JPH08266827A

JPH08266827A - 除塵フィルター

Info

Publication number: JPH08266827A
Application number: JP1807696A
Authority: JP
Inventors: Hisaaki Ueba; 久昭植場; Yoshio Sunaga; 芳夫須永; Mitsuo Yoshiba; 光雄吉葉
Original assignee: Kureha Gohsen Co Ltd; Kureha Corp
Current assignee: Kureha Gohsen Co Ltd; Kureha Corp
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1996-01-09
Publication date: 1996-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】塵捕集能力が高く、簡単で安価に製造できる
除塵フィルターを提供することを目的とする。【構成】樹脂繊維３，４を編んで形成される単層構造
の網体２の該樹脂繊維３，４の表面にシリコーン樹脂で
被覆５が形成され、表面電位が０．５ＫＶ以下となって
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内などに使用さ
れる空調装置用のフィルターであって、特に荷電処理を
必要とせず、塵埃捕集効率の高い、繰り返し再使用可能
な網状の除塵フィルターを提供することを目的とする。

【０００２】

【従来の技術】従来、室内の空調装置用フィルターとし
て、合成高分子から成る不織布を荷電処理して表面電位
をもつようにしたエレクトレットフィルターが特公昭５
６−４７２９９にて提案されている。このエレクトレッ
トフィルターは、不織布等のフィルム材に電荷を付与し
て帯電せしめ、塵を電気的に吸引せんとするものであ
る。又、不織布に代え、フィルターを高分子繊維から成
る網体としてこれに荷電処理したエレクトレットフィル
ターも、特開平６−４７２１８により開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
不織布からなるフィルターは繊維がきわめて密に集合し
ており通気抵抗が高く圧力損失が大きいこと、湿気によ
る帯電量の減衰が大きいため塵の捕集効果が長続きしな
いこと、捕集した塵を水洗等で除去してフィルターとし
て再使用する際に、繊維間に入り込んだ塵の除去が容易
ではなく、この塵を水洗等により除去しようとするとフ
ィルター自体の繊維が脱落しやすいこと、水洗等を行っ
て再使用を繰り返すと捕集能力が大きく低下すること、
そしてフィルターの剛性が小さいため自立性に欠け空調
装置への装着が困難であること等の多くの問題を有す
る。

【０００４】又、エレクトレット化のための荷電処理に
は、複雑な装置により多くの工程を必要とし、製造コス
トの面においても問題があると同時に、高電圧を使用す
るために作業者の安全や装置の保安上の配慮が必要とい
う問題もある。これは、フィルターが不織布のときでも
網状のもののときでも同じである。さらに、エレクトレ
ットフィルターを使用して塵の捕集について本発明者等
が種々実験をしてみると、室内に存在する種々の塵のう
ち、意外にも室内の主要な塵である繊維状の塵に対する
捕集の能力はフィルターの表面電位に依存しないことが
判明した。

【０００５】本発明はかかる従来のエレクトレットフィ
ルターがかかえていた問題を解決し、使用時の圧力損失
が小さく、水洗等を行って再使用を繰り返しても捕集能
力が高いレベルに保持され、再使用に際しての取扱いが
容易で、製造時にエレクトレット化のための荷電処理を
不要とし、かつ製造コストの低い除塵フィルターを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は樹脂繊維を編んで形成される単層構造の網体の該樹
脂繊維表面にシリコーン樹脂で被覆が形成され、表面電
位が０．５ＫＶ以下となっていることにより達成され
る。

【０００７】通常、物質は何ら特別の荷電処理が行われ
ていなくとも、いくらかの表面電位を有しており、上記
の０．５ＫＶ以下というのは、荷電処理が行われていな
い物質が有している表面電位の範囲である。

【０００８】本発明において、網体は、ポリプロピレ
ン、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニール、ポリ
塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデ
ン、アクリルの繊維のいずれか一つもしくは二つ以上の
組合せで編まれているとすることができる。かかる網体
は、網状とされる前に繊維の状態で該繊維をシリコーン
樹脂で被覆することが可能であるが、繊維により網状に
編まれた後に被覆することが好ましい。

【０００９】シリコーン樹脂は溶剤型（液状）のものあ
るいは水性エマルジョン型のもののいずれも用いること
ができ、これを網体に塗布した後に適宜手段を用いて乾
燥させれば良い。

【００１０】網体を形成する樹脂繊維（糸）は、ポリプ
ロピレン、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニー
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリフッ化ビ
ニリデン、アクリルのいずれか一つもしくは二つ以上を
組合せて編み込んでもよい。糸はモノフィラメントの場
合、直径が１００〜５００μｍ、好ましくは１５０〜３
００μｍのものが良い。

【００１１】網体の編み方には、特に限定はなく、平織
りも使用可能であるが、図１及び図２に示されるハニカ
ム織りが好ましい。これは、網体が単層構造であって
も、繊維の使用本数を増やすことなく捕集空間を増大さ
せることができるためである。

【００１２】フィルター１の網体２の糸密度は１インチ
当たり、経糸（タテ糸）３および緯糸（ヨコ糸）４がそ
れぞれ２０〜５０本程度、好ましくは、３０〜４０本程
度のものがよい。

【００１３】シリコーン樹脂は、図３に示すように被覆
形成時に網体２の目をつぶさないように、適宜濃度にし
た後に該網体２に塗布し、これを適宜手段により乾燥さ
せて被覆５を得る。このシリコーン樹脂は溶剤型でも、
水性エマルジョン型でも使用可能であり、後述の実験例
では溶剤型（１液型ＲＴＶ）を溶剤のｎ−ヘキサンを混
合して希釈し、塗布後乾燥させた。シリコーン樹脂の網
への面積当たりの塗布量は、糸密度、糸径等によって定
められるが、１〜５０ｇｒ／ｍ²、好ましくは２〜３０
ｇｒ／ｍ²が良い。

【００１４】

【作用】網体に被覆されたシリコーン樹脂が塵を捕集す
る作用を有し、その捕集効果は荷電処理したもの以上で
あることが判明した。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面にもとづき、本発明の実施例
について説明する。

【００１６】本実施例の除塵フィルターは、樹脂繊維を
編んで形成される網体の該樹脂繊維の表面をシリコーン
樹脂で被覆することにより得られたものである。

【００１７】本実施例では、網体を形成する樹脂繊維は
ポリプロピレン（ＰＰ）モノフィラメント（糸）であ
り、後述する実験例のものでは、糸径が２２０μｍのも
のを使用した。

【００１８】＜実施例１＞次に、本発明の実験例を示
す。

【００１９】図１及び図２に示すハニカム織り（糸密度
は経糸が３７本／インチ、緯糸が３４本／インチ。）の
網体を１５０ｍｍ×１５０ｍｍの大きさとし、これにシ
リコーン樹脂を塗布した。シリコーン樹脂は溶剤型（１
液型ＲＴＶ）で、東レ・ダウコーニング・シリコーン株
式会社の製品ＳＥ５０７０（コーティング用、粘度：３
０００ｍＰａ・ｓ、固形分：６５％）を使用し、ＳＥ５
０７０を２０グラム（ｇｒ）に対し、溶剤のｎ−ヘキサ
ンを１００ｇｒの割合で混合して塗布用溶液を調整し
た。塗布は、かかる溶液中に網体を１分間浸漬した後に
取り出して室温で約３時間風乾してフィルターを得た。
その後に、８０℃の恒温槽に３０分間入れて硬化させ
た。硬化後に計測した結果、網の面積当たりのシリコー
ン樹脂の塗布量は６．９ｇｒ／ｍ²であった。なお、水
性エマルジョン型のシリコーン樹脂としては、上記の東
レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のＢＹ２２
−８２６が使用可能である。

【００２０】かかるフィルター１を図４に示す試験装置
１０にて試験を行い実施例１とした。

【００２１】試験装置１０は密閉された箱体１１内に空
気清浄器１２を有し、その上方に塵拡散機１３が配さ
れ、天板部１１Ａには漏斗状の塵供給部１４が取りつけ
られている。

【００２２】上記空気清浄器１２のケース１５の上面に
は大きな開口部１６Ａが形成されたフィルター押え部１
６が開閉自在に設けられており、該開口部１６Ａにフィ
ルター１７を交換自在に取りつけられるようになってい
る。又、ケース１５の内部にはファン等の送風手段が内
蔵されていて、上記フィルター１７を透気して（矢印Ａ
方向）吸引した空気を排気部１８から排気する（矢印Ｂ
方向）ようになっている。かかる空気清浄器１２とし
て、松下電器産業株式会社製のエアヘルス（商品名）Ｆ
−０１ＰＭＢを使用した。

【００２３】塵拡散機１３は取付部材１９により上記天
板部１１Ａから垂下するように保持されている二つの上
下のファン装置１３Ａ，１３Ｂから成っている。それぞ
れのファン装置１３Ａ，１３Ｂは上下に空気が貫通でき
るようなケース内にファンを有しており上方のファン装
置１３Ａは下方（矢印Ｃ方向）に、下方のファン装置１
３Ｂは上方（矢印Ｄ方向）に空気流を生じせしめ、両フ
ァン装置１３Ａ，１３Ｂ間で空気を攪拌するようになっ
ている。

【００２４】上方のファン装置１３Ａの上方に配された
漏斗状の塵供給部１４は、該塵供給部１４に供給された
塵が上記ファン装置１３Ａに落下する位置に設けられて
いる。

【００２５】かくしてこの試験装置１０によると、塵供
給部１４に供給された塵はファン装置１３Ａに落下して
下方に送り出されながら攪拌されると共にファン装置１
３Ｂにより上方に送り出されながらさらに攪拌されて、
両ファン装置１３Ａ，１３Ｂの間から横方向に拡散して
流れ出し自重により上記空気清浄器１２のフィルター１
７上に均一に分散して落下する。該空気清浄器１２で
は、塵はフィルター１７で捕集され、清浄化された空気
のみがケース１５から排気部１８を経て排気される。し
かる後、空気は箱体１１内を循環しファン装置１３Ａ，
１３Ｂに至る。

【００２６】本実験例では、本発明の除塵フィルターが
使用される可能性が高い室内空調装置のフィルターにて
捕集される塵の大部分が綿くず状の塵であることから、
実験用塵の材料としてコットンリンターを採用し、光洋
短繊維株式会社製の綿粉（商品名）を使用した。

【００２７】試験測定に際しては、まず、空気清浄器１
２のファン及び塵拡散機１３の２台のファンを回転し、
塵供給部１４よりコットンリンター１グラムを１分間で
供給する。さらに１分間上記ファンを回転した後、該フ
ァンを全て止めて空気清浄器１２のフィルター押え部１
６を外し、実験に供したフィルター１７を試験装置１０
外に取り出す。しかる後、そのままの状態で、該フィル
ター１７の重量を測定する。

【００２８】フィルター１７の試験前の重量と試験後の
重量との差でコットンリンターの付着重量を求め、フィ
ルターの単位面積当たりに換算して付着量を求め、この
付着量で捕集能力の評価を行った。

【００２９】かかる試験を、上記本発明のフィルターと
比較する目的で、網体にシリコーン樹脂が塗布されてお
らず荷電処理もなされていないフィルターを比較例１と
し、シリコーン樹脂が塗布されていないが荷電処理され
ているものを比較例２とし、さらに網体にシリコーン樹
脂が塗布されており且つ荷電処理したものを比較例３と
して行った結果、次に示す表１のごとくであった。比較
例３に供したフィルターでの荷電処理は、平板電極の上
に網体を載せて、網体の上方に５ｍｍの間隔で配列した
針状電極を平板電極と平行に設置し（平板電極と針状電
極の先端との間隔は１０ｍｍ）、両電極間に約１０ＫＶ
の直流電圧を印加しコロナ放電を発生させ、温度９０
℃、放電時間３分で処理を行った。

【００３０】

【表１】なお、フィルター（網体）の表面電位は、表面電位計Ｓ
ＴＡＴＩＲＯＮＴＹＰＥ−ＴＨ（宍戸商会株式会社
製）を用いて、塵付着試験前に測定した。測定は、表面
電位計の電極部の前面５０ｍｍの距離にフィルターを電
極面と平行に置き、その状態でのフィルターの表面電位
を測定する。一枚のフィルターにつき数回測定し、その
ときの最大値をフィルターの表面電位とした。

【００３１】上記表１にて十分に判るように、本発明に
よるフィルター（実施例１）は従来のもの（比較例１、
比較例２及び比較例３）に対しコットンリンターの付着
量（捕集能力）において優れており、驚くべきことには
荷電処理されたいわゆるエレクトレットフィルター（比
較例３）に比べても捕集能力が高いことが判明した。こ
のことは、フィルターが塵を吸着する要因としては網体
を構成する繊維の表面電位では説明出来ないものが存在
すると思われ、又、表面に塗布されたシリコーン樹脂が
きわめて塵の捕集に有効であることを実証している。そ
して、シリコーン樹脂の塗布は、網体を電荷処理しない
方がより効果的であることも示している。

【００３２】又、塵を捕集した上記実験例のフィルター
を、水道水にて容器中で１分間浸漬し軽くゆすぎ洗いし
た後、蛇口からの流下水にてさらに１分間水洗して再度
上記塵捕集することとした水洗・捕集を繰り返して行っ
ても、その捕集能力は３．０ｇｒ／ｍ²を下ることがな
く、十分に実用に供することが判明した。

【００３３】＜実施例２＞実施例１と同様にして、ハニ
カム織りの網体に溶剤型シリコーン樹脂ＳＥ５０７０の
溶液を塗布し乾燥して、シリコーン樹脂塗布量が５．２
〜７．５ｇ／ｍ²のフィルター５枚を作成した。

【００３４】＜実施例３＞実施例１と同じハニカム織り
の網体に水性エマルジョン型のシリコーン樹脂、ＢＹ２
２−８２６の原液を水で１０倍に希釈したものを塗布用
の液とし、これに上記の網体を約１分間浸積したのち乾
燥してシリコーン樹脂塗布量が２．９〜４．５／ｍ²の
フィルター５枚を作成した。

【００３５】＜比較例４＞前記の比較例１と同じく、シ
リコーン樹脂を塗布しない網体を５枚用意した。

【００３６】以上のフィルターについて、上述した水洗
の回数によるコットンリンターの補集付着量の変化を測
定した結果を表２及び図５に示した。

【００３７】

【表２】本発明による各実施例のフィルターは、３０回水洗後も
まだコットンリンターの付着量が３ｇ／ｍ²を超える補
集能力を有するのに対して、シリコーン樹脂を塗布しな
い比較例４は始めから１ｇ／ｍ²程度のレベルしかな
い。

【００３８】

【発明の効果】本発明の除塵フィルターは以上のごと
く、樹脂繊維の単層構造の網体の該樹脂繊維表面にシリ
コーン樹脂被覆が形成され、表面電位が０．５ＫＶ以下
とすることとしたので、塵の捕集力を高いものとするこ
とができると共に、繰り返し再使用しても塵の捕集能力
が低下せず、また電荷処理を行うことがないためにきわ
めて単純な工程で安価に製造できるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての除塵フィルターに使
用される網体の平面図である。

【図２】図１のII-II 断面図である。

【図３】図１及び図２の網体にシリコーン樹脂被覆をし
て得られる本実施例の除塵フィルターの断面図である。

【図４】本実施例に使用された試験装置の一部破断斜視
図である。

【図５】実施例２及び実施例３と比較例４について、水
洗回数とコットンリンター付着量の関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１フィルター２網体３樹脂繊維（経糸）４樹脂繊維（緯糸）５被覆

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂繊維を編んで形成される単層構造の
網体の該樹脂繊維表面にシリコーン樹脂で被覆が形成さ
れ、表面電位が０．５ＫＶ以下となっていることとする
除塵フィルター。
【請求項２】網体は、ポリプロピレン、ナイロン、ポ
リエステル、ポリ塩化ビニール、ポリ塩化ビニリデン、
ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、アクリルの繊維
のいずれか一つもしくは二つ以上の組合せで編まれてい
ることとする請求項１に記載の除塵フィルター。
【請求項３】繊維はモノフィラメントであることとす
る請求項１又は請求項２に記載の除塵フィルター。
【請求項４】網体の繊維がハニカム織りとなっている
こととする請求項１ないし請求項３のうちの１つに記載
の除塵フィルター。
【請求項５】繊維の直径が１００〜５００μｍ、経糸
および緯糸の１インチ当りの密度がそれぞれ２０〜５０
本、シリコーン樹脂のフィルター単位面積当りの塗布量
が１〜５０ｇｒ／ｍ²であることとする請求項３又は請
求項４に記載の除塵フィルター。
【請求項６】繊維の直径が１５０〜３００μｍ、経糸
および緯糸の１インチ当りの密度がそれぞれ３０〜４０
本、シリコーン樹脂のフィルター単位面積当りの塗布量
が２〜３０ｇｒ／ｍ²であることとする請求項３又は請
求項４に記載の除塵フィルター。