JPH11156124A

JPH11156124A - ハニカム状空気浄化フィルタ

Info

Publication number: JPH11156124A
Application number: JP9336387A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Iizuka; 康広飯塚; Kazuhiro Ueda; 和宏植田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 1999-06-15

Abstract

(57)【要約】【課題】空気中の臭気成分と塵埃とを効率的に除去
することができ、かつ、使用初期だけでなく経時後も圧
力損失が少ないハニカム状空気浄化フィルタを提供す
る。【解決手段】セルの内表面に沿って被処理空気を流
通させるハニカム状空気浄化フイルタにおいて、前記セ
ルを構成するシートが臭気成分吸着シートとエレクトレ
ット化されたシートとを積層した積層体であることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風量低下を引き起
こさないハニカム状の空気浄化フィルタに関し、特に、
空気中の臭気成分、塵埃を効率的に除去し、且つ、圧力
損失の少ない空気浄化フイルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、室内で発生するハウスダスト、花
粉等の数十ミクロンオーダーの粒子に対する除去やタバ
コ煙を初め、ディーゼル自動車等から排出されるサブミ
クロンオーダーの微粒子に対する除去の要望が、健康上
の問題から大きくクローズアップされてきている。ま
た、同様な場所での臭気に対しても除去の要望が高まっ
ている。これらの要望に対して、活性炭、酸化チタン等
を使用した臭気除去フィルタやエレクトレット繊維の静
電気力を利用したフィルタがすでに公知であり、市販品
も種々存在する。これらフイルタは、空気浄化効率を上
げ、圧力損失を低下させる目的としてプリーツ状に加工
したものや、ハニカム状に加工したものが一般的に使用
される。臭気成分と塵埃の両方を除去する場合には、こ
れらのフィルタを組合せて使用することが一般的であ
る。

【０００３】低圧力損失でかつ臭気の除去を目的とした
フィルタとしては、ハニカム状のものが種々提案されて
いる。例えば、臭気吸着剤を含むシートをコルゲート加
工したコルゲート方式や、臭気成分吸着シートの表裏に
接着剤を塗布して折畳みその後展張したハニカム、臭気
吸着剤をバインダと混合し押出し成形したもの、ハニカ
ム形状のハニカム基体に臭気吸着剤をコートする方法等
が提案されている。

【０００４】一方、エレクトレット化繊維を使用した除
塵フィルタとしても上記と同様種々提案されている。例
えば、特公昭５９−５１３２３号公報にはエレクトレッ
ト化されたフイルムを折畳みその後展張したハニカム、
特開平４−１７６３１０号公報にはエレクトレット化さ
れたシートをコルゲート加工したもの等が提案されてい
る。

【０００５】これらのフィルタは、臭気成分除去と塵埃
除去の両方の機能を有しておらず、臭気成分と塵埃の除
去を同時に行うには組合せが必要である。特公平１−１
７３７８号公報にはエレクトレットフイルタとハニカム
型シート状吸着剤とを組み合わせた構造のフィルタが開
示されているが、この内容は臭気除去機能と塵埃除去の
機能を個別に有するフィルタの組合せに関するものであ
り、空気浄化機能を有する設備にこのフィルタを設置す
る場合には、フィルタ設置スペースを大きくとることが
必要であり装置として大型化し、また、逆に限られたス
ペース内に設置しようとすると、それぞれのフィルタサ
イズを小さくするしかなく、除塵、臭気除去の効果が低
下する等の問題がある。

【０００６】一方、除塵と臭気除去機能の二つの機能を
有するものとしては、例えば特公昭６２−６１７１９号
公報には不織布と活性炭素繊維混抄品との積層品、特開
平４−７４５０５号公報には、シート状エレクトレット
と臭気吸着剤を含むシートの積層品を使用したものを空
気浄化用フィルタとして使用する方法が開示されてい
る。これらの内容はいずれも被処理流体がシートに対し
直交する方向で処理される方法でありフィルタとして使
用した場合圧力損失が高く、また、粉塵の詰まりを起こ
し長期使用時に圧力損失が高くなり結果として風量ダウ
ン等の問題を生じるものである。

【０００７】また、特開平４−４０１１号公報に活性炭
多孔体とエレクトレット化された繊維状樹脂からなるハ
ニカム状フィルタ、特開平７−２４１４９１号公報にエ
レクトレット化されたシート状不織布とシート状活性炭
とでコルゲートボードを作成したハニカム状空気浄化フ
ィルタが提案されているが、これらはいずれもハニカム
フィルタの一部又はハニカムを構成するシート状物の一
部に臭気除去機能又は除塵機能を有するものであり、フ
ィルタ全体の性能としては満足のいくものではなかっ
た。また、特開平４−３０５２１３号公報にはハニカム
状臭気成分吸着剤成形体の表面にメルトブロー紡糸法で
直接溶融繊維を吹き付けて被覆し繊維をエレクトレット
化したフィルタが開示されているが、ハニカム状臭気成
分吸着体にメルトブロー不織布を被覆した後エレクトレ
ット化のため荷電するとスパークを起こし、また荷電電
圧等を下げスパークが起こりにくい状態で荷電すると効
率的な荷電が行えず結果的に塵埃に対する除去性能は向
上しない。また、除塵部はメルトブロー紡糸法により直
接溶融繊維をハニカムに吹き付けたものであり、この繊
維がハニカムの空間内で袋状になるため、除塵効率は上
がるが長期使用時には袋部分に塵埃が堆積し結果として
圧力損失が上がる結果となりフィルタ特性として満足で
きるものではなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の空
気浄化フィルタの有する問題点を解決し、空気中の臭気
成分と塵埃を効率的に除去し、かつ、初期通気抵抗が低
く、かつ、使用時の通気抵抗の上昇を防いだハニカム状
空気浄化フィルタを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載のハニカム状空気浄化フィルタは、セ
ルの内表面に沿って被処理空気を流通させるハニカム状
空気浄化フイルタにおいて、前記セルを構成するシート
が臭気成分吸着シートとエレクトレット化されたシート
とを積層した積層体であることを特徴とする。

【００１０】上記の構成からなるハニカム状空気浄化フ
ィルタは、空気中の臭気成分と塵埃とを効率的に除去す
ることができ、かつ、使用初期だけでなく経時後も圧力
損失が少ないという優れた点を有する。

【００１１】この場合において、積層体が、臭気成分吸
着シートの片側又は両側にエレクトレット化されたシー
トを積層したものであることが好ましい。

【００１２】また、この場合において、積層体の厚み
が、０．０５〜２ｍｍであることが好ましい。

【００１３】また、この場合において、臭気成分吸着シ
ートとエレクトレット化されたシートとが、接着剤によ
り接着されていることが好ましい。

【００１４】さらに、この場合において、接着剤が、繊
維状にして適用した接着剤であることが好ましい。

【００１５】さらに、この場合において、エレクトレッ
ト化されたシートが、嵩密度０．０２〜０．１５ｃｃ／
ｃｃのシート状不織布であることが好ましい。

【００１６】また、臭気成分吸着シートが、臭気吸着剤
を３０〜９５％含むことが好ましい。

【００１７】さらに、臭気成分吸着シートが、塩基性薬
剤又は酸性薬剤を含むことが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のハニカム状空気浄
化フィルタについて詳細に説明する。

【００１９】本発明において用いる積層体は臭気成分吸
着シートとエレクトレット化されたシートとを積層した
ものである。臭気成分吸着シート中に含まれる臭気吸着
剤としては、活性炭、ゼオライト、シリガゲル等の吸着
性物質が好ましいが特にこれらに限定されるものではな
い。臭気吸着剤の形状としては繊維状、粒状、粉末状の
いずれの形態も使用可能である。粒状、粉末状の場合、
その粒度は０．１μｍ〜１ｍｍ程度のものが使用可能で
あるが、臭気除去効率、および臭気成分吸着シートを形
成するための加工性を上げるには０．１〜５００μｍ程
度であるのが好ましい。また、臭気吸着剤のＢＥＴ法か
ら求められる比表面積は１００ｍ²／ｇ以上であるのが
好ましい。比表面積が１００ｍ²／ｇ未満のものでは、
目付を上げても吸着性能を向上させることは難しい。

【００２０】これら臭気吸着剤を臭気成分吸着シートと
してシート状に加工する方法としては、繊維状の臭気吸
着剤はそのまま不織布として使用可能である。また、繊
維状、粒状、粉末状の臭気吸着剤は湿式または乾式法に
よりシートに加工して使用することができる。シートを
形成する方法としては、湿式抄紙法により臭気吸着剤を
抄紙する方法、有機系繊維不織布、無機系繊維不織布、
フィルム又はアルミ箔の様な基材シートに臭気吸着剤を
コーティングする方法、熱溶融性を有する繊維と共に不
織布状に加工する方法等があるが特にこれらに限定され
るものではなく、臭気吸着剤を含んでハニカム状に加工
できるシート状のものであればこの限りではない。ま
た、繊維状、粒状の臭気吸着剤はそのまま通気性のある
不織布等に挟み込んで臭気成分吸着シートとして使用す
ることもできる。

【００２１】これら臭気吸着剤をシート状に加工する場
合に使用するバインダーとしては、熱膨潤性繊維、熱溶
融性樹脂、アルミナ系の無機系バインダー、二酸化珪素
系の無機系バインダー、エマルジョン系接着剤、ホット
メルト系接着剤等が適宜使用可能であるが特にこれに限
定されるものではない。また、湿式法で抄紙する場合は
フィブリル化した繊維パルプも使用可能である。

【００２２】臭気成分吸着シート中の臭気吸着剤の含有
量は、３０〜９５重量％程度であるのが好ましい。ま
た、臭気成分吸着シートの目付は１０〜３００ｇ／ｍ²
程度の範囲が好ましく、厚みは、０．０３〜１．５ｍｍ
程度が使用範囲として適当であるが、ハニカム状に加工
する場合の加工性からみて０．０３〜１．０ｍｍ程度の
ものが好ましい。臭気成分吸着シートの厚みが１．５ｍ
ｍを越える場合は、エレクトレット化されたシートと積
層した場合、積層品の厚みが２．０ｍｍを越える可能性
があり、ハニカム状フィルタを製造した場合にセルの空
隙率が低下し、圧力損失が上昇し、ハニカム状フィルタ
の効果が低くなる。

【００２３】また、本発明を構成する臭気成分吸着シー
トは、被処理空気中の酸性又はアルカリ性臭気成分を効
率的に除去し、また、ハニカム状空気浄化フィルタの使
用時にこれら吸着した臭気成分が再度脱離しにくくする
ため、酸性薬剤、又は塩基性薬剤を含むシートを使用す
ることができる。酸性臭気成分を除去するためには、例
えばポリアルキルイミンとして平均分子量３００〜１０
００００のポリエチレンイミン、脂肪族第一級アミンあ
るいは脂肪族第二級アミンとしてモノエタノールアミ
ン、Ｎ−メチルエタノールアミン、ジメチルエタノール
アミン、ジエチルエタノールアミン、トリエチレンテト
ラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジ
アミン等の有機薬剤、水酸化カリウム、水酸化ナトリウ
ム等に無機系薬剤が挙げられるが薬剤は特に限定される
ものではなく、酸性物質を吸着することができ、かつ揮
発性が低く、ある程度安定性があればよい。アルカリ性
臭気成分を除去するためには、例えばリンゴ酸やクエン
酸、酒石酸等の有機薬剤、ポリカルボン酸等が挙げられ
るがこれに限定されるものではなく、揮発性が低く、あ
る程度の安定性があればよい。これらの薬剤は、臭気吸
着剤にあわせて使用するとより効果的であり、特にＢＥ
Ｔ比表面積で５００ｍ²／ｇ以上を有する臭気吸着剤と
併用すると更に臭気成分の除去性能を上げることが可能
である。

【００２４】これら薬剤の臭気成分吸着シートヘの添着
法としては、臭気吸着剤にあらかじめ薬剤を添着、乾燥
したものを用い、その後シート化する方法や、臭気吸着
剤を含む臭気成分吸着シートに薬剤を通常のロールコー
ティング法、例えばグラビアダイレクト法、キスコート
法、リップコータ法、コンマダイレクト法等によりコー
トする方法がある。臭気吸着剤にコートする薬剤は、そ
のまま、溶剤で希釈した液状物質又は薬剤を水中に溶解
後さらに粘性を持たせるために増粘剤を使用したぺース
ト状物質の状態で添着される。このときに使用される増
粘剤としては、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンオ
キサイド等の合成水溶性高分子系、カルボキシメチルセ
ルロース等の半合成水溶性高分子系又はアルギン酸ソー
ダ、グァーガム、アラビアゴム等の天然水溶性高分子系
の増粘剤が好ましく、ぺースト状物質の粘度範囲として
は、１００〜５０００ｃｐｓ、より好ましくは５００〜
２５００ｃｐｓである。この方法により薬剤を添着した
臭気成分吸着シートは熱風乾燥機等により乾燥される。

【００２５】エレクトレット化されたシート（以下、Ｅ
Ｆシートと略称する）は素材となるシート、例えば不織
布、織物、編物に永久的な分極が与えられたものであ
り、常に一定の電荷を有している。従ってその表面を通
過する空気中の塵埃は静電気力によってＥＦシートに吸
着され、空気中から除去される。ＥＦシートはエレクト
レット化された誘導体を素材として不織布状に作られる
ものであり、この様な誘導体の素材になるものとして
は、ポリ弗化ビニリデン、ポリカーボネイト、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド
類、ポリエステル類等の熱可塑性樹脂が使用される。そ
の中でもポリプロピレンを用いるのが好ましい。これら
の素材は繊維化され織物、編物又は不織布状に加工され
る。繊維径は通常１〜５０μｍであるのが好ましい。不
織布状のものとしては、平均繊維径１０〜５０μｍのス
パンボンド状不織布、平均繊維径１〜１０μｍのメルト
ブローン系不織布、フィルムスプリット繊維等を使用
した不織布等が特に実用的に用いられる。除塵性能を向
上するためには繊維径が小さく繊維外表面積の大きなメ
ルトブローン系不織布、又は表面電荷密度の高いフィル
ムスプリット系不織布が好ましい。フィルムスプリット
系不織布はポリエチレン、変性ポリエチレン、共重合ポ
リエチレン、共重合ナイロン等の加熱により溶融するポ
リマー成分を含んだ繊維と混合して不織布化するのが一
般的である。

【００２６】エレクトレット化されたシートの製造法と
しては、スパンボンド系、メルトブローン系は繊維また
は繊維からなるシート状ウエブを高電圧で荷電する方法
で製造され、フィルムスプリット系不織布の場合はフィ
ルムを荷電後スプリットしウエブとする方法により製造
される。織物あるいは編物のエレクトレット化も同様に
ウエブを高電圧で荷電する方法で行うことができる。エ
レクトレット化の方法としては、熱エレクトレット法、
エレクトロエレクトレット法、ホトエレクトレット法、
ラジオエレクトレット法、マグネエレクトレット法、メ
カノエレクトレット法などが利用される。これらのう
ち、エレクトロエレクトレット法について説明すると、
上記素材からなるシート、例えば不織布に直流高電圧を
印加しコロナ放電を行いながら電荷をシートに注入す
る。この際の印加電圧としては、５ＫＶ〜４０ＫＶで数
秒から数十秒印加することが好ましい。この方法は操作
性が良好であると共に、注入された電荷の寿命が数年に
及ぶという特性を有するため特に有効な方法として一般
化されている。

【００２７】エレクトレット化されたシートは、臭気成
分吸着シートと積層した場合に臭気を含む空気を通過さ
せることが必要である。エレクトレット化されたシート
がシート状不織布の場合は、その嵩密度は０．０２〜
０．１５ｃｃ／ｃｃであるのが望ましく、０．０２〜
０．１２ｃｃ／ｃｃがより好ましい値である。嵩密度が
０．１５ｃｃ／ｃｃを越える場合は、臭気成分吸着シー
トと積層し使用した時に臭気成分吸着シートヘの臭気の
拡散が阻害されること、シートの空隙率が落ちることに
より塵埃の除去性能が低下すること、のため好ましくな
い。

【００２８】臭気成分吸着シートとエレクトレット化さ
れたシートとの積層法としては、単に重ねただけではハ
ニカム形状に加工した時に層間剥離を起すことがあり、
その場合は圧力損失の上昇をまねくため好ましくない。
これを防止するため、臭気成分吸着シートとエレクトレ
ット化されたシートはニードルパンチ法などにより各シ
ートが境界面で交絡して接着する、あるいは、接着剤、
特に接着性を有する樹脂により接着することが好まし
い。接着性を有する樹脂としては、臭気成分の透過性を
持たせるために、接着性を有する樹脂を繊維状にして適
用するか、または層間に接着性を有する樹脂を部分的に
使用してピンポイント接着することが望ましい。接着性
を有する樹脂としては、エチレン・酢酸ビニル共重合
体、ポリアミド等のホットメルト性を有する樹脂の網状
接着シート又はタック性を有するゴム系接着樹脂などが
使用される。エレクトレット化されたシートを積層加工
する場合、加熱が必要な接着性を有する樹脂を使用する
と熱によりエレクトレット化された素材からの電荷の放
出が起こり、フィルタの塵埃の捕集効率低下をまねくた
めあまり好ましくなく、室温でタック性を有するゴム系
接着樹脂を使用する事が好ましい。ゴム系接着樹脂のタ
ック値としてはＡＳＴＭ−Ｄ−２９７９に記されるプロ
ーブタック値が２５℃において３００ｇ／５ｍｍφ以上
であるものが好ましい。接着剤、特にゴム系接着樹脂
は、溶融状態にあるゴム系接着樹脂をノズルから吐出す
ると同時に１００〜１６０℃に加熱されたエアーにより
延伸し細繊維として被接着シート面に塗布する方法が好
ましい。この場合、吐出された繊維状の接着剤は平均繊
維径が２００μｍ以下で、塗布量は平均目付量として１
ｇ／ｍ²〜２０ｇ／ｍ²であるのが好ましい。接着剤を塗
布した臭気成分吸着シートとエレクトレット化されたシ
ートはニップロール等で軽く圧縮することにより接着さ
れ積層される。エレクトレット化されたシート、好まし
くは不織布は、臭気成分吸着シートの片面又は両面のい
ずれかの形状に積層されるが、積層されたシートの厚み
としては、ハニカム状に加工した場合に空隙率を高くと
るために０．０５〜３ｍｍ、好ましくは０．１〜２ｍｍ
程度であることが望ましい。また、粒状炭を不織布で挟
み込んだシートの場合は、粒状炭を挟み込むシートとし
てエレクトレット化されたシートを用いれば、粒状炭が
エレクトレット化されたシート上で面状に臭気成分吸着
シートを形成しているものとして扱われる。この場合の
積層体の接着法としては、エレクトレット化されたシー
ト上に、通気性は損なわないように注意して接着剤を塗
布し、その上に粒状炭を添着し更にエレクトレット化さ
れたシートで覆うことにより作成される。この様に臭気
成分吸着シートとエレクトレット化されたシートとを接
着剤を用いて積層することにより、積層体の強度も上昇
しハニカム状に加工する場合、加工性、形態保持性が良
いと言う利点も有している。

【００２９】臭気成分吸着シートとエレクトレット化し
たシートとの積層体は展張型又はコルゲートボード型等
のハニカム形状に加工される。ハニカム加工の手段とし
ては、ハニカムを形成するために積層体を型付けした
後、１枚づつに互い違いに接着剤を塗布し、積層、乾燥
し、図１に示す様に展張型ハニカム（蜂の巣状のハニカ
ム）を形成する方法、波型状に加工した積層体と平板状
の積層体を波型状の頂点部で接着し図４に示す様なコル
ゲートボード状に加工しこれを層状に積層して図３に示
す様なコルゲートボード型ハニカムを形成するか又はコ
ルゲートボード状に加工してから、図示しないが、ロー
ル状に巻き上げて円筒状のコルゲート型ハニカムを形成
する方法等があるが特にこれらに限定されるものではな
い。代表的な手段を例示的に説明すると、コルゲート型
ハニカム（段ボール状のハニカム）を製造するには、成
形には通常の段ボール加工機を用いることができる。そ
して、波形に加工した波形積層体（フルート部）の片面
と平面積層体（ライナー部）を重ねて、その接点を接着
剤で接合して片段ボールを成形する。この片段ボールを
積み重ね或いはロール状に巻き上げてハニカム状フイル
タを成形する。

【００３０】片段ボールを積み重ねてハニカム状に成形
する場合は、波形積層体の波の頂点にそって接着剤を塗
布して固定するのが一般的であるが、プラスチック樹脂
等の容器にはめこむ場合は接着剤により固定しなくても
ハニカム状空気浄化フィルタを形成することができる。

【００３１】上記ハニカムのセル（開口部）の大きさは
展張型ハニカムの場合は、接着剤の塗布間隔、シート厚
み、展張倍率よって決まり、コルゲートボード型ハニカ
ムの場合は波形シートと平板の接着間隔（ピッチ）と波
高さ、シートの厚みによって決まる。セルを大きくとる
と圧損は下がるが、臭気、塵埃の除去特性は相対的に低
下し、逆にセルを小さくすると空気を流した時の通気抵
抗が大きくなるが、空気中の被吸着物の管壁への移動速
度が大きくなるため、除去に必要なハニカム層長を短く
することができる。従って、これらの因子を総合的に考
慮し、被処理空気の汚染度等も考慮の上、適度の大きさ
に設計することが必要である。通常、ハニカムのセルの
数（以下セル数と呼ぶ）の、開口面１インチ平方当たり
の個数によりその特性が区別される。ハニカム状空気浄
化フィルタとして好ましいセル数は開口面１インチ平方
当たり５０〜１０００セル、より好ましくは１００〜７
００セル程度であり、全フィルタ開口面面積中に占める
開口部分の面積比で示される空隙率は５０〜９５％、よ
り好ましくは５０〜９０％である。積層体の厚みが３ｍ
ｍを越える場合は、セル数の多いハニカムを作成しよう
とすると空隙率が通常５０％以下となり、また、セル数
が少ないと被処理空気とセル内表面との接触面積が低下
するため結果として空気浄化効率が低下することとな
る。

【００３２】なお、本発明において厚さＴ（ｃｍ）と
は、ハニカムに５ｇ／ｃｍ²の荷重をかけたときの開口
面の厚さの値である。

【００３３】エレクトレット化されたシートの嵩密度と
は、その目付Ｗ（ｇ／ｍ²）、厚さＴ（ｃｍ）を測定
し、下記（１）式から算出された値である。嵩密度（ｃｃ／ｃｃ）＝Ｗ×１０^-4／Ｔ×ρ ・・・（１）［但し、ρ：繊維の嵩密度（ｇ／ｃｃ）］

【００３４】本明細書において行った評価試験の条件は
下記の通りである。

【００３５】［圧力損失］評価する空気浄化用フイルタ
を直径６５ｍｍの円筒状ガラス管内に設置して、該ガラ
ス管に温度２５℃、相対湿度５０％の空気を空塔線速度
１００ｃｍ／ｓｅｃで流し、空気浄化フィルタの入口側
の圧力Ｐ１(ｍｍＡｑ)及び出口側の圧力Ｐ２(ｍｍＡｑ)
を測定し、圧力差を圧力損失として求めた。

【００３６】圧力損失(ｍｍＡｑ)＝Ｐ１(ｍｍＡｑ)−Ｐ２(ｍｍＡｑ)

【００３７】［塵埃除去性能］評価する空気浄化フィル
タを空気清浄機に設置し、２．７ｍ³のアクリル樹脂製
ケースの中央に配置し、温度２５℃、相対湿度５０％の
環境下にタバコ（マイルドセブン：ＪＴ社製商品名）を
着火後自然燃焼させ粉塵測定器で５０００個の汚染環境
にした後、空塔線速度を１ｍ／ｓｅｃとして空気清浄機
を３０分間運転し３０分後の粒子数Ｂ(個)を測定し、塵
埃除去性能を下式により求めた。

【００３８】塵埃除去性能(％)＝[(５×１０³−Ｂ)／５
×１０³]×１０²

【００３９】［臭気除去性能］評価する空気浄化フィル
タを直径６５ｍｍの円筒状ガラス管内に設置して、該ガ
ラス管に塩基性臭気としてアンモニアガス５ｐｐｍを含
有する空気（温度２５℃、相対湿度５０％）を空塔線速
度５０ｃｍ／ｓｅｃで流し、その時の空気浄化フィルタ
の入口側ガス濃度Ｇ１及び出口側ガス濃度Ｇ２をガス検
知管で測定した。また、酸性臭気としてアセトアルデヒ
ド３ｐｐｍを含有する空気についても上記と同様な方法
で測定した。

【００４０】臭気除去性能(％)＝[(Ｇ１−Ｇ２)／Ｇ１]×１０²

【００４１】

【実施例】以下、実施例及び比較例によって本発明を更
に詳述するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

【００４２】（実施例１）比表面積１４５０ｍ²／ｇの
活性炭素繊維６０重量部、木質系パルプ４０重量部及び
支持繊維としてのＰＶＡ繊維１０重量部をパルパーで叩
解した後湿式抄紙し、目付５０ｇ／ｍ²、厚み０．１５
ｍｍの臭気成分吸着シートを得た。また、ポリプロピレ
ン繊維スパンボンド不織布（平均繊維径１４μｍ、目付
２０ｇ／ｍ²、厚み０．２ｍｍ、嵩密度０．１１ｃｃ／
ｃｃ）をエレクトレット化し、エレクトレット化された
シート状不織布を得た。活性炭素繊維を含む臭気成分吸
着シート上にＡＳＴＭ−Ｄ−２９７９に記されるプロー
ブタック値が、２５℃において９５０ｇ／５ｍｍφであ
るスチレン・ブタジエン・イソプレン・プロピレン・エ
チレン系の合成ゴム系接着剤を１４０℃で溶融し、１ｍ
ｍφの吐出ノズルから吐出し１４０℃の加熱空気流で延
伸し平均目付量が３ｇ／ｍ²となるよう塗布し、先のエ
レクトレット化されたシートを片側に重ね合わせニップ
ロールで圧縮し実施例１の積層体を得た。得られた積層
体の目付は、７３ｇ／ｍ²、厚みは０．３５ｍｍであっ
た。この積層体を波ピッチ３．１ｍｍ、山高さ約２ｍｍ
のコルゲートボードに成形し、これを２４段積層し高さ
６５ｍｍ、横幅３００ｍｍ、層長１０ｍｍのコルゲート
型のハニカム状空気浄化フィルタを作成した。得られた
ハニカムの空隙率は７０％であった。

【００４３】（実施例２）実施例１と同じ方法で製造し
た活性炭素繊維シートに酸性薬剤としてリンゴ酸を１０
ｗｔ％添着した臭気成分吸着シート及び上記活性炭素繊
維シートに塩基性薬剤として平均分子量３００のポリエ
チレンイミンを１０ｗｔ％添着した臭気成分吸着シート
を作成した。得られたそれぞれのシートの目付は５５ｇ
／ｍ²、厚みは０．１５ｍｍであった。これらのシート
に実施例１で用いたと同じエレクトレット化されたシー
ト状不織布を片面に積層し積層体を得た。得られた積層
体の目付は７５ｇ／ｍ²、厚みは０．３５ｍｍであっ
た。この積層体を用い、酸性薬剤を添着した臭気成分吸
着シートと塩基性薬剤を添着した臭気成分吸着シートが
交互になるよう各シートに接着剤を１枚づつ互い違いに
接着剤ピッチ１４ｍｍで塗布し８５枚積層し圧縮、乾燥
後、積層方向を６５ｍｍまで展張し、展張型ハニカム状
空気浄化フィルタを作成した。得られたハニカムの空隙
率は６０％であった。

【００４４】（実施例３）比表面積１３００ｍ²／ｇ、
平均粒径１５０μｍの粒状活性炭６０重量部、木質系パ
ルプ４０重量部、支持繊維としてＰＶＡ繊維１０重量部
をパルパーで叩解後湿式抄紙し、目付１００ｇ／ｍ²、
厚み０．２ｍｍの臭気成分吸着シートを得た。また、ポ
リプロピレンのメルトブローン不織布（平均繊維径３μ
ｍ、目付２０ｇ／ｍ²、厚み、０．２５ｍｍ、嵩密度
０．０９ｃｃ／ｃｃ）をエレクトレット化しエレクトレ
ット化された不織布を得た。得られたシートを実施例１
と同じ方法で活性炭を含む臭気成分吸着シートの両面に
積層し実施例３で用いる積層体を得た。得られた積層体
の目付は１４６ｇ／ｍ²、厚みは０．７ｍｍであった。
この積層体を用い実施例１と同じ方法でコルゲート型ハ
ニカム状空気浄化フィルタを作成した。得られたハニカ
ムの空隙率は５３％であった。

【００４５】（実施例４）厚さ７μｍ、平均スプリット
幅５０μｍのポリプロピレン製（ステアリン酸アルミニ
ウム０．５％含有）エレクトレットフィルムスプリット
繊維（Ａ）と融点１１０℃の共重合ポリエステルからな
る繊度８デニールの熱融着繊維（Ｂ）とを用い、（Ａ）
／（Ｂ）の混合が比４０／６０のウェブを作成した。得
られたウェブを１１０℃の熱風オーブン内で５分間加熱
し目付３０ｇ／ｍ²、厚み１．０ｍｍ、嵩密度０．０４
ｃｃ／ｃｃのエレクトレット化されたシート状不織布を
得た。このシートと実施例３で作成した活性炭を含む臭
気成分吸着シートとを実施例１の方法で積層し実施例４
で用いる積層体を得た。得られた積層体の目付は１３３
ｇ／ｍ²、厚み１．２ｍｍであった。この積層体を用い
実施例２と同じ方法で展張型ハニカム状空気浄化フィル
タを作成した。得られたハニカムの空隙率は５５％であ
った。

【００４６】（実施例５）実施例３で作成した活性炭を
含む臭気成分吸着シートに酸性薬剤としてリンゴ酸を１
０ｗｔ％添着した。実施例４で作成したフィルムスプリ
ット状のエレクトレット化されたシート状不織布を上記
薬品を添着した、活性炭を含む臭気成分吸着シートの片
面に積層した。次いで、スプリット状のエレクトレット
化されたシート状不織布を積層した活性炭を含む臭気成
分吸着シートの反対面に実施例３で使用したメルトブロ
ーン系不織布を積層し三層の積層体を得た。得られた積
層体の目付は１６０ｇ／ｍ²、厚みは１．４ｍｍであっ
た。この積層体を用い実施例２と同様の方法で展張型ハ
ニカム状空気浄化フィルタを作成した。得られたハニカ
ムの空隙率は５０％であった。

【００４７】（実施例６）比表面積１３００ｍ²／ｇ、
平均粒径２０μｍの粉末活性炭６０重量部、木質系パル
プ４０重量部、支持繊維としてＰＶＡ１０重量部をパル
パーで叩解後湿式抄紙し、目付８０ｇ／ｍ²、厚み０．
２ｍｍの臭気成分吸着シートを得た。このシートに酸性
薬剤としてリンゴ酸を１０ｗｔ％添着したものと塩基性
薬剤として平均分子量３００のポリエチレンイミンを１
０ｗｔ％添着したものと２種類のシートを作成した。そ
れぞれの薬剤を添着した活性炭を含む臭気成分吸着シー
トに実施例３で用いたエレクトレット化されたメルトブ
ローン不織布を、活性炭を含み臭気成分吸着シートの両
面に実施例１の方法で積層した。得られた積層体の目付
は１２６ｇ／ｍ²、厚みは０．７ｍｍであった。この積
層体を用い実施例１と同じ方法でコルゲート型ハニカム
状空気浄化フィルタを作成した。得られたハニカムの空
隙率は５３％であった。

【００４８】（実施例７）木質系パルプ６０重量部とポ
リエチレン系合成パルプ４０重量部とを叩解後抄紙し、
その後カレンダー加工して目付３０ｇ／ｍ²、厚み０．
０５ｍｍのシートを得た。このシートに粉末活性炭１０
重量部とアルギン酸ソーダ１重量部、リンゴ酸１０重量
部、水７９重量部からなるぺーストをコーティングし、
目付６０ｇ／ｍ²、厚み０．０７ｍｍの活性炭を含む臭
気成分吸着シートを作成した。また、ポリプロピレンの
メルトブローン不織布（平均繊維径２μｍ、目付１０ｇ
／ｍ²、厚み０．１ｍｍ、嵩密度０．１１ｃｃ／ｃｃ）
をエレクトレット化しエレクトレット化不織布からなる
シートを得た。このエレクトレット化されたシートを実
施例１と同じ方法で活性炭を含む臭気成分吸着シートの
片面に積層し実施例７の積層体を得た。得られた積層体
の目付は７３ｇ／ｍ²、厚みは０．１５ｍｍであった。
この積層体を用い波ピッチ２．０ｍｍ、山高さ約１ｍｍ
のコルゲートボードに形成し、これを５０段積層し高さ
６５ｍｍ、横幅３００ｍｍ、層長１５ｍｍのコルゲート
型ハニカム状空気浄化フィルタを作成した。得られたハ
ニカムの空隙率は７５％であった。

【００４９】（実施例８）目付６０ｇ／ｍ²、厚み０．
５ｍｍのセラミック繊維不織布シートにＢＥＴ比表面積
３８０ｍ²／ｇのゼオライト１５重量部とバインダーと
してアルギン酸ソーダ１．５重量部、酒石酸１０重量
部、水７９重量部のぺーストをコーテイングし目付１０
０ｇ／ｍ²、厚み０．５ｍｍの臭気成分吸着シートを作
成した。このシートの片面に実施例４で使用したフィル
ムスプリット状のエレクトレット化不織布を実施例１と
同じ方法で積層し積層体を得た。得られた積層体の目付
は１３３ｇ／ｍ²、厚みは１．５ｍｍであった。この積
層体を用い、波ピッチ５．０ｍｍ、山高さ３．０ｍｍの
コルゲートボードに形成し、これを１３段積層し高さ６
５ｍｍ、横幅３００ｍｍ、層長１０ｍｍのコルゲート型
ハニカム状空気浄化フィルタを作成した。得られたハニ
カムの空隙率は５５％であった。

【００５０】（比較例１）実施例１で作成した積層体を
ピッチ４．０ｍｍ、山高さ１０ｍｍでヒダ折り加工し比
較例１のプリーツ状の空気浄化フィルタを得た。プリー
ツ状のフィルタはシートに直角に被処理空気を通過させ
た。

【００５１】（比較例２）実施例４で作成した積層体を
ピッチ６．０ｍｍ、山高さ１０ｍｍでヒダ折り加工し比
較例２のプリーツ状の空気浄化フィルタを得た。プリー
ツ状のフィルタはシート面に直角に被処理空気を通過さ
せた。

【００５２】（比較例３）実施例３で作成した活性炭を
含む臭気吸着シートを用い、波ピッチ３．１ｍｍ、山高
さ約２ｍｍのコルゲートボードを作成し、これを２４段
積層し高さ６５ｍｍ、横幅３００ｍｍ、層長５ｍｍのコ
ルゲート型ハニカム状フィルタを作成した。また、実施
例１で使用したスパンボンド状エレクトレット不織布を
用い、ピッチ４．０ｍｍ、山高さ５ｍｍにヒダ折り加工
し、プリーツ状の空気浄化フィルタを得た。これらのフ
ィルタを厚み方向に重ねて複合フィルタとし、被処理空
気はハニカム状フィルタのセル内表面に沿って流通した
後、プリーツ状フィルタのシート面に直角に通過する構
造とした。

【００５３】（比較例４）ポリプロピレンのメルトブロ
ーン不織布（平均繊維径２μｍ、目付６０ｇ／ｍ²、厚
み、０．６ｍｍ、嵩密度０．１１ｃｃ／ｃｃ）を更にカ
レンダー加工し目付６０ｇ／ｍ²、厚み０．４ｍｍ、嵩
密度０．１６ｃｃ／ｃｃとした後、エレクトレット化し
エレクトレット化不織布を得た。このエレクトレット化
されたシートを用い、実施例１と同じ方法でコルゲート
型ハニカム状空気浄化フィルタを作成した。得られたハ
ニカムの空隙率は５７％であった。

【００５４】（比較例５）実施例３で作成した活性炭を
含む臭気成分吸着シートを用い、実施例８と同じ方法で
コルゲート型ハニカム状空気浄化フィルタを作成した。
得られたハニカムの空隙率は４０％であった。

【００５５】（比較例６）実施例３で作成した活性炭を
含む臭気成分吸着シートを用い、波ピッチ３．１ｍｍ、
山高さ約２ｍｍのコルゲートボードに形成し、これを２
４段積層し高さ６５ｍｍ、横幅３００ｍｍ、層長１０ｍ
ｍのコルゲート型ハニカム状フィルタを作成した。この
活性炭を含むハニカム状フィルタにメルトブローン法に
よりポリブロピレン繊維を吹き付け、目付３０ｇ／ｍ²
の不織布で被覆した。次いで、ハニカムに被覆したメル
トブローン不織布をコロナ放電により荷電する方法を試
みたがスパークを生じたため、印加電圧を通常の２０Ｋ
Ｖから５ＫＶに下げて荷電し、比較例６のコルゲート型
ハニカム状空気浄化フィルタを得た。

【００５６】以上の様にして作成した実施例及び比較例
の空気浄化フィルタの特性を測定した。結果を表１に示
す。

【００５７】

【表１】

【００５８】表１から明らかな様に、本発明で規定する
要件を満足する実施例は空気浄化用フィルタとして最適
な特性を備えている。尚、各実施例のハニカム状空気浄
化フィルタは加工性も良好である。

【００５９】

【発明の効果】本発明のハニカム状空気浄化フィルタに
よれば、空気中の臭気成分と塵埃とを効率的に除去する
ことができ、また、使用初期だけでなく経時後も圧力損
失が少ないという優れた点を有し、さらに、その構造上
強度も優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】展張型ハニカム状空気浄化フィルタの斜視図で
ある。

【図２】展張型ハニカムの部分拡大図である。

【図３】コルゲートボードを積層したハニカム状空気浄
化フィルタの斜視図である。

【図４】コルゲートボードの部分拡大図である。

【符号の説明】

１臭気成分吸着シート２エレクトレット化されたシート３セル４ハニカム状空気浄化フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０１Ｄ 53/81

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セルの内表面に沿って被処理空気を流通
させるハニカム状空気浄化フイルタにおいて、前記セル
を構成するシートが臭気成分吸着シートとエレクトレッ
ト化されたシートとを積層した積層体であることを特徴
とするハニカム状空気浄化フィルタ。
【請求項２】積層体が、臭気成分吸着シートの片側又
は両側にエレクトレット化されたシートを積層したもの
であることを特徴とする請水項１記載のハニカム状空気
浄化フィルタ。
【請求項３】積層体の厚みが、０．０５〜２ｍｍであ
ることを特徴とする請求項１又は２記載のハニカム状空
気浄化フィルタ。
【請求項４】臭気成分吸着シートとエレクトレット化
されたシートとが、接着剤により接着されていることを
特徴とする請求項１、２又は３記載のハニカム状空気浄
化フィルタ。
【請求項５】接着剤が、繊維状にして適用した接着剤
であることを特徴とする請求項４記載のハニカム状空気
浄化フィルタ。
【請求項６】エレクトレット化されたシートが、嵩密
度０．０２〜０．１５ｃｃ／ｃｃのシート状不織布であ
ることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の
ハニカム状空気浄化フィルタ。
【請求項７】臭気成分吸着シートが、臭気吸着剤を３
０〜９５重量％含むことを特徴とする請求項１、２、
３、４、５又は６記載のハニカム状空気浄化フィルタ。
【請求項８】臭気成分吸着シートが、塩基性薬剤又は
酸性薬剤を含むことを特徴とする請求項１、２、３、
４、５、６又は７記載のハニカム状空気浄化フィルタ。