JPH1077567A - 難燃性フィルター用基材およびそれを用いてなるフィルター装置 - Google Patents

難燃性フィルター用基材およびそれを用いてなるフィルター装置

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JPH1077567A
JPH1077567A JP8191157A JP19115796A JPH1077567A JP H1077567 A JPH1077567 A JP H1077567A JP 8191157 A JP8191157 A JP 8191157A JP 19115796 A JP19115796 A JP 19115796A JP H1077567 A JPH1077567 A JP H1077567A
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JP
Japan
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flame
filter
retardant
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core
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JP8191157A
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Kaori Iwasaki
かおり 岩▲さき▼
Makoto Nishimura
誠 西村
Yasuyoshi Horiguchi
泰義 堀口
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、良好な難燃性とプリーツ加工性を有
し、またプリーツ形態保持性に優れていて長期にわたり
良好なフィルター性能を発揮できる優れた難燃性フィル
ター用基材およびそれからなるフィルター装置を提供せ
んとするものである。 【解決手段】本発明の難燃性フィルター用基材は、ポリ
エステル系フィラメントからなる部分的に圧着された不
織布であって、該フィラメントが芯鞘構造の複合フィラ
メントであり、かつ、該芯成分に難燃成分としてリン原
子を含有することを特徴とするものである。また、本発
明のフィルター装置は、かかる難燃性フィルター用基材
をフィルター装置のフィルター部材として構成したこと
を特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルター用基材
に関し、詳しくは良好な難燃性とプリーツ加工性を有
し、またプリーツ形態保持性に優れていて、長期にわた
り良好なフィルター性能を発揮できる優れた難燃性フィ
ルター用基材およびそれからなるフィルター装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、スパンボンド、メルトブローなど
合繊不織布を基材としたフィルターが相次いで開発さ
れ、中性能フィルター、高性能フィルターの分野で種々
の新製品が上市されている。その中でもポリエステル系
フィラメントからなるスパンボンド不織布は力学特性、
熱安定性など優れているため、エアー、液体等の様々な
ダストのフィルターとして幅広く使用されている。
【0003】一般にこれらの用途のフィルター用基材
は、プリーツ加工を施し、フィルターユニット中での表
面積を大きくし、フィルター機能を高めたものが使用さ
れる。そこで、使用されるフィルター用基材にはプリー
ツ加工が可能である必要があり、不織布にその特性を持
たすためには、不織布を部分的に圧着し、ある程度の硬
さや強力を持たす必要がある。また、フィルター性能を
満足させるために、不織布の見掛密度を高めたり、目付
の高い不織布を使用する。
【0004】このような目付の高いスパンボンド不織布
を得るためには、ポリエステルを耐力フィラメント、該
ポリエステルより融点の低い共重合ポリエステルをバイ
ンダーフィラメントとした混繊方式、あるいは芯成分を
ポリエステル、鞘成分を芯成分より融点の低い共重合ポ
リエステルの芯鞘構造とした複合フィラメントを使用す
ることが知られているが、安定して目付の高い製品を得
るためにはシート全面を低融点成分とした後者の方法が
最も有効とされる。
【0005】また今日、多くのフィルター用途で、火災
予防の観点から難燃性であることが要求される。ポリエ
ステル系フィラントからなる不織布の難燃化技術は様々
な試みがなされているが、フィラメントにリン原子を含
有させることが最も有効であるとされている。その中で
も芯鞘複合フィラメントを使用した難燃性ポリエステル
不織布の技術として、特開平6−264353号公報に
は、芯、鞘成分いずれにもリン原子を含有する方法、特
開平6−264354号公報には鞘成分にのみリン原子
を含有する方法が提案されている。
【0006】ところが、該難燃化技術は一般不織布より
も更なる硬さ、強力を必要とするフィルター用途には有
効なものではなかった。なぜならば一般にリン原子を含
有させた難燃性ポリエステル不織布は、従来のポリエス
テル不織布に比べフィルムライクになり、フィルター用
不織布として重要なプリーツ時の耐折強さが半減、プリ
ーツ用フィルター材として使用できない。よって芯、鞘
成分ともにリン原子を含有させた芯鞘複合フィラメント
を使用した場合、これは顕著に現れる傾向にあった。一
方、鞘成分のみにリン原子を含有させた芯鞘複合フィラ
メントを使用した場合、耐折強さは改善されるが、本発
明のフィルター用基材は高強力を得るために耐力部分で
ある芯成分を70%以上と多くする必要があるため、難
燃性を得るだけのリン原子を鞘成分にのみ含有させるに
は、紡糸上限界があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題を解決し、良好な難燃性とプリーツ加工性を
有し、またプリーツ形態保持性に優れていて長期にわた
り良好なフィルター性能を発揮できる優れた難燃性フィ
ルター用基材およびそれからなるフィルター装置を提供
せんとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用する。すなわ
ち、本発明の難燃性フィルター用基材ポリエステル系フ
ィラメントからなる部分的に圧着された不織布であっ
て、該フィラメントが芯鞘構造の複合フィラメントであ
り、かつ、該芯成分に難燃成分としてリン原子を含有す
ることを特徴とするものである。
【0009】また、本発明のフィルター装置は、かかる
難燃性フィルター用基材をフィルター装置のフィルター
部材として構成したことを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明は、優れた難燃性フィルタ
ー用基材を得るため鋭意検討した結果、不織布を構成す
るフィラメントを芯鞘構造とし、該芯成分に難燃成分と
してリン原子を含有せしめることが、良好な難燃性を有
し、さらにプリーツ用フィルターとしての硬さ、強力を
保持することができることを究明したものである。
【0011】すなわち、本発明は、該フィルター用基材
を芯鞘構造の複合フィラメントで構成することにより、
難燃性を有する不織布を安定して供給することができ、
同時に、フィルター性能ならびにプリーツ加工性に優れ
たものを提供する事ができたものである。
【0012】以下に本発明を詳細に説明する。本発明で
言う部分的に圧着された不織布とは、不織布を構成して
いる連続フィラメント間が熱と圧力によって融着し、部
分的にくぼみがあること、即ち、フィラメント密度が高
くなった部分が点在することを言う。このように、部分
的に圧着するためには、通常、加熱した一対のエンボス
ロールが使用されるが、本発明においては、エンボスロ
ールの形態、組合わせ等について特に規制するものでは
ない。また、圧着部の不織布全体の面積に占める割合
も、特に規制するものではないが、より少ない方が好ま
しく、たとえば、好ましくは10〜30%,さらに好ま
しくは15〜20%の範囲で占めるのがよい。具体的に
は、圧着部面積が0.5〜1.5mm2 である場合、好ま
しくは10〜50個/cm2 、さらに好ましくは25〜3
5個/cm2 の範囲がよい。
【0013】本発明のポリエステル系芯鞘フィラメント
は、鞘成分が芯成分に対し20℃以上低い融点を持つ共
重合ポリエステルから成ることが、目付の高い不織布を
得る上で非常に有効である。更に、芯鞘構造とは、一般
的な同心円が最も好ましいが、偏芯円形、異型断面型と
しても良い。また、かかる芯鞘フィラメントに酸化チタ
ン、カーボンブラック等の添加剤を含んでもよいことは
言うまでもない。本発明の共重合ポリエステルとは、ア
ジピン酸、イソフタル酸、等を共重合したポリエステル
であり酸化チタン、カーボンブラック等の添加剤を含ん
でもよいことは言うまでもない。また芯成分にリン原子
を添加する方法として、原料段階でリン原子を含む化合
物を混合又は共重合することにより目的にかなう芯鞘フ
ィラメントが得られる。本発明のフィルター用基材は、
該リン原子の含有量が該フィラメント重量の1000〜
10000ppmである必要がある。リン原子が100
0ppm未満であると難燃性フィルター用基材として満
足できる難燃性、つまり、JIS K−7201に基づ
いて測定されるLOI値26以上の難燃性が得られな
い。他方、10000ppmを越えると、先述したよう
なリン原子を含有させた難燃性ポリエステル不織布の特
徴である、フィルムライク化が顕著になり、フィルター
用基材として重要なプリーツ時の耐折強さが半減、プリ
ーツ用フィルター材として使用できない。
【0014】本発明の芯鞘フィラメントの鞘部は、該フ
ィラメント重量の30重量%以下、さらに好ましくは2
0重量%以下とするとよい。鞘成分の割合が増加する
と、フィラメントの耐力部分である芯成分の割合が減
少、フィラメント強力が低下し、フィルター用基材とし
て十分な強力、硬さが得られない。
【0015】プリーツ用フィルター材として必要とされ
る機械特性には、まず耐折強さが重要とされ、これはJ
IS P−8115のMIT形試験器による耐折強さ試
験に基づいて測定されるものであり、本発明の難燃性フ
ィルター用基材は2万回以上であることが必要である。
2万回未満であると、プリーツ加工性が低下するばかり
か、プリーツ折山部からダストの漏れが発生、十分なフ
ィルター性能が得られず、フィルターライフも減少す
る。
【0016】また該フィルター用基材は、目付150g
/m2 以上、また剛軟度が500mg以上でなければな
らない。これは、該フィルター用基材がプリーツ加工を
施し使用されることから、ある程度の硬さや強力を持た
す必要があり、目付、剛軟度ともこれ以下であると、プ
リーツ加工が困難であるばかりか、プリーツ形態を保持
することも困難である。また、フィルター性能において
も満足できるものが得られない。
【0017】本発明の難燃性フィルター用基材は、平均
孔径が15〜70μmであることが重要である。これ
は、適正なフィルター性能を出すためであり、15μm
未満になると捕集性能は良いが、初期圧損が高いばかり
でなく、フィルターライフが短くなり、用途によっては
過剰品質となる。また、70μmを越えると十分な捕集
性能が得られない。
【0018】本発明のかかる難燃性フィルター用基材
を、フィルター装置のフィルター部材としてとして使用
すると、良好な難燃性と、更には長期にわたり良好なフ
ィルター性能を発揮できるフィルター装置を提供するこ
とができるものである。
【0019】
【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。なお、実施例における各種特性は次の方法によ
り測定した。
【0020】目付: JIS L−1906に基づいて
求めた。
【0021】厚さ: JIS L−1906に基づいて
求めた。
【0022】難燃性: JIS K−7201に基づい
てLOI値を求めた。
【0023】耐折強さ: JIS P−8115のMI
T形試験機による耐折強さ試験方法に基づいて求めた。
(張力は2kgfに設定) 剛軟度: JIS L−1096 ガーレ法に基づいて
求めた。
【0024】紡糸性: おのおのの実施例、比較例の条
件に従い、5時間紡糸を実施し糸切れ回数をカウント、
下記の様に判定した。
【0025】 ○:1〜5回/時間 △:6〜10回/時間 ×:11回以上/時間 実施例1〜5、比較例1、2 表1に示す芯鞘比率、リン含有量、リン含有形態で、ポ
リエステル系芯鞘複合フィラメントを単糸繊度2dで溶
融紡糸し、空気圧により開繊した後、移動するネット上
に堆積させ、一対の加熱エンボスロールを使用し、熱圧
着し、目付260g/m2 、厚さ0.6mmの不織布を
得た。
【0026】
【表1】 実施例1、2は難燃性、耐折強さ、紡糸性いずれも良好
なものが得られた。
【0027】実施例3は芯、鞘成分ともリン原子を含有
させたものであるが、難燃性、紡糸性共に良好であっ
た。但し耐折強さは18000回と弱いものであった。
【0028】実施例4は芯成分のみリン原子をフィラメ
ント重量の15000ppm含有させたものであるが、
難燃性はLOI値で30と高いものであった。しかし不
織布のフィルムライク化が進み、耐折強さが15000
回と低いものになった。
【0029】実施例5は芯成分にのみリン原子を含有さ
せ芯鞘比率を50/50にしたものである。難燃性はL
OI値で27と良好であった。しかし、耐力部分である
芯成分の減少により、耐折強さ、剛軟度共に低下した。
【0030】比較例1はリン原子含有なしで製造したも
ので、LOI値23と本発明の目的とする難燃性が得ら
れなかった。
【0031】比較例2は鞘成分のみリン原子を含有させ
たものである。しかし、不織布製造段階で繊維表面への
リン原子の滲みだし、揮散により紡糸性が悪化、安定し
て製品が得られなかった。
【0032】
【発明の効果】本発明のフィルター用基材は、良好な難
燃性とプリーツ加工性を有し、またプリーツ形態保持性
に優れていて長期にわたり良好なフィルター性能を発揮
できる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D01F 8/14 B01D 29/06 510Z

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエステル系フィラメントからなる部
    分的に圧着された不織布であって、該フィラメントが芯
    鞘構造の複合フィラメントであり、かつ、該芯成分に難
    燃成分としてリン原子を含有することを特徴とする難燃
    性フィルター用基材。
  2. 【請求項2】 該リン原子の含有量が、該フィラメント
    重量の1000〜10000ppmである請求項1記載
    の難燃性フィルター用基材。
  3. 【請求項3】 該芯鞘構造の鞘部が、該フィラメント重
    量の30重量%以下である請求項1記載の難燃性フィル
    ター用基材。
  4. 【請求項4】 該芯鞘構造の鞘部が、該フィラメント重
    量の20重量%以下である請求項1記載の難燃性フィル
    ター用基材。
  5. 【請求項5】 該鞘成分が、芯成分に対し20℃以上低
    い融点を有する共重合ポリエステルからなる請求項1〜
    4のいずれかに記載の難燃性フィルター用基材。
  6. 【請求項6】 該難燃性フィルター用基材が、JIS
    K−7201に基づいて測定されるLOI値で表したと
    き26以上の難燃性を有するものである請求項1〜5の
    いずれかに記載の難燃性フィルター用基材。
  7. 【請求項7】 該難燃性フィルター用基材が、JIS
    P−8115のMIT形試験器による耐折強さ試験に基
    づいて測定される耐折強さで表したとき、2万回以上の
    耐折強さを有するものである請求項1〜6のいずれかに
    記載の難燃性フィルター用基材。
  8. 【請求項8】 該難燃性フィルター用基材が、150g
    /m2 以上の目付を有するものである請求項1〜7のい
    ずれかに記載の難燃性フィルター用基材。
  9. 【請求項9】 該難燃性フィルター用基材が、500m
    g以上の剛軟度を有するものである請求項1〜8のいず
    れかに記載の難燃性フィルター用基材。
  10. 【請求項10】 該難燃性フィルター用基材が、15〜
    70μmの範囲の平均孔径を有するものである請求項1
    〜9のいずれかに記載の難燃性フィルター用基材。
  11. 【請求項11】 請求項1〜10のいずれかに記載の難
    燃性フィルター用基材を、フィルター装置のフィルター
    部材として構成したことを特徴とするフィルター装置。
JP8191157A 1996-07-11 1996-07-19 難燃性フィルター用基材およびそれを用いてなるフィルター装置 Pending JPH1077567A (ja)

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JP8-182127 1996-07-11
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015092031A (ja) * 2013-09-30 2015-05-14 Kbセーレン株式会社 合成繊維
JP2015196913A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 Kbセーレン株式会社 複合繊維

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015092031A (ja) * 2013-09-30 2015-05-14 Kbセーレン株式会社 合成繊維
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