JPH09192427A - エアクリーナー用濾材及びその製造方法 - Google Patents
エアクリーナー用濾材及びその製造方法Info
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- JPH09192427A JPH09192427A JP2601596A JP2601596A JPH09192427A JP H09192427 A JPH09192427 A JP H09192427A JP 2601596 A JP2601596 A JP 2601596A JP 2601596 A JP2601596 A JP 2601596A JP H09192427 A JPH09192427 A JP H09192427A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 塵埃、とくに砂塵に対する初期捕集効率を向
上させると共に、目詰りしにくくて塵埃、とくにカーボ
ン粒子の処理容量が大きく、結果として使用寿命が長
く、かつプリーツ加工などの加工が可能なエアクリーナ
ー用濾材を提供すること。 【構成】 熱接着性疎水性繊維と非熱接着性疎水性繊維
で構成される繊維層が２層以上積層され、熱接着性疎水
性繊維によって結合されている濾材であって、空気流出
側の繊維層が空気流入側の繊維層よりも平均繊度が小さ
く、かつ繊維の重量に対する油剤の付着量の割合が０．
２重量％以下であることを特徴とするエアクリーナー用
濾材。
上させると共に、目詰りしにくくて塵埃、とくにカーボ
ン粒子の処理容量が大きく、結果として使用寿命が長
く、かつプリーツ加工などの加工が可能なエアクリーナ
ー用濾材を提供すること。 【構成】 熱接着性疎水性繊維と非熱接着性疎水性繊維
で構成される繊維層が２層以上積層され、熱接着性疎水
性繊維によって結合されている濾材であって、空気流出
側の繊維層が空気流入側の繊維層よりも平均繊度が小さ
く、かつ繊維の重量に対する油剤の付着量の割合が０．
２重量％以下であることを特徴とするエアクリーナー用
濾材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエアクリーナー用濾
材、特には自動車等のエアクリーナーに用いられる濾材
に関する。
材、特には自動車等のエアクリーナーに用いられる濾材
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に自動車のエアクリーナーは外気中
の塵埃を十分に捕集した後で、清浄化空気をエンジンル
ームに導入するために使用される。これらの塵埃の内、
とくに砂塵を主成分とする塵埃はエンジン内に入るとト
ラブルを生じるため十分に除去されている必要がある。
また、近年、道路環境の変化に伴い、特に都市部におい
てカーボンダストが増加するようになってきたため、カ
ーボンダストに対する高い濾過性能を要求されるように
なってきた。
の塵埃を十分に捕集した後で、清浄化空気をエンジンル
ームに導入するために使用される。これらの塵埃の内、
とくに砂塵を主成分とする塵埃はエンジン内に入るとト
ラブルを生じるため十分に除去されている必要がある。
また、近年、道路環境の変化に伴い、特に都市部におい
てカーボンダストが増加するようになってきたため、カ
ーボンダストに対する高い濾過性能を要求されるように
なってきた。
【０００３】従来、エアクリーナー用の濾材としては、
繊維ウェブからなる外層（粗層）と中間層（中間密度
層）と内層（緻密層）との積層体に樹脂エマルジョンを
含浸し、乾燥して得た、剛性があり、密度勾配を有する
エアクリーナー用濾材や、内層に緻密な湿式不織布を用
いることで更に捕集効率を高めたエアクリーナー用濾材
（特開昭６２−２７９８１７号公報）が知られていた。
これらのエアクリーナー用濾材では、砂塵などの塵埃を
より確実に捕集するために、微細な繊維を用いたり、含
浸する樹脂量を増やすことにより内層を緻密化すること
が試みられたが、このようにすると、塵埃の捕集効率は
高まるものの、カーボン粒子などによる目詰りが生じや
すくなるため、一定の圧力損失となるまでに処理できる
塵埃の量が低下し、使用寿命が短くなるという問題があ
った。このため、繊維間の開孔径を大きくしてカーボン
粒子の処理量を増加させることが試みられたが、このよ
うにすると砂塵の捕集効率が著しく低下し、使用に耐え
ないものとなってしまうという問題があった。
繊維ウェブからなる外層（粗層）と中間層（中間密度
層）と内層（緻密層）との積層体に樹脂エマルジョンを
含浸し、乾燥して得た、剛性があり、密度勾配を有する
エアクリーナー用濾材や、内層に緻密な湿式不織布を用
いることで更に捕集効率を高めたエアクリーナー用濾材
（特開昭６２−２７９８１７号公報）が知られていた。
これらのエアクリーナー用濾材では、砂塵などの塵埃を
より確実に捕集するために、微細な繊維を用いたり、含
浸する樹脂量を増やすことにより内層を緻密化すること
が試みられたが、このようにすると、塵埃の捕集効率は
高まるものの、カーボン粒子などによる目詰りが生じや
すくなるため、一定の圧力損失となるまでに処理できる
塵埃の量が低下し、使用寿命が短くなるという問題があ
った。このため、繊維間の開孔径を大きくしてカーボン
粒子の処理量を増加させることが試みられたが、このよ
うにすると砂塵の捕集効率が著しく低下し、使用に耐え
ないものとなってしまうという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来技術の欠点を解消するべくなされたものであり、塵
埃、とくに砂塵に対する初期捕集効率を向上させると共
に、目詰りしにくくて塵埃、とくにカーボン粒子の処理
容量が大きく、結果として使用寿命が長く、かつプリー
ツ加工などの加工が可能なエアクリーナー用濾材を提供
することを課題とする。
従来技術の欠点を解消するべくなされたものであり、塵
埃、とくに砂塵に対する初期捕集効率を向上させると共
に、目詰りしにくくて塵埃、とくにカーボン粒子の処理
容量が大きく、結果として使用寿命が長く、かつプリー
ツ加工などの加工が可能なエアクリーナー用濾材を提供
することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、熱接着性
疎水性繊維と非熱接着性疎水性繊維で構成される繊維層
が２層以上積層され、熱接着性疎水性繊維によって結合
されている濾材であって、空気流出側の繊維層が空気流
入側の繊維層よりも平均繊度が小さく、かつ繊維の重量
に対する油剤の付着量の割合が０．２重量％以下である
ことを特徴とするエアクリーナー用濾材によって解決さ
れる。
疎水性繊維と非熱接着性疎水性繊維で構成される繊維層
が２層以上積層され、熱接着性疎水性繊維によって結合
されている濾材であって、空気流出側の繊維層が空気流
入側の繊維層よりも平均繊度が小さく、かつ繊維の重量
に対する油剤の付着量の割合が０．２重量％以下である
ことを特徴とするエアクリーナー用濾材によって解決さ
れる。
【０００６】また、本発明は、熱接着性疎水性繊維と非
熱接着性疎水性繊維とで構成される２層以上の繊維層
を、空気流出側の繊維層が空気流入側の繊維層よりも平
均繊度が小さくなるように積層した後、加熱して熱接着
性疎水性繊維の熱接着により構成繊維を結合し、次い
で、水洗することにより繊維に付着する油剤を０．２重
量％以下になるまで除去し、乾燥することを特徴とする
エアクリーナー用濾材の製造方法に関する。
熱接着性疎水性繊維とで構成される２層以上の繊維層
を、空気流出側の繊維層が空気流入側の繊維層よりも平
均繊度が小さくなるように積層した後、加熱して熱接着
性疎水性繊維の熱接着により構成繊維を結合し、次い
で、水洗することにより繊維に付着する油剤を０．２重
量％以下になるまで除去し、乾燥することを特徴とする
エアクリーナー用濾材の製造方法に関する。
【０００７】すなわち、本発明では空気流出側の繊維層
（内層）の繊維径を小さくし、熱接着性疎水性繊維で繊
維を結合することで緻密に形成しているため、従来の繊
維間を結合するための樹脂量を増やして緻密化する場合
と異なり、繊維間隙を樹脂の被膜が塞いでしまうことも
なく、塵埃、とくにカーボン粒子による目詰りが生じに
くい。また、本発明では、構成繊維に疎水性繊維を使用
すると共に、油剤を繊維重量の０．２重量％以下に除去
しているため、繊維間隙が保持されているにもかかわら
ず、塵埃、とくに砂塵を高い捕集効率で捕集できる。こ
の理由は明らかではないが、油剤が付着していない、あ
るいはほとんど付着していない疎水性繊維で構成される
繊維層では、自然帯電が生じ、この帯電による静電気力
によって砂塵が吸着されて捕集効率が向上するものと推
定される。更に、本発明のエアークリーナー用濾材は十
分な量の熱接着性繊維で結合されているため十分な剛性
が付与される。
（内層）の繊維径を小さくし、熱接着性疎水性繊維で繊
維を結合することで緻密に形成しているため、従来の繊
維間を結合するための樹脂量を増やして緻密化する場合
と異なり、繊維間隙を樹脂の被膜が塞いでしまうことも
なく、塵埃、とくにカーボン粒子による目詰りが生じに
くい。また、本発明では、構成繊維に疎水性繊維を使用
すると共に、油剤を繊維重量の０．２重量％以下に除去
しているため、繊維間隙が保持されているにもかかわら
ず、塵埃、とくに砂塵を高い捕集効率で捕集できる。こ
の理由は明らかではないが、油剤が付着していない、あ
るいはほとんど付着していない疎水性繊維で構成される
繊維層では、自然帯電が生じ、この帯電による静電気力
によって砂塵が吸着されて捕集効率が向上するものと推
定される。更に、本発明のエアークリーナー用濾材は十
分な量の熱接着性繊維で結合されているため十分な剛性
が付与される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明では、熱接着性疎水性繊維
と非熱接着性疎水性繊維とで構成される繊維層が２層以
上積層され、熱接着性疎水性繊維によって構成繊維が結
合される。熱接着性疎水性繊維としては、ポリオレフィ
ン系、ポリエステル系の疎水性の繊維であって、熱接着
性を示すものが使用でき、例えば、ポリプロピレン／ポ
リエチレン複合繊維、ポリエステル／低融点ポリエステ
ル複合繊維、ポリエステル／ポリエチレン複合繊維、ポ
リプロピレン／変性ポリプロピレン複合繊維などの低融
点樹脂成分を含む複合繊維や、低融点ポリエステル繊
維、ポリエチレン繊維などの低融点樹脂からなる繊維が
好適に使用できる。
と非熱接着性疎水性繊維とで構成される繊維層が２層以
上積層され、熱接着性疎水性繊維によって構成繊維が結
合される。熱接着性疎水性繊維としては、ポリオレフィ
ン系、ポリエステル系の疎水性の繊維であって、熱接着
性を示すものが使用でき、例えば、ポリプロピレン／ポ
リエチレン複合繊維、ポリエステル／低融点ポリエステ
ル複合繊維、ポリエステル／ポリエチレン複合繊維、ポ
リプロピレン／変性ポリプロピレン複合繊維などの低融
点樹脂成分を含む複合繊維や、低融点ポリエステル繊
維、ポリエチレン繊維などの低融点樹脂からなる繊維が
好適に使用できる。
【０００９】また、非熱接着性疎水性繊維としては、ポ
リオレフィン系、ポリエステル系の疎水性の繊維であっ
て、上記熱接着性疎水性繊維が熱接着性を示し始める温
度、すなわち、熱接着性疎水性繊維に含まれる低融点樹
脂成分の融点付近の温度において熱接着性を示さない繊
維が使用され、例えば、ポリプロピレン繊維、ポリエス
テル繊維などが好適に使用できる。非熱接着性疎水性繊
維を構成する樹脂の融点は、熱接着性疎水性繊維の低融
点樹脂成分の融点より少なくとも２０℃以上、好ましく
は３０℃以上高いことが望ましい。
リオレフィン系、ポリエステル系の疎水性の繊維であっ
て、上記熱接着性疎水性繊維が熱接着性を示し始める温
度、すなわち、熱接着性疎水性繊維に含まれる低融点樹
脂成分の融点付近の温度において熱接着性を示さない繊
維が使用され、例えば、ポリプロピレン繊維、ポリエス
テル繊維などが好適に使用できる。非熱接着性疎水性繊
維を構成する樹脂の融点は、熱接着性疎水性繊維の低融
点樹脂成分の融点より少なくとも２０℃以上、好ましく
は３０℃以上高いことが望ましい。
【００１０】上記の熱接着性疎水性繊維と非熱接着性疎
水性繊維は、いずれも疎水性であって、標準状態（温度
２０℃、相対湿度６５％）における水分率が２．０以
下、より好ましくは１．０以下であることが望ましく、
繊維の水分率が低いほど塵埃の捕集効率は高くなる傾向
を示す。濾材を構成する繊維の水分率が上記より高い
と、十分な塵埃の捕集効率が得られない場合がある。
水性繊維は、いずれも疎水性であって、標準状態（温度
２０℃、相対湿度６５％）における水分率が２．０以
下、より好ましくは１．０以下であることが望ましく、
繊維の水分率が低いほど塵埃の捕集効率は高くなる傾向
を示す。濾材を構成する繊維の水分率が上記より高い
と、十分な塵埃の捕集効率が得られない場合がある。
【００１１】また、上記の熱接着性疎水性繊維と非熱接
着性疎水性繊維は、いずれも繊維長１０〜１００ｍｍ程
度の短繊維であることが望ましい。これは、長繊維の場
合、繊維を厚み方向も含めたランダムな方向に配向させ
ることが難しく、また熱接着性疎水性繊維と非熱接着性
疎水性繊維を均質に混合し、所望の配合率に設定するこ
とが容易ではないからである。
着性疎水性繊維は、いずれも繊維長１０〜１００ｍｍ程
度の短繊維であることが望ましい。これは、長繊維の場
合、繊維を厚み方向も含めたランダムな方向に配向させ
ることが難しく、また熱接着性疎水性繊維と非熱接着性
疎水性繊維を均質に混合し、所望の配合率に設定するこ
とが容易ではないからである。
【００１２】本発明で使用する繊維層には、上記の繊維
以外の他の繊維が含まれていてもよいが、例えば、天然
繊維、再生繊維または親水性合成繊維などの場合には、
濾材の自然帯電を妨げ、塵埃の捕集効率を低下させるお
それがあるので、できるだけ少量であることが望まし
く、特に必要がある場合を除いては含まれない方がよ
い。
以外の他の繊維が含まれていてもよいが、例えば、天然
繊維、再生繊維または親水性合成繊維などの場合には、
濾材の自然帯電を妨げ、塵埃の捕集効率を低下させるお
それがあるので、できるだけ少量であることが望まし
く、特に必要がある場合を除いては含まれない方がよ
い。
【００１３】上記の熱接着性疎水性繊維と非熱接着性疎
水性繊維とで構成される繊維層は、２層以上積層され、
空気流出側の繊維層が空気流入側の繊維層よりも平均繊
度が小さくなるように配置される。
水性繊維とで構成される繊維層は、２層以上積層され、
空気流出側の繊維層が空気流入側の繊維層よりも平均繊
度が小さくなるように配置される。
【００１４】例えば、繊維層が空気流入側から順に外
層、中間層、内層の３層の繊維層からなる場合であれ
ば、平均繊度が、外層は３〜１５デニール、中間層は
１．５〜６デニール、内層は０．７〜４デニールの範囲
にあり、空気流出側の繊維層が空気流入側の繊維層より
も平均繊度が小さくなっていることが望ましい。繊度が
小さくなるとより繊維間の空隙を小さく形成することが
可能となり、微小な粒子が捕捉できる緻密な層を形成す
ることができる。すなわち、各繊維層の平均繊度を上記
のように空気流出側で空気流入側より小さくすることに
より、空気流入側から空気流出側にかけて粗から密に変
化する粗密構造を形成することができ、塵埃を効率よ
く、かつ濾材が目詰りしにくい状態で捕集することがで
きる。
層、中間層、内層の３層の繊維層からなる場合であれ
ば、平均繊度が、外層は３〜１５デニール、中間層は
１．５〜６デニール、内層は０．７〜４デニールの範囲
にあり、空気流出側の繊維層が空気流入側の繊維層より
も平均繊度が小さくなっていることが望ましい。繊度が
小さくなるとより繊維間の空隙を小さく形成することが
可能となり、微小な粒子が捕捉できる緻密な層を形成す
ることができる。すなわち、各繊維層の平均繊度を上記
のように空気流出側で空気流入側より小さくすることに
より、空気流入側から空気流出側にかけて粗から密に変
化する粗密構造を形成することができ、塵埃を効率よ
く、かつ濾材が目詰りしにくい状態で捕集することがで
きる。
【００１５】また、本発明では、空気流出側の繊維層が
空気流入側の繊維層よりも含まれる熱接着性疎水性繊維
の割合が多いことが望ましい。例えば、繊維層が空気流
入側から順に外層、中間層、内層の３層の繊維層からな
る場合であれば、各繊維層における熱接着性疎水性繊維
の割合は、外層は５〜４０％、中間層は３０〜７０％、
内層は４０〜８０％となっていることが望ましい。熱接
着性疎水性繊維の割合は、主として各繊維層の厚みのコ
ントロールと剛性に影響し、例えば、外層の熱接着性疎
水性繊維の割合が４０％を越えると厚みが潰れすぎて緻
密化し、粗層としての働きをしなくなり、逆に内層での
熱接着性疎水性繊維の割合が４０％未満になると緻密化
ができず、密層を形成することが困難になる。一方、外
層において熱接着性疎水性繊維の割合が５％未満になる
と形状保持性が損なわれると共に繊維の抜けが生じやす
くなり、内層において熱接着性疎水性繊維の割合が８０
％を越えると緻密化しすぎて目詰りが生じやすくなる。
なお、すべての繊維層において必ずしも上流側の繊維層
より熱接着性疎水性繊維の割合が増えていなくてもよ
く、空気流出側の繊維層が空気流入側の繊維層よりも熱
接着性疎水性繊維の割合が多くなっていればよい。
空気流入側の繊維層よりも含まれる熱接着性疎水性繊維
の割合が多いことが望ましい。例えば、繊維層が空気流
入側から順に外層、中間層、内層の３層の繊維層からな
る場合であれば、各繊維層における熱接着性疎水性繊維
の割合は、外層は５〜４０％、中間層は３０〜７０％、
内層は４０〜８０％となっていることが望ましい。熱接
着性疎水性繊維の割合は、主として各繊維層の厚みのコ
ントロールと剛性に影響し、例えば、外層の熱接着性疎
水性繊維の割合が４０％を越えると厚みが潰れすぎて緻
密化し、粗層としての働きをしなくなり、逆に内層での
熱接着性疎水性繊維の割合が４０％未満になると緻密化
ができず、密層を形成することが困難になる。一方、外
層において熱接着性疎水性繊維の割合が５％未満になる
と形状保持性が損なわれると共に繊維の抜けが生じやす
くなり、内層において熱接着性疎水性繊維の割合が８０
％を越えると緻密化しすぎて目詰りが生じやすくなる。
なお、すべての繊維層において必ずしも上流側の繊維層
より熱接着性疎水性繊維の割合が増えていなくてもよ
く、空気流出側の繊維層が空気流入側の繊維層よりも熱
接着性疎水性繊維の割合が多くなっていればよい。
【００１６】各繊維層の間で層間剥離が生じないよう
に、各繊維層は積層された後、絡合されていることが望
ましい。絡合方法としては、ニードルパンチ、水流絡合
などの機械的な絡合手段を用いることが望ましい。繊維
を絡合することにより、各繊維層の繊維の一部は他の繊
維層内に入り込むので、濾材の空気流出側が空気流入側
よりも、繊維径が小さくなるという関係が維持できるよ
うな絡合条件を選ぶ。一般的には、積層する時点で各繊
維層が上記の関係を満たしていれば、絡合後も上記の関
係は維持される。
に、各繊維層は積層された後、絡合されていることが望
ましい。絡合方法としては、ニードルパンチ、水流絡合
などの機械的な絡合手段を用いることが望ましい。繊維
を絡合することにより、各繊維層の繊維の一部は他の繊
維層内に入り込むので、濾材の空気流出側が空気流入側
よりも、繊維径が小さくなるという関係が維持できるよ
うな絡合条件を選ぶ。一般的には、積層する時点で各繊
維層が上記の関係を満たしていれば、絡合後も上記の関
係は維持される。
【００１７】各繊維層を積層した後に、加熱処理を施す
ことにより、熱接着性疎水性繊維の熱接着により、濾材
を構成する繊維が結合される。加熱処理の手段はとくに
限定されず、例えば、加熱ロール、ドライヤー、オーブ
ンなどが用いられる。また、加熱条件としては、熱接着
性疎水性繊維に含まれる低融点樹脂成分の融点以上、非
熱接着性疎水性繊維を構成する樹脂の融点未満の温度で
あることが望ましい。なお、濾材は圧縮により緻密層を
形成すると共に剛性が付与されていることが望ましいの
で、この加熱処理の際に、あるいいは加熱処理の後に加
圧処理されていると更によい。加熱処理の際に加圧処理
する方法としては、例えば、加熱ロールを通す際に積層
された繊維層の厚みよりもロール間の間隔を狭くしてお
く方法や、加熱プレスする方法などがあり、加熱処理の
後に加圧処理する方法としては、例えば、ドライヤーや
オーブンで加熱した直後に、積層された繊維層の厚みよ
りも間隔を狭く設定したロール間を通す方法や、プレス
機などでプレスする方法がある。
ことにより、熱接着性疎水性繊維の熱接着により、濾材
を構成する繊維が結合される。加熱処理の手段はとくに
限定されず、例えば、加熱ロール、ドライヤー、オーブ
ンなどが用いられる。また、加熱条件としては、熱接着
性疎水性繊維に含まれる低融点樹脂成分の融点以上、非
熱接着性疎水性繊維を構成する樹脂の融点未満の温度で
あることが望ましい。なお、濾材は圧縮により緻密層を
形成すると共に剛性が付与されていることが望ましいの
で、この加熱処理の際に、あるいいは加熱処理の後に加
圧処理されていると更によい。加熱処理の際に加圧処理
する方法としては、例えば、加熱ロールを通す際に積層
された繊維層の厚みよりもロール間の間隔を狭くしてお
く方法や、加熱プレスする方法などがあり、加熱処理の
後に加圧処理する方法としては、例えば、ドライヤーや
オーブンで加熱した直後に、積層された繊維層の厚みよ
りも間隔を狭く設定したロール間を通す方法や、プレス
機などでプレスする方法がある。
【００１８】本発明のエアクリーナー用濾材は、繊維重
量に対する油剤の付着量が０．２重量％以下であること
が必要である。油剤の付着量がこれより多いと十分な塵
埃の捕集効率が得られなくなる。繊維重量に対する油剤
の付着量が少ないほど塵埃の捕集効率は向上する傾向に
あり、理想的には油剤が全く付着していない状態が望ま
しい。なお、ここで油剤とは、紡糸油剤や紡績油剤など
の繊維油剤の他、バインダーや各種処理剤に含まれる油
剤も含まれる。
量に対する油剤の付着量が０．２重量％以下であること
が必要である。油剤の付着量がこれより多いと十分な塵
埃の捕集効率が得られなくなる。繊維重量に対する油剤
の付着量が少ないほど塵埃の捕集効率は向上する傾向に
あり、理想的には油剤が全く付着していない状態が望ま
しい。なお、ここで油剤とは、紡糸油剤や紡績油剤など
の繊維油剤の他、バインダーや各種処理剤に含まれる油
剤も含まれる。
【００１９】一般に、繊維、とくに不織布の製造におい
て、カード法などにより繊維ウェブを形成するのに使用
される繊維長１０〜１００ｍｍの短繊維では、繊維油剤
が付着しているため、上記のような付着量範囲とするた
めには、油剤を除去する必要がある。この油剤を除去す
る方法としては、例えば、水洗などの液体による洗浄が
あるが、特に油剤量を低減したい場合には、温度５０℃
以上の水またはアルコールなどの溶剤を用いることが望
ましい。
て、カード法などにより繊維ウェブを形成するのに使用
される繊維長１０〜１００ｍｍの短繊維では、繊維油剤
が付着しているため、上記のような付着量範囲とするた
めには、油剤を除去する必要がある。この油剤を除去す
る方法としては、例えば、水洗などの液体による洗浄が
あるが、特に油剤量を低減したい場合には、温度５０℃
以上の水またはアルコールなどの溶剤を用いることが望
ましい。
【００２０】以下、実施例を用いて本発明を更に具体的
に説明するが、これらは本発明を限定するものではな
い。
に説明するが、これらは本発明を限定するものではな
い。
【００２１】
実施例１、２及び比較例１ 繊度１．５デニール、繊維長３８ｍｍのポリエステル繊
維（融点：２６０℃）４０重量％と、繊度２デニール、
繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複
合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）６０重
量％とからなる目付１２０ｇ／ｍ2 の内層用繊維層（平
均繊度：１．８デニール）と、繊度２デニール、繊維長
５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重
量％と、繊度２デニール、繊維長５１ｍｍのポリエステ
ル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステル
の融点：１１０℃）７０重量％と、からなる目付８０ｇ
／ｍ2 の中間層用繊維層（平均繊度：２デニール）と、
繊度６デニール、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維
（融点：２６０℃）９０重量％と、繊度４デニール、繊
維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合
繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１０重量
％とからなる目付８０ｇ／ｍ2 の外層用繊維層（平均繊
度：５．８デニール）とを積層した後、ニードルパンチ
処理を施し、温度１５０℃の加熱ロール（ロール間スリ
ット１．５ｍｍ）に通して、ポリエステル／低融点ポリ
エステル複合繊維により繊維間を結合し、厚さ３．０ｍ
ｍの積層不織布を得た。なお、使用したポリエステル繊
維とポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維の標準
状態における水分率は０．４〜０．５であった。次い
で、得られた積層不織布を、６０℃の水で５分間水洗
して、乾燥する（実施例１）、６０℃の水で３０秒間
水洗して、乾燥する（実施例２）、水洗しない（比較
例１）ことにより各々エアクリーナー用濾材を得た。
維（融点：２６０℃）４０重量％と、繊度２デニール、
繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複
合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）６０重
量％とからなる目付１２０ｇ／ｍ2 の内層用繊維層（平
均繊度：１．８デニール）と、繊度２デニール、繊維長
５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重
量％と、繊度２デニール、繊維長５１ｍｍのポリエステ
ル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステル
の融点：１１０℃）７０重量％と、からなる目付８０ｇ
／ｍ2 の中間層用繊維層（平均繊度：２デニール）と、
繊度６デニール、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維
（融点：２６０℃）９０重量％と、繊度４デニール、繊
維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合
繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１０重量
％とからなる目付８０ｇ／ｍ2 の外層用繊維層（平均繊
度：５．８デニール）とを積層した後、ニードルパンチ
処理を施し、温度１５０℃の加熱ロール（ロール間スリ
ット１．５ｍｍ）に通して、ポリエステル／低融点ポリ
エステル複合繊維により繊維間を結合し、厚さ３．０ｍ
ｍの積層不織布を得た。なお、使用したポリエステル繊
維とポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維の標準
状態における水分率は０．４〜０．５であった。次い
で、得られた積層不織布を、６０℃の水で５分間水洗
して、乾燥する（実施例１）、６０℃の水で３０秒間
水洗して、乾燥する（実施例２）、水洗しない（比較
例１）ことにより各々エアクリーナー用濾材を得た。
【００２２】比較例２ 繊度１．５デニール、繊維長５１ｍｍのレーヨン繊維９
０重量％と、繊度１．５デニール、繊維長３８ｍｍのポ
リエステル繊維１０重量％とからなる目付６５ｇ／ｍ2
の内層用繊維層（平均繊度：１．５デニール）と、繊度
１．５デニール、繊維長５１ｍｍのレーヨン繊維４０重
量％と、繊度１．５デニール、繊維長３８ｍｍのポリエ
ステル繊維２０重量％と、繊度３デニール、繊維長６４
ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度６デニー
ル、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％とか
らなる目付６０ｇ／ｍ2 の中間層用繊維層（平均繊度：
２．７デニール）と、繊度３デニール、繊維長５１ｍｍ
のレーヨン繊維１５重量％と、繊度３デニール、繊維長
６４ｍｍのポリエステル繊維３５重量％と、繊度６デニ
ール、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維５０重量％と
からなる目付５５ｇ／ｍ2 の外層用繊維層（平均繊度：
４．５デニール）とを積層した後、ニードルパンチ処理
を施し、アクリル酸エステル樹脂エマルジョンを含浸
し、１３０℃の熱風ドライヤーで乾燥することにより、
樹脂が７０ｇ／ｍ2 付着した、厚さ３．０ｍｍ、目付２
５０ｇ／ｍ2 の濾材を得た。
０重量％と、繊度１．５デニール、繊維長３８ｍｍのポ
リエステル繊維１０重量％とからなる目付６５ｇ／ｍ2
の内層用繊維層（平均繊度：１．５デニール）と、繊度
１．５デニール、繊維長５１ｍｍのレーヨン繊維４０重
量％と、繊度１．５デニール、繊維長３８ｍｍのポリエ
ステル繊維２０重量％と、繊度３デニール、繊維長６４
ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度６デニー
ル、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％とか
らなる目付６０ｇ／ｍ2 の中間層用繊維層（平均繊度：
２．７デニール）と、繊度３デニール、繊維長５１ｍｍ
のレーヨン繊維１５重量％と、繊度３デニール、繊維長
６４ｍｍのポリエステル繊維３５重量％と、繊度６デニ
ール、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維５０重量％と
からなる目付５５ｇ／ｍ2 の外層用繊維層（平均繊度：
４．５デニール）とを積層した後、ニードルパンチ処理
を施し、アクリル酸エステル樹脂エマルジョンを含浸
し、１３０℃の熱風ドライヤーで乾燥することにより、
樹脂が７０ｇ／ｍ2 付着した、厚さ３．０ｍｍ、目付２
５０ｇ／ｍ2 の濾材を得た。
【００２３】得られた濾材について、ＪＩＳ８種塵埃
（砂塵）の初期捕集効率、フルライフの捕集効率及びＤ
ＨＣ（ Dust Holding Capacity：塵埃保持量）、カーボ
ンのフルライフの捕集効率とＤＦＣ（ Dust Feeding Ca
pacity：塵埃処理量）とを下記の方法で測定し、各濾材
の油剤付着量と合せて表１に示した。
（砂塵）の初期捕集効率、フルライフの捕集効率及びＤ
ＨＣ（ Dust Holding Capacity：塵埃保持量）、カーボ
ンのフルライフの捕集効率とＤＦＣ（ Dust Feeding Ca
pacity：塵埃処理量）とを下記の方法で測定し、各濾材
の油剤付着量と合せて表１に示した。
【００２４】（１）ＪＩＳ８種塵埃の「初期捕集効
率」、「フルライフ捕集効率」及び「ＤＨＣ」：これら
の測定は、ＪＩＳ Ｄ １６１２（自動車用エアクリー
ナー試験方法）に準じて行った。ただし、試験用のエア
クリーナーエレメントとして、有効濾過面積５３０ｃｍ
2 の平板濾材を使用した。また、ＪＩＳ−８種塵埃の試
験条件は塵埃濃度１ｇ／ｍ3 及び風速３０ｃｍ／秒と
し、「初期捕集効率」は濾過面積１００ｃｍ2 に対して
１．１ｇの割合で塵埃を供給した時点での捕集効率と
し、「フルライフ捕集効率」及び「ＤＨＣ」は通気抵抗
が３００ｍｍＡｑに上昇した時点での捕集効率及び塵埃
保持量とした。
率」、「フルライフ捕集効率」及び「ＤＨＣ」：これら
の測定は、ＪＩＳ Ｄ １６１２（自動車用エアクリー
ナー試験方法）に準じて行った。ただし、試験用のエア
クリーナーエレメントとして、有効濾過面積５３０ｃｍ
2 の平板濾材を使用した。また、ＪＩＳ−８種塵埃の試
験条件は塵埃濃度１ｇ／ｍ3 及び風速３０ｃｍ／秒と
し、「初期捕集効率」は濾過面積１００ｃｍ2 に対して
１．１ｇの割合で塵埃を供給した時点での捕集効率と
し、「フルライフ捕集効率」及び「ＤＨＣ」は通気抵抗
が３００ｍｍＡｑに上昇した時点での捕集効率及び塵埃
保持量とした。
【００２５】（２）カーボン粒子の「フルライフ捕集効
率」及び「ＤＦＣ」：「ＤＦＣ」の測定は、試験ダスト
を軽油燃焼カーボンからなるカーボン粒子に変更したこ
と以外は、前記のＪＩＳ８種塵埃の「ＤＨＣ」の測定と
同様に行って、通気抵抗が３００ｍｍＡｑに上昇した時
点で、濾材に捕集されたカーボン粒子の保持量を測定
し、これに濾材を通過して絶対フィルターに捕集された
カーボン粒子の量を加えて求めた。また、「フルライフ
捕集効率」の測定は、試験ダストを軽油燃焼カーボンか
らなるカーボン粒子に変更したこと以外は、前記のＪＩ
Ｓ８種塵埃の「フルライフ捕集効率」の測定と同様に行
った。なお、カーボン粒子の「フルライフ捕集効率」及
び「ＤＦＣ」の試験条件は、カーボン粒子濃度０．０４
ｇ／ｍ3 及び風速３０ｃｍ／秒とした。
率」及び「ＤＦＣ」：「ＤＦＣ」の測定は、試験ダスト
を軽油燃焼カーボンからなるカーボン粒子に変更したこ
と以外は、前記のＪＩＳ８種塵埃の「ＤＨＣ」の測定と
同様に行って、通気抵抗が３００ｍｍＡｑに上昇した時
点で、濾材に捕集されたカーボン粒子の保持量を測定
し、これに濾材を通過して絶対フィルターに捕集された
カーボン粒子の量を加えて求めた。また、「フルライフ
捕集効率」の測定は、試験ダストを軽油燃焼カーボンか
らなるカーボン粒子に変更したこと以外は、前記のＪＩ
Ｓ８種塵埃の「フルライフ捕集効率」の測定と同様に行
った。なお、カーボン粒子の「フルライフ捕集効率」及
び「ＤＦＣ」の試験条件は、カーボン粒子濃度０．０４
ｇ／ｍ3 及び風速３０ｃｍ／秒とした。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１から明らかなように、実施例１、２及
び比較例１の濾材は、一般的な樹脂含浸タイプである比
較例２の濾材に比べて２倍近くのカーボン粒子の塵埃処
理容量（ＤＦＣ）を持つことがわかる。また、水洗しな
い比較例１のものに比べて実施例１、２のものは、捕集
効率、とくにＪＩＳ８種塵埃の初期捕集効率に優れてお
り、例えば、実施例１と比較例１の初期捕集効率から、
未捕集の塵埃量の比率を計算すると（１００−９２．
８）／（１００−９６．７）＝７．２／３．３＝２．２
で、未捕集の塵埃が比較例１の濾材では実施例１の濾材
の２倍以上もあることがわかる。
び比較例１の濾材は、一般的な樹脂含浸タイプである比
較例２の濾材に比べて２倍近くのカーボン粒子の塵埃処
理容量（ＤＦＣ）を持つことがわかる。また、水洗しな
い比較例１のものに比べて実施例１、２のものは、捕集
効率、とくにＪＩＳ８種塵埃の初期捕集効率に優れてお
り、例えば、実施例１と比較例１の初期捕集効率から、
未捕集の塵埃量の比率を計算すると（１００−９２．
８）／（１００−９６．７）＝７．２／３．３＝２．２
で、未捕集の塵埃が比較例１の濾材では実施例１の濾材
の２倍以上もあることがわかる。
【００２８】実施例３及び比較例３ 繊度２デニール、繊維長５１ｍｍのポリプロピレン繊維
（融点：１７０℃）４０重量％と、繊度１．５デニー
ル、繊維長５１ｍｍのポリプロピレン／ポリエチレン複
合繊維（ポリエチレンの融点：１３０℃）６０重量％と
からなる目付１２０ｇ／ｍ2 の内層用繊維層（平均繊
度：１．７デニール）と、繊度２デニール、繊維長５１
ｍｍのポリプロピレン繊維（融点：１７０℃）３０重量
％と、繊度３デニール、繊維長５１ｍｍのポリプロピレ
ン／ポリエチレン複合繊維（ポリエチレンの融点：１３
０℃）７０重量％と、からなる目付８５ｇ／ｍ2 の中間
層用繊維層（平均繊度：２．７デニール）と、繊度６デ
ニール、繊維長５１ｍｍのポリプロピレン繊維（融点：
１７０℃）９０重量％と、繊度３デニール、繊維長５１
ｍｍのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維（ポリエ
チレンの融点：１３０℃）１０重量％とからなる目付８
５ｇ／ｍ2 の外層用繊維層（平均繊度：５．７デニー
ル）とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、温度
１４０℃の加熱ロール（ロール間スリット１．５ｍｍ）
に通して、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維
により繊維間を結合し、厚さ３．０ｍｍの積層不織布を
得た。なお、使用したポリプロピレン繊維とポリプロピ
レン／ポリエチレン複合繊維の標準状態における水分率
は０であった。次いで、得られた積層不織布を、６０
℃の水で５分間水洗して、乾燥する（実施例３）、水
洗しない（比較例３）ことにより各々エアクリーナー用
濾材を得た。
（融点：１７０℃）４０重量％と、繊度１．５デニー
ル、繊維長５１ｍｍのポリプロピレン／ポリエチレン複
合繊維（ポリエチレンの融点：１３０℃）６０重量％と
からなる目付１２０ｇ／ｍ2 の内層用繊維層（平均繊
度：１．７デニール）と、繊度２デニール、繊維長５１
ｍｍのポリプロピレン繊維（融点：１７０℃）３０重量
％と、繊度３デニール、繊維長５１ｍｍのポリプロピレ
ン／ポリエチレン複合繊維（ポリエチレンの融点：１３
０℃）７０重量％と、からなる目付８５ｇ／ｍ2 の中間
層用繊維層（平均繊度：２．７デニール）と、繊度６デ
ニール、繊維長５１ｍｍのポリプロピレン繊維（融点：
１７０℃）９０重量％と、繊度３デニール、繊維長５１
ｍｍのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維（ポリエ
チレンの融点：１３０℃）１０重量％とからなる目付８
５ｇ／ｍ2 の外層用繊維層（平均繊度：５．７デニー
ル）とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、温度
１４０℃の加熱ロール（ロール間スリット１．５ｍｍ）
に通して、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維
により繊維間を結合し、厚さ３．０ｍｍの積層不織布を
得た。なお、使用したポリプロピレン繊維とポリプロピ
レン／ポリエチレン複合繊維の標準状態における水分率
は０であった。次いで、得られた積層不織布を、６０
℃の水で５分間水洗して、乾燥する（実施例３）、水
洗しない（比較例３）ことにより各々エアクリーナー用
濾材を得た。
【００２９】得られた濾材について、ＪＩＳ８種塵埃
（砂塵）の初期捕集効率、フルライフの捕集効率及びＤ
ＨＣ、カーボンのフルライフの捕集効率とＤＦＣとを測
定し、表２に示した。なお、実施例３のエアクリーナー
用濾材については、耐熱テストとして、１２０℃のドラ
イヤー中に７２時間置いた後、取り出して５分以内に測
定を開始して、ＪＩＳ８種塵埃の初期捕集効率、フルラ
イフの捕集効率及びＤＨＣ、カーボンのフルライフの捕
集効率とＤＦＣを測定した。また、ドライヤーから取り
出した後、室温で３０分間通風した後に、同様の項目に
ついて測定した。
（砂塵）の初期捕集効率、フルライフの捕集効率及びＤ
ＨＣ、カーボンのフルライフの捕集効率とＤＦＣとを測
定し、表２に示した。なお、実施例３のエアクリーナー
用濾材については、耐熱テストとして、１２０℃のドラ
イヤー中に７２時間置いた後、取り出して５分以内に測
定を開始して、ＪＩＳ８種塵埃の初期捕集効率、フルラ
イフの捕集効率及びＤＨＣ、カーボンのフルライフの捕
集効率とＤＦＣを測定した。また、ドライヤーから取り
出した後、室温で３０分間通風した後に、同様の項目に
ついて測定した。
【００３０】
【表２】
【００３１】表２から明らかなように、耐熱性について
は１２０℃で７２時間処理した後、若干の初期捕集効率
の低下が見られるが、比較例３に比べればなお十分に高
い効率を維持しており、また、室温で３０分通風するこ
とにより、ほぼ元の状態に復元することがわかる。
は１２０℃で７２時間処理した後、若干の初期捕集効率
の低下が見られるが、比較例３に比べればなお十分に高
い効率を維持しており、また、室温で３０分通風するこ
とにより、ほぼ元の状態に復元することがわかる。
【００３２】
【発明の効果】本発明のエアクリーナー用濾材は、従来
両立が困難であった砂塵の捕集効率の向上とカーボンラ
イフ（カーボンの処理容量）の向上とを達成しており、
また、剛性にも優れ、プリーツ加工などによる所望の形
状への成形が可能なことから、例えば自動車用のエアク
リーナーなどに使用すると、ロングライフで十分な塵埃
の除去が行える。
両立が困難であった砂塵の捕集効率の向上とカーボンラ
イフ（カーボンの処理容量）の向上とを達成しており、
また、剛性にも優れ、プリーツ加工などによる所望の形
状への成形が可能なことから、例えば自動車用のエアク
リーナーなどに使用すると、ロングライフで十分な塵埃
の除去が行える。
Claims (10)
- 【請求項１】 熱接着性疎水性繊維と非熱接着性疎水性
繊維で構成される繊維層が２層以上積層され、熱接着性
疎水性繊維によって結合されている濾材であって、空気
流出側の繊維層が空気流入側の繊維層よりも平均繊度が
小さく、かつ繊維の重量に対する油剤の付着量の割合が
０．２重量％以下であることを特徴とするエアクリーナ
ー用濾材。 - 【請求項２】 構成繊維の標準状態（温度２０℃、相対
湿度６５％）における水分率が２．０以下であることを
特徴とする請求項１に記載のエアクリーナー用濾材。 - 【請求項３】 空気流出側の繊維層が空気流入側の繊維
層よりも含まれる熱接着性疎水性繊維の割合が多いこと
を特徴とする請求項１または２に記載のエアクリーナー
用濾材。 - 【請求項４】 空気流入側から順に外層、中間層、内層
の３層の繊維層からなり、平均繊度が、外層は３〜１５
デニール、中間層は１．５〜６デニール、内層は０．７
〜４デニールであることを特徴とする請求項１から３の
いずれかに記載のエアクリーナー用濾材。 - 【請求項５】 空気流入側から順に外層、中間層、内層
の３層の繊維層からなり、各繊維層における熱接着性疎
水性繊維の割合が、外層は５〜４０％、中間層は３０〜
７０％、内層は３０〜８０％であることを特徴とする請
求項１から４のいずれかに記載のエアクリーナー用濾
材。 - 【請求項６】 熱接着性疎水性繊維と非熱接着性疎水性
繊維とで構成され、熱接着性疎水性繊維によって結合さ
れている濾材であって、空気流出側が空気流入側よりも
繊維径が小さく、かつ繊維の重量に対する油剤の付着量
の割合が０．２重量％以下であることを特徴とするエア
クリーナー用濾材。 - 【請求項７】 空気流出側が空気流入側よりも含まれる
熱接着性疎水性繊維の割合が多いことを特徴とする請求
項６に記載のエアクリーナー用濾材。 - 【請求項８】 熱接着性疎水性繊維と非熱接着性疎水性
繊維とで構成される２層以上の繊維層を、空気流出側の
繊維層が空気流入側の繊維層よりも、平均繊度が小さく
なるように積層した後、加熱して熱接着性疎水性繊維の
熱接着により構成繊維を結合し、次いで、水洗すること
により繊維に付着する油剤を０．２重量％以下になるま
で除去し、乾燥することを特徴とするエアクリーナー用
濾材の製造方法。 - 【請求項９】 空気流出側の繊維層が空気流入側の繊維
層よりも含まれる熱接着性疎水性繊維の割合が多くなる
ように積層したことを特徴とする請求項８に記載のエア
クリーナー用濾材の製造方法。 - 【請求項１０】 繊維層を積層した後に、機械的に絡合
することを特徴とする請求項８に記載のエアクリーナー
用濾材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02601596A JP3573861B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | エアクリーナー用濾材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02601596A JP3573861B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | エアクリーナー用濾材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09192427A true JPH09192427A (ja) | 1997-07-29 |
| JP3573861B2 JP3573861B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=12181878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02601596A Expired - Fee Related JP3573861B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | エアクリーナー用濾材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3573861B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6991113B2 (en) | 2002-05-24 | 2006-01-31 | Kureha Ltd. | Nonwoven fabric for filter and filter for engine |
| JP2007190501A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Nippon Muki Co Ltd | エアフィルタ用ろ材及びその製造方法 |
| JP2012179587A (ja) * | 2011-02-10 | 2012-09-20 | Kureha Ltd | オイル含浸濾過材 |
| JP2017008475A (ja) * | 2010-10-14 | 2017-01-12 | フェアテック インヴェストメント リミテッド | 不織布のニードルパンチフェルト生地、その製造方法、および、それにより作られたフィルター |
-
1996
- 1996-01-18 JP JP02601596A patent/JP3573861B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6991113B2 (en) | 2002-05-24 | 2006-01-31 | Kureha Ltd. | Nonwoven fabric for filter and filter for engine |
| JP2007190501A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Nippon Muki Co Ltd | エアフィルタ用ろ材及びその製造方法 |
| JP2017008475A (ja) * | 2010-10-14 | 2017-01-12 | フェアテック インヴェストメント リミテッド | 不織布のニードルパンチフェルト生地、その製造方法、および、それにより作られたフィルター |
| JP2012179587A (ja) * | 2011-02-10 | 2012-09-20 | Kureha Ltd | オイル含浸濾過材 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3573861B2 (ja) | 2004-10-06 |
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