JPH09192423A - 難燃性濾材 - Google Patents

難燃性濾材

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JPH09192423A
JPH09192423A JP870396A JP870396A JPH09192423A JP H09192423 A JPH09192423 A JP H09192423A JP 870396 A JP870396 A JP 870396A JP 870396 A JP870396 A JP 870396A JP H09192423 A JPH09192423 A JP H09192423A
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JP
Japan
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flame
fibers
weight
layer
retardant
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JP870396A
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English (en)
Inventor
Hiroyoshi Ueno
浩義 上野
Setsuo Toyoshima
節夫 豊島
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New Oji Paper Co Ltd
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Oji Paper Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2層以上のシートから成る濾材において、通
気性、難燃性を確保しながらダスト捕集効率の良好な濾
材を得る。 【解決手段】粗層には繊維として捲縮繊維を10〜70
重量%使用し、且つ、繊維重量100重量部に対して4
0〜180重量部の難燃性樹脂を含有し、密層には繊維
100重量部に対して、難燃性樹脂0.5〜20重量
部、難燃剤5〜35重量部を含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は除塵率に優れるとと
もに、難燃性に優れた濾材に関するもので、中・高性能
のエアフィルターとして有用なものである。
【0002】
【従来の技術】従来からダスト捕集効率が高く、使用寿
命の長い濾材として密度の異なる2層以上の構造を有す
る濾材が研究されてきた。例えば特開平4−59007
号には、空気流入側に粗層部、空気流出側に密層部を有
する、2層以上の繊維層からなる濾が開示されている。
各層に熱融着繊維を配合し、密層以外の各層には捲縮繊
維が配合されるとともに樹脂含浸されている。また、特
開平4−193317号には空気流入側の層の孔径を大
きく、流出側の層の孔径を小さくした2層以上の濾材が
開示されている。特開平5−49825には同様に空気
流入側(上流側)の層の孔径と空気流出側(下流側)の
孔径を特定のものとし、上流層を構成する繊維として捲
縮かつ異形断面を有する繊維と熱接着性繊維を用いた濾
材が開示されている。一方において、ビル空調用等の中
・高性能フィルターに関しては、ビル火災等に対応する
ため難燃性が要求されており、濾材に難燃性を付与する
には、難燃性樹脂や難燃剤を使用する方法が知られてい
る。例えば特開平7−185238号には濾材に難燃剤
処理を行い、配合された芯鞘型の熱接着性繊維の表面に
難燃剤を熱接着する方法が開示されている。また、難燃
性樹脂を用いて難燃化した濾材も知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし難燃性を確実に
するために難燃性樹脂を多量に使用すると、通気性が不
十分になる恐れがあり、難燃性樹脂を使用せず難燃剤を
使用した場合には自己発塵がおこり、また強度的および
加工適性の点でも難燃性樹脂を使用したものより劣る。
即ち、難燃性樹脂を用いても、難燃剤を用いてもいずれ
にも問題点があり、また、前記したような2層以上の構
成において、難燃加工する技術については全く開示され
ていないのが現状である。そこで本発明は2層以上のシ
ートからなる濾材において、濾材の層構造と難燃加工の
手法を検討することにより、通気性、難燃性を確保しな
がらダスト捕集効率の良好な濾材を得ることを目的とす
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を有する。即ち、本発明の第1の発明
は、「少なくとも空気流入側に当たる粗層及び空気流出
側に当たる密層の2層を有する濾材であって、粗層の繊
維は、熱融着性繊維5〜30重量%、捲縮繊維10〜7
0重量%、その他の繊維0〜85重量%の繊維から構成
され、更に全繊維重量100重量部に対して40〜18
0重量部の難燃性樹脂を含有し、密層の繊維は、熱融着
性繊維5〜30重量部、その他の繊維70〜95重量部
から構成され、全繊維100重量部に対して難燃性樹脂
0.5〜20重量部、難燃剤5〜35重量部を含有する
ことを特徴とする難燃性濾材」である。
【0005】第2の発明は、「第1の発明において、粗
層の最大孔径が40〜110μm、平均孔径が35〜8
0μmで、密層の最大孔径が15〜50μm、平均孔径
が4〜35μmであることを特徴とする難燃性濾材」で
ある。
【0006】第3の発明は、「第1または第2の発明に
おいて、難燃性樹脂がポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デン、塩化ビニル・アクリル酸エステル共重合体、塩化
ビニル・エチレン共重合体から選ばれた1種であること
を特徴とする難燃性濾材」である。
【0007】本発明では、通気性を保ちダスト捕集効率
を上げるために粗層と密層の2層以上の構造とし、且
つ、使用の経過とともに生ずる濾過圧力の低下を防ぐた
めに、粗層の通気性を制御し、更に通気性を阻害せぬよ
う粗層と密層とをそれぞれ別個に難燃加工することによ
って上記目的を達成することができた。
【0008】
【発明の実施の形態】濾材の通気性は濾材の空隙率によ
り大きく影響されるが、これは熱融着性繊維の配合量に
より左右される。熱融着性繊維は加熱により濾材の主体
を占める繊維間を接着してシートとしての強度を保つ
が、量が少ないと強度が弱く、量が多すぎると融着した
樹脂が繊維間を埋めて通気性を阻害する。そこで本発明
に於いては粗層、密層ともにその繊維重量中で熱融着性
繊維は5〜30重量%の範囲とする必要がある。本発明
における熱融着性繊維とは、加熱によりそれ自信及び他
の繊維を融着できる熱可塑性合成繊維であれば何でもよ
く、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコ
ール共重合体、ポリアミドなどの繊維が使用できる。ま
た、内側に高融点成分、外側に低融点成分を配した芯鞘
型繊維バインダー、あるいは片側に高融点成分、もう片
側に低融点成分を配したサイドバイサイド型繊維バイン
ダーなども使用でき、更には、特開平5−33218号
に記載されているような分割繊維なども使用できる。
【0009】本発明では、粗層には、かさ高にして通気
性を確保するために捲縮繊維を10〜70重量%配合す
る。捲縮繊維はかさ高の効果を出すためのもので、物理
的手段または熱的手段等により巻縮された繊維であれば
何でも良いが、繊度2〜20デニールの範囲繊維が好ま
しい。2デニールより細いと構造が密になり過ぎ、20
デニールより太いと最大孔径が大きくなりすぎる。ま
た、抄紙時の濾水性、製品の通気性などのバランスか
ら、異なる太さの捲縮繊維を併用することも好ましい。
繊維の種類としては特に制限は無いが、例えば、ポリエ
ステル系捲縮繊維、ポリエステル・変性ポリエステルの
サイドバイサイド型捲縮繊維等が使用可能である。捲縮
繊維が10重量%未満では通気性が十分ではなく、ま
た、70重量%以上では、粗層のダストの捕獲能力が劣
るため、密層の負担が増え、結果としてライフが短くな
る。
【0010】本発明において使用する難燃性樹脂として
は、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル
・アクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル・エチレン
共重合体などが好ましい。また、フェノール樹脂、メラ
ミン樹脂も使用することができる。粗層においては、強
度特性とコストの点で有利な難燃性樹脂により難燃化を
行う。難燃性樹脂は、繊維100重量部に対して40〜
180重量部が必要である。40重量部より少ないと、
難燃効果が減少し、180重量部より多いと、濾材の通
気抵抗が大きくなる。
【0011】密層においては、繊維層自体が密であるた
め、樹脂含浸すると目がつまってしまうので難燃性樹脂
の使用を極力少なくし、難燃剤により難燃化を図るが、
強度的な必要性から、繊維100重量部に対して、難燃
性樹脂を0.5〜20重量部の範囲で使用する必要があ
る。また、0.5重量部未満では難燃剤が脱落するとい
う問題もある。
【0012】密層に使用する難燃剤は、例えば、リン酸
エステル系、ポリリン酸系、酸化アンチモン系ハロゲン
系などの各種難燃剤が使用できるが、特にブロム化合物
−酸化アンチモン系難燃剤が好ましい。
【0013】上記のように粗層、密層とも難燃性樹脂、
難燃剤などの処理を終了した後の層について、粗層では
最大孔径が40〜110μm、平均孔径が35〜80μ
m、密層では最大孔径が15〜50μm、平均孔径が4
〜35μmが好ましい。本発明の孔径とは、ASTM
F−316に準拠してCOULTER Poromet
er2(コールター社製)を用いて測定されたものを言
う。
【0014】本発明の各層に使用する「その他の繊維」
としては、通常のストレートな合成繊維、無機繊維、天
然繊維などが使用でき、例えば、合成繊維ではポリエス
テル、ポリオレフィン、ポリアミドなど、無機繊維とし
てはガラス繊維、セラミック繊維、ロックウールなど、
天然繊維としては、木材バルプなどである。
【0015】本発明で、粗層と密層の間には適宜必要な
層が存在しても良いが、密層より通気性が悪かったり、
難燃性がなかったりすると、本発明の目的からはずれる
ので、概ね、粗層の構成に近い構成の層を用いれば安全
である。また、この層には、無機繊維により難燃性を向
上したり、強度を向上するために太い繊維を配合したり
することも可能である。
【0016】本発明で使用する捲縮繊維とは、下記
(1)に規定する単繊維の捲縮率が3〜80%もしく
は、捲縮数が3〜80のものである。 (1)繊度5デニール未満のものは5mg、5デニール
以上のものは10mgを初荷重とする。捲縮数は初荷重
をかけた際の25mm間の捲縮の山の数をもって示す。
初荷重をかけた時の長さaを測定し、次にこれに1デニ
ール当たり50mgの荷重をかけて捲縮を伸ばした場合
の長さをbとする。捲縮率は((b−a)/b)×10
0で表される%である。
【0017】
【実施例】本発明を実施例でさらに詳しく説明する。
尚、実施例において孔径はCOULTER Porom
eter2(コールター社製)を用い、ASTM F−
316に準拠した方法で測定した。
【0018】捕集効率、圧力損失、ダスト保持容量はJ
IS B9908に準拠した方法で測定した。
【0019】難燃性は JIS L−1091 の45
度ミクロバーナー法に準拠し、区分3に合格したものを
○、それ以外を×とした。
【0020】<実施例1>下記のABCDの4種の繊維
を表1および表2に記載した割合で配合し、湿式抄紙法
により目付50g/m2の不織布にポリ塩化ビニリデンエマ
ルジョンを固形分換算60g/m2含浸し、粗層とした。
(本実施例における目付量は全て乾燥固形分重量であ
る。) また、下記ADE繊維を表1に記載した割合で配合し、
湿式抄紙法で目付50g/m2の不織布にペースト状のブロ
ム化合物-酸化アンチモン系難燃剤を10g/m2、ポリ塩
化ビニリデン樹脂を固形分換算1g/m2含浸し、密層とし
た。なお、上記抄紙において、乾燥時の繊維の温度を1
40℃となるようにし、それにより、B繊維の捲縮数が
34となった。そして、粗層と密層の2層を粒状EVA
樹脂を用いて張り合わせ、濾材を作成した。
【0021】A:2デニール×5mmのストレート型P
ET− co-PET芯鞘バインダー繊維(ユニチカ メル
ティ 4080) B:2.5デニール×10mmのサイドバイサイド型P
ET− co-PET捲縮繊維(帝人製TC79:常温時の
捲縮数11、捲縮率13%、140℃熱処理後の捲縮数
34) C:6デニール×5mmの捲縮型PET繊維(帝人製T
A04、捲縮数4、捲縮率10%) D:1.5デニール×10mmのストレート型PET繊
維(帝人製TM04N) E:平均繊維径1.5μmのマイクロガラス繊維
【0022】完成した濾材について、捕集効率、圧力損
失、ダスト保持量、難燃性の測定を行い、表1および表
2に記載した。
【0023】なお、表1および表2の数値の意味または
単位は下記の通りである。 繊維A〜Eの配合量:全繊維重量中の重量% 難燃性樹脂および難燃剤配合量:目付量(g/m2) 孔径:(μm) 捕集効率:(%) 圧力損失:(mmAq) ダスト保持:ダスト保持容量(g)
【0024】<実施例2〜5>実施例1と同様に粗層、
密層を作成し、濾材を作成した。但し、配合は表1およ
び表2に記載したとうりとした。
【0025】<比較例1〜4>実施例1と同様に、表1
および表2に記載した配合で粗層、密層、濾材を作成
し、測定結果を表1および表2に記載した。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】実施例は何れも捕集効率、初期圧力損失、
ダスト保持容量とも良好な値を示した。しかし比較例1
から解るとおり、密層に難燃剤を用いない場合、難燃性
を得るため密層の樹脂量を増やしても良好な難燃性は得
られず、また著しい保持容量の低下をもたらした。また
粗層の最大孔径が大きい場合比較例4に示すとおり保持
容量が劣った。
【0029】
【発明の効果】通気性、難燃性を確保しながらダスト保
持容量の良好な濾材を提供できた。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも空気流入側に当たる粗層及び
    空気流出側に当たる密層の2層を有する濾材であって、
    粗層の繊維は、熱融着性繊維5〜30重量%、捲縮繊維
    10〜70重量%、その他の繊維0〜85重量%の繊維
    から構成され、更に全繊維重量100重量部に対して4
    0〜180重量部の難燃性樹脂を含有し、密層の繊維
    は、熱融着性繊維5〜30重量部、その他の繊維70〜
    95重量部から構成され、全繊維100重量部に対して
    難燃性樹脂0.5〜20重量部、難燃剤5〜35重量部
    を含有することを特徴とする難燃性濾材。
  2. 【請求項2】 粗層の最大孔径が40〜110μm、平
    均孔径が35〜80μmで、密層の最大孔径が15〜5
    0μm、平均孔径が4〜35μmであることを特徴とす
    る請求項1に記載の難燃性濾材。
  3. 【請求項3】 難燃性樹脂がポリ塩化ビニル、ポリ塩化
    ビニリデン、塩化ビニル・アクリル酸エステル共重合
    体、塩化ビニル・エチレン共重合体から選ばれた1種で
    あることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
    難燃性濾材。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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