縮布の収縮率が得られなくなったりして、メル
トブロー不織布に所望の凹凸が形成できなくなるため、
できるだけ収縮性繊維の収縮が発現しないように接合す
ることが望ましい。とくに、超音波シールや高周波シー
ルでは雰囲気温度が上昇しないため、収縮性繊維を実質
的に収縮させずにメルトブロー不織布２と収縮布３とを
接合することができるのでよい。The meltblown non-woven fabric 2 and the shrinkable cloth 3 are partially joined, and as the joining means, a sealing means such as an ultrasonic seal, a high frequency seal, a heat seal, or a joining means such as an adhesive is used. Known joining means can be used. However, if shrinkage of the shrinkable fibers contained in the shrinkable cloth 3 occurs in this joining step, workability deteriorates, the distance between the joined parts changes, and shrinkage of the desired shrinkable cloth in the subsequent shrinking step occurs. Since the rate cannot be obtained and the desired unevenness cannot be formed on the meltblown nonwoven fabric,
It is desirable to bond the shrinkable fibers so that shrinkage of the shrinkable fibers is not exhibited as much as possible. In particular, since the atmospheric temperature does not rise in ultrasonic sealing or high-frequency sealing, it is preferable that the meltblown nonwoven fabric 2 and the shrinkable cloth 3 can be joined without substantially shrinking the shrinkable fiber.
【００２０】上記の接合部分の形状や配置はとくに限定
されないが、例えば三角形、四角形、多角形、円などの
所定形状の多数の接合部が適宜の配置で設けられたもの
や、直線状、破線状、点線状、曲線状、波線状などの線
状の接合部が適宜の間隔で、並列に並べられたものが用
いられる。メルトブロー不織布２の凹凸の形状や高さ
は、この接合部の形状や配置と、収縮布３の収縮率によ
って定まるが、一般に、接合部どうしの距離が遠く、収
縮布の収縮率が大きいほど、凹凸の高さは大きくなる傾
向にある。例えば、図２のように線状の接合部４を一定
間隔で並列に並ぶように設け、線状の接合部４と直角の
方向に収縮布３を収縮させると、図１に示すようにメル
トブロー不織布２が畝状に盛り上がって凹凸が形成され
る。この際、畝状の凹凸の高さは、線状の接合部４間の
距離と収縮布３の収縮率によって定まる。例えば、マス
ク用のフィルタ素材１の場合には、凹凸の高さが３〜１
５ｍｍの範囲となるように、線状の接合部４間の距離と
収縮布３の収縮率が設定される。線状の接合部４を並列
に並ぶように設けると、収縮に規則性を持たすことがで
き、凹凸形状が制御しやすいのでよい。The shape and arrangement of the above-mentioned joints are not particularly limited. For example, a plurality of joints having a predetermined shape such as a triangle, a quadrangle, a polygon, a circle, etc. provided in an appropriate arrangement, a straight line, or a broken line. A linear joining portion having a linear shape, a dotted line shape, a curved shape, a wavy line shape, or the like is arranged in parallel at an appropriate interval. The shape and height of the unevenness of the meltblown nonwoven fabric 2 are determined by the shape and arrangement of the joint portion and the shrinkage ratio of the shrink cloth 3, but in general, the greater the distance between the joint portions and the larger the shrinkage ratio of the shrink cloth, The height of the unevenness tends to increase. For example, as shown in FIG. 2, when the linear joint portions 4 are arranged in parallel at regular intervals and the shrinkable cloth 3 is contracted in a direction perpendicular to the linear joint portions 4, the melt blown as shown in FIG. The non-woven fabric 2 rises like a ridge and irregularities are formed. At this time, the height of the ridge-shaped unevenness is determined by the distance between the linear joint portions 4 and the shrinkage rate of the shrinkable cloth 3. For example, in the case of the filter material 1 for a mask, the height of the unevenness is 3 to 1
The distance between the linear joint portions 4 and the shrinkage ratio of the shrink cloth 3 are set so as to be in the range of 5 mm. If the linear joint portions 4 are arranged in parallel, the contraction can have regularity and the concavo-convex shape can be easily controlled.
【００２１】部分的に接合されたメルトブロー不織布２
と収縮布３とを熱処理して、収縮布３を収縮することに
より、接合されていないメルトブロー不織布２の部分が
盛り上がって、メルトブロー不織布２に凹凸が形成され
る。この際の熱処理温度は、収縮性繊維の収縮温度で行
われ、メルトブロー不織布２がエレクトレット化されて
いない場合には、メルトブロー不織布が溶融したり変形
したりしないように、４５〜１２０℃、好ましくは４５
〜１００℃で熱処理され、メルトブロー不織布２がエレ
クトレット化されている場合には、エレクトレットが消
失しないように４５〜８０℃、好ましくは４５〜７０℃
で熱処理される。Partially bonded meltblown nonwoven fabric 2
By heat-treating the shrink cloth 3 and the shrink cloth 3 to shrink the shrink cloth 3, the portions of the melt-blown nonwoven fabric 2 that are not joined rise to form irregularities in the melt-blown nonwoven fabric 2. The heat treatment temperature at this time is the shrinking temperature of the shrinkable fibers, and when the meltblown nonwoven fabric 2 is not electretized, the meltblown nonwoven fabric is not melted or deformed, and is preferably 45 to 120 ° C., preferably 45
When heat-treated at ~ 100 ° C and the meltblown nonwoven fabric 2 is electretized, 45-80 ° C, preferably 45-70 ° C so that the electret does not disappear.
Heat treated in.
【００２２】なお、本発明のフィルタ素材１は、他のフ
ィルタ素材と組合せて用いてもよい。例えば、他のフィ
ルタ素材／メルトブロー不織布／収縮布の順に積層し、
３者を部分的に接合した後に収縮布を収縮させれば、他
のフィルタ素材とメルトブロー不織布が積層された状態
で、同じ凹凸形状を持つフィルタが得られる。また、メ
ルトブロー不織布／収縮布／他のフィルタ素材の順に積
層し、３者を部分的に接合した後に収縮布を収縮させれ
ば、メルトブロー不織布と他のフィルタ素材とが収縮布
を境に、逆の凹凸形状を持つフィルタ素材が得られる。
他のフィルタ素材としては、従来よりフィルタ素材に用
いられている、不織布、織物などが適しているが、とく
に圧力損失が小さく、ライフの長い水流絡合不織布が望
ましく、中でもポリプロピレン繊維を用いた水流絡合不
織布はエレクトレットがかかりやすいので良い。The filter material 1 of the present invention may be used in combination with other filter materials. For example, stack other filter materials / melt blown nonwoven fabric / shrink cloth in this order,
If the shrink cloth is shrunk after the three members are partially joined, a filter having the same concavo-convex shape can be obtained in the state where the melt blown nonwoven fabric is laminated with other filter materials. If the meltblown nonwoven fabric / shrinkable cloth / other filter materials are laminated in this order, and the shrinkable cloth is shrunk after the three members are partially joined, the meltblown nonwoven fabric and the other filter material are separated from each other by the shrinkable cloth. A filter material having an uneven shape can be obtained.
As other filter materials, non-woven fabrics, woven fabrics, etc., which have been conventionally used for filter materials, are suitable, but hydroentangled non-woven fabrics with particularly small pressure loss and long life are desirable, and among them, water flow using polypropylene fibers is preferred. The entangled non-woven fabric is preferable because it tends to get electret.
【００２３】[0023]
実施例１ 縦糸として、繊度５０デニールの低温収縮性フィラメン
ト１２本からなるマルチフィラメント糸（ユニチカ株式
会社製ポリカプロラクトンファイバーＰＣＬ）を１イン
チ当り１８本使用し、横糸として、繊度５０デニールの
ポリプロピレン製フィラメント１２本からなるマルチフ
ィラメント糸を１インチ当り５本使用し、一方向に収縮
する織布を作製した。この織布と、平均繊維径４μｍ、
目付４０ｇ／ｍ2 のポリプロピレン製メルトブロー不織
布とを積層し、超音波ウェルダーにより、織布の縦糸と
直交する幅０．５ｍｍの直線状のシール部を、１０ｍｍ
間隔で設けて両者を接合した。次いで、この接合物の織
布側に６０℃の熱を５秒間加えて織布を収縮させ、メル
トブロー不織布に畝状の凹凸を形成させてフィルタ素材
を得た。この熱処理によって織布は縦糸の方向に約８０
％の収縮率で収縮しており、メルトブロー不織布には約
４ｍｍの高さの凹凸が形成されていた。また、収縮前の
メルトブロー不織布と織布との接合物の捕集効率は５６
％、圧力損失は２．７ｍｍＨ2Ｏ であるのに対し、収縮
後のフィルタ素材の捕集効率は７８％、圧力損失は２．
５ｍｍＨ2Ｏ で、圧力損失が低下しているにもかかわら
ず、捕集効率が向上していた。なお、捕集効率及び圧力
損失はＪＩＳ−Ｔ−８１５１に準じて、下記の方法によ
り測定した。Example 1 As a warp, 18 multifilament yarns (polycaprolactone fiber PCL manufactured by Unitika Ltd.) consisting of 12 low-temperature shrinkable filaments having a fineness of 50 denier were used per inch, and as a weft, a polypropylene filament having a fineness of 50 denier was used. Five multifilament yarns consisting of 12 yarns were used per inch to fabricate a woven fabric that shrinks in one direction. This woven cloth, and an average fiber diameter of 4 μm,
A polypropylene melt-blown non-woven fabric having a basis weight of 40 g / m 2 was laminated, and a linear seal portion having a width of 0.5 mm orthogonal to the warp of the woven fabric was cut by 10 mm with an ultrasonic welder.
The two were joined at intervals. Next, heat of 60 ° C. was applied to the woven fabric side of this joined product for 5 seconds to shrink the woven fabric to form ridge-shaped irregularities on the meltblown nonwoven fabric to obtain a filter material. By this heat treatment, the woven fabric is about 80 in the warp direction.
The melt-blown nonwoven fabric had irregularities with a height of about 4 mm. Further, the collection efficiency of the joined product of the melt blown nonwoven fabric and the woven fabric before shrinkage is 56.
%, The pressure loss is 2.7 mmH 2 O, while the collection efficiency of the filter material after contraction is 78%, and the pressure loss is 2.
At 5 mmH 2 O, the collection efficiency was improved despite the decrease in pressure loss. The collection efficiency and pressure loss were measured by the following methods according to JIS-T-8151.
【００２４】（圧力損失）直径８５ｍｍの円形に打ち抜
いたサンプルを試験装置のダクトに取付け、微差圧計に
より、初期の圧力損失を求めた。(Pressure Loss) A sample punched into a circle having a diameter of 85 mm was attached to the duct of the test apparatus, and the initial pressure loss was obtained by a fine differential pressure gauge.
【００２５】（捕集効率）直径８５ｍｍの円形に打ち抜
いたサンプルを試験装置のダクトに取付け、平均粒径
０．４５μｍのシリカゲルを濃度３０ｍｇ／リットルで
含む試験エアーを、風速３０リットル／分で通し、サン
プルの通過前後での粒子数を測定して捕集効率を求め
た。(Collection efficiency) A circular punched sample having a diameter of 85 mm was attached to a duct of a test apparatus, and test air containing silica gel having an average particle size of 0.45 μm at a concentration of 30 mg / liter was passed at a wind speed of 30 liter / min. The collection efficiency was determined by measuring the number of particles before and after passing the sample.
【００２６】実施例２ 実施例１のメルトブロー不織布に代えて、実施例１のメ
ルトブロー不織布をエレクトレット化したメルトブロー
不織布を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフィ
ルタ素材を作製した。なお、エレクトレット化は、実施
例１で使用したメルトブロー不織布を平滑な接地電極上
に接触させながら、対抗する針状の放電極との間で、印
荷電圧１５ｋＶ、電流４ｍｍＡの直流高電圧をかけて行
った。収縮前のメルトブロー不織布と織布との接合物の
捕集効率は８５％、圧力損失は２．７ｍｍＨ2Ｏ である
のに対し、収縮後のフィルタ素材の捕集効率は９９．２
％、圧力損失は２．５ｍｍＨ2Ｏ で、圧力損失が低下し
ているにもかかわらず、捕集効率が向上していた。ま
た、エレクトレット効果は収縮後も失われていなかっ
た。得られたフィルタ素材は所望の形状に裁断された
後、周辺を超音波シールなどによりシールし、凹凸形状
が端面にでないように処理して、例えば、防塵マスクの
取替え用フィルタ材などのマスク用フィルタ素材として
好適に用いることができる。Example 2 A filter material was produced in the same manner as in Example 1 except that the meltblown nonwoven fabric of Example 1 was replaced with an electretized meltblown nonwoven fabric. Electretization was performed by applying a high DC voltage of 15 kV and a current of 4 mmA between the melt-blown non-woven fabric used in Example 1 and a needle-shaped discharge electrode that is opposed to it while bringing the melt-blown nonwoven fabric into contact with a smooth ground electrode. I went. The collection efficiency of the bonded product of the meltblown nonwoven fabric and the woven fabric before shrinkage is 85% and the pressure loss is 2.7 mmH 2 O, whereas the collection efficiency of the filter material after shrinkage is 99.2.
%, The pressure loss was 2.5 mmH 2 O, and although the pressure loss was reduced, the collection efficiency was improved. Moreover, the electret effect was not lost even after contraction. After the obtained filter material is cut into a desired shape, the periphery is sealed with an ultrasonic seal, etc., and processed so that the uneven shape is not on the end face, for example, for masks such as filter materials for replacement of dust masks. It can be suitably used as a filter material.
【００２７】比較例 実施例２と同じエレクトレット化したメルトブロー不織
布を、紙に挟んでプリーツ加工し、折り幅７ｍｍのジグ
ザグ形状に成型してフィルタ素材を得た。なお、プリー
ツ加工後、紙は取り除いた。得られたフィルタ素材の捕
集効率は９０％、圧力損失は４．５ｍｍＨ2Ｏ で、捕集
効率の向上は多少見られるが十分ではなく、また、プリ
ーツ加工時に受けた加熱加圧の影響で、圧力損失の上昇
が大きく、目詰りが生じやすかった。また、形状の保持
性も悪く、型崩れしやすかった。なお、プリーツ加工に
よるプリーツの山の高さは５ｍｍであったが、これより
山の高さの低いプリーツを安定生産することは困難であ
った。Comparative Example The same electret meltblown non-woven fabric as in Example 2 was sandwiched between papers, pleated and molded into a zigzag shape with a folding width of 7 mm to obtain a filter material. The paper was removed after pleating. The filter material obtained had a collection efficiency of 90% and a pressure loss of 4.5 mmH 2 O, and although some improvement in the collection efficiency was observed, it was not sufficient, and due to the effect of heating and pressurizing during pleating. The increase in pressure loss was large and clogging was likely to occur. In addition, the shape retention was poor, and the shape was easily lost. The height of the pleats formed by pleating was 5 mm, but it was difficult to stably produce pleats having a lower height.
【００２８】実施例３ 縦糸として、繊度５０デニールの低温収縮性フィラメン
ト１２本からなるマルチフィラメント糸（ユニチカ株式
会社製ポリカプロラクトンファイバーＰＣＬ）を１イン
チ当り１８本使用し、横糸として、繊度５０デニールの
ポリプロピレン製フィラメント１２本からなるマルチフ
ィラメント糸を１インチ当り５本使用し、一方向に収縮
する織布を作製した。一方、平均繊維径４μｍ、目付４
０ｇ／ｍ2 のポリプロピレン製メルトブロー不織布を作
製し、これを平滑な接地電極上に接触させながら、対抗
する針状の放電極との間で、印荷電圧１５ｋＶ、電流４
ｍｍＡの直流高電圧をかけてエレクトレット化した。ま
た、繊度２デニールのポリプロピレン繊維からなる目付
５０ｇ／ｍ2 の水流絡合不織布を作製し、これを上記の
メルトブロー不織布と同じ方法でエレクトレット化し
た。上記の各素材を水流絡合不織布／織布／メルトブロ
ー不織布の順に積層し、超音波ウェルダーにより、織布
の縦糸と直交する幅０．５ｍｍの直線状のシール部を、
１０ｍｍ間隔で設けて３者を接合した。次いで、この接
合物の水流絡合不織布側から６０℃の熱を１０秒間加え
て織布を縦糸の方向に収縮させ、メルトブロー不織布と
水流絡合不織布に畝状の凹凸を形成させてフィルタ素材
を得た。この熱処理によって織布は縦糸の方向に約８０
％の収縮率で収縮しており、メルトブロー不織布と水流
絡合不織布には約４ｍｍの高さの凹凸が形成されてい
た。得られたフィルタ素材の捕集効率は９９．９％、圧
力損失は４．２ｍｍＨ2Ｏで非常に高い捕集効率が得ら
れた。Example 3 Eighteen multifilament yarns (polycaprolactone fiber PCL manufactured by Unitika Ltd.) consisting of 12 low-temperature shrinkable filaments having a fineness of 50 denier per inch were used as warp threads, and a weft yarn having a fineness of 50 denier was used. Five multifilament yarns consisting of 12 polypropylene filaments were used per inch to prepare a woven fabric that shrinks in one direction. On the other hand, average fiber diameter 4 μm, basis weight 4
A 0 g / m 2 polypropylene melt-blown non-woven fabric was prepared, and a contact voltage was 15 kV and a current was 4
A DC high voltage of mmA was applied to obtain an electret. Further, a hydroentangled nonwoven fabric having a basis weight of 50 g / m 2 made of polypropylene fiber having a fineness of 2 denier was prepared, and this was electretized by the same method as the above melt blown nonwoven fabric. Each of the above materials is laminated in the order of hydroentangled nonwoven fabric / woven fabric / melt blown nonwoven fabric, and a linear seal portion having a width of 0.5 mm orthogonal to the warp threads of the woven fabric is formed by an ultrasonic welder.
The three members were joined at intervals of 10 mm. Next, heat of 60 ° C. is applied for 10 seconds from the hydroentangled nonwoven fabric side of this joined product to shrink the woven fabric in the warp direction to form ridge-shaped irregularities on the meltblown nonwoven fabric and the hydroentangled nonwoven fabric to form a filter material. Obtained. By this heat treatment, the woven fabric is about 80 in the warp direction.
The melt-blown nonwoven fabric and the hydroentangled nonwoven fabric had irregularities with a height of about 4 mm. The collection efficiency of the obtained filter material was 99.9% and the pressure loss was 4.2 mmH 2 O, and a very high collection efficiency was obtained.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明のフィルタ素材は、収縮布の収縮
を利用してメルトブロー不織布に凹凸を形成しているた
め、従来のプリーツ加工によるフィルタ素材のように、
剛性のある支持基材と積層する必要がなく、柔軟性を有
している。また、凹凸の高さが接合部どうしの間隔と収
縮布の収縮率を選択することによって自由に設定でき、
従来のプリーツ加工では困難であった高さの低い（厚み
の薄い）凹凸を形成することも可能となる。更には、メ
ルトブロー不織布に凹凸が形成されることで、フィルタ
素材の圧力損失を下げると共に捕集効率の向上が計れ
る。しかも、収縮布とメルトブロー不織布との間には、
メルトブロー不織布の凹凸による空間が形成されるため
塵埃などの保持能力も向上する。このため、とくに本発
明のフィルタ素材は、厚みが薄く、柔軟であることが望
まれるマスク用のフィルタ素材として好適である。Since the filter material of the present invention utilizes the shrinkage of the shrinkable cloth to form irregularities in the meltblown nonwoven fabric, like the filter material by the conventional pleating process,
It does not need to be laminated with a rigid support substrate and has flexibility. Also, the height of the unevenness can be freely set by selecting the interval between the joints and the shrinkage ratio of the shrink cloth,
It is also possible to form a low-height (thin-thickness) unevenness, which was difficult with the conventional pleat processing. Furthermore, by forming irregularities on the meltblown nonwoven fabric, it is possible to reduce the pressure loss of the filter material and improve the collection efficiency. Moreover, between the shrink cloth and the melt blown nonwoven fabric,
Since the space due to the unevenness of the meltblown nonwoven fabric is formed, the ability to hold dust and the like is also improved. Therefore, the filter material of the present invention is particularly suitable as a filter material for a mask that is desired to be thin and flexible.
【００３０】また、請求項２に記載の発明によれば、収
縮布に４５〜８０℃で収縮する低温収縮性繊維を含んで
いるため、製造工程における収縮処理の際に、メルトブ
ロー不織布に熱による変形や劣化を与える心配がない。
とくに、エレクトレット化されたメルトブロー不織布で
は、高い熱が加わるとエレクトレットが消失するおそれ
があるが、上記低温収縮性繊維を用いれば、上記の低い
温度範囲で収縮処理が行えるため、エレクトレット効果
が失われる心配がない。According to the second aspect of the present invention, since the shrink cloth contains low-temperature shrinkable fibers that shrink at 45 to 80 ° C., the melt blown nonwoven fabric is heated by heat during the shrinking treatment in the manufacturing process. There is no need to worry about deformation or deterioration.
Especially, in the electretized melt blown nonwoven fabric, the electret may disappear when high heat is applied, but if the low temperature shrinkable fiber is used, the electret effect is lost because the shrinkage treatment can be performed in the above low temperature range. Don't worry.
【００３１】また、請求項３に記載の発明によれば、メ
ルトブロー不織布がエレクトレット化されているため、
物理的な微粒子の捕集に加えて、電気的な微粒子の吸着
作用を利用できるので、塵埃などの微粒子の捕集能力が
より高くなる。According to the third aspect of the invention, since the meltblown nonwoven fabric is electretized,
In addition to the physical collection of fine particles, the electrical adsorption of fine particles can be utilized, so that the ability to collect fine particles such as dust becomes higher.
【００３２】また、請求項４に記載の発明によれば、メ
ルトブロー不織布と収縮布とが並列に並ぶ複数の線状接
合部によって接合されているので、線状の接合部の間隔
と、収縮布の収縮率を選択することで、メルトブロー不
織布の凹凸の高さを簡単に制御することができる。According to the fourth aspect of the invention, since the meltblown nonwoven fabric and the shrink cloth are joined by a plurality of linear joint portions arranged in parallel, the interval between the linear joint portions and the shrink cloth are reduced. It is possible to easily control the height of the unevenness of the melt-blown nonwoven fabric by selecting the shrinkage ratio of.
【図１】本発明のフィルタ素材の一例を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a filter material of the present invention.
【図２】本発明のフィルタ素材の製造途中の状態を示す
断面模型図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the filter material of the present invention is being manufactured.
１ フィルタ素材 ２ メルトブロー不織布 ３ 収縮布 ４ 接合部 1 Filter material 2 Melt blown non-woven fabric 3 Shrinkable cloth 4 Joint
Claims (4)
に接合されており、収縮布が収縮して、メルトブロー不
織布に凹凸が形成されていることを特徴とするフィルタ
素材。1. A filter material, characterized in that the meltblown nonwoven fabric and the shrinkable cloth are partially joined, and the shrinkable cloth shrinks to form irregularities in the meltblown nonwoven fabric.
低温収縮性繊維を含んでいることを特徴とする請求項１
に記載のフィルタ素材。2. The shrinkable fabric comprises low temperature shrinkable fibers which shrink at a temperature of 45 to 80 ° C.
Filter material described in.
されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ
素材。3. The filter material according to claim 1, wherein the meltblown nonwoven fabric is electretized.
並ぶ複数の線状接合部によって接合されていることを特
徴とする請求項１に記載のフィルタ素材。4. The filter material according to claim 1, wherein the meltblown non-woven fabric and the shrinkable fabric are joined by a plurality of linear joining portions arranged in parallel.
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|---|---|---|---|
| JP27503393A JP3386531B2 (en) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | Filter material |
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|---|---|---|---|
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| JPH07100316A true JPH07100316A (en) | 1995-04-18 |
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP3386531B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006255576A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Daiwabo Co Ltd | Tubular filter and its manufacturing method |
| WO2017018317A1 (en) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | 株式会社クラレ | Fiber laminate |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP27503393A patent/JP3386531B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2006255576A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Daiwabo Co Ltd | Tubular filter and its manufacturing method |
| WO2017018317A1 (en) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | 株式会社クラレ | Fiber laminate |
| CN107614772A (en) * | 2015-07-24 | 2018-01-19 | 株式会社可乐丽 | Superimposed fiber body |
| JPWO2017018317A1 (en) * | 2015-07-24 | 2018-05-10 | 株式会社クラレ | Fiber laminate |
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