JPH11235507A - 濾 材 - Google Patents
濾 材Info
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- JPH11235507A JPH11235507A JP10040218A JP4021898A JPH11235507A JP H11235507 A JPH11235507 A JP H11235507A JP 10040218 A JP10040218 A JP 10040218A JP 4021898 A JP4021898 A JP 4021898A JP H11235507 A JPH11235507 A JP H11235507A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
- Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust
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- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
かびや細菌の繁殖を抑制するとともに、それらの放散を
おこさない濾材を得ること。 【解決手段】 少なくとも2種の不織布からなる層を積
層してなる濾材であって、前記不織布がエレクトレット
不織布からなる層と前記不織布が抗菌不織布からなる層
をそれぞれ少なくとも1層を含み、且つ、各層が抗菌接
着剤により接着されてなる濾材。
Description
入れる際や室内空気を循環させながら空気調和を行う際
に使用されるエアーフィルターや自動車、列車等の車両
用や家庭用、業務用の空気清浄機などに用いられるエア
ーフィルター用途に好適な濾材に関するものである。
の人が生活する空間内の粒子状物質を除去するエアーフ
ィルターには、ガラス繊維濾紙や合成繊維からなる不織
布が濾材として一般に使用されている。特に最近は、廃
棄物低減のために、使用後に焼却処理により減容化が可
能な合成繊維からなる不織布がより広く使用されるよう
になってきている。
は2〜3μm程度までしか細くすることができず、1μ
m以下の繊維径を持つ繊維が容易に製造できるガラス繊
維からなる濾紙に比べ、合成繊維からなる不織布は微細
な粒子状物質に対する捕集効率は低い。この欠点を補う
ために、静電気力を粒子に作用させて微細な粒子を捕集
することができるように、該不織布はエレクトレット化
されることが多い。
おり、生活空間の空気中に浮遊する細菌やかび等の除去
が要求されている。空気中に浮遊する細菌やかびは、他
の粒子状物質と同様に一般に使用されているガラス繊維
濾紙や不織布などの濾材で捕捉できるが、捕捉された細
菌やかびが濾材内で繁殖して悪臭を発生したりするとい
う問題がある。この問題に対して、濾材に捕捉された細
菌やかびが繁殖しないように濾材に抗菌性や抗かび性等
を付与することが提案されている。
エレクトレット不織布を積層した濾材、特開昭62−4
2716には抗菌剤加工を施したエレクトレット不織布
濾材、特開平9−117623には補強不織布とメルト
ブローン不織布の2層からなる不織布の補強不織布の面
に抗菌・抗かび剤を塗布又は吹き付け加工を施したフィ
ルター、特開平9−299724には酸化亜鉛微粒子を
フィルター基体表面に被着した抗菌性エアーフィルター
が開示されている。さらに、特開平7−323206に
は4級アンモニウム化したイオン交換繊維を用いた抗菌
性エアーフィルターが提案されている。しかし、これら
の抗菌性を有する濾材を使用したとしても、一旦捕捉さ
れた細菌やかびが再飛散を起こして濾材から空気中に放
散されるという問題点がある。
有するシート同士を通気性の抗菌性ホットメルトシート
で接合したものが提案されているが、細菌、かびのほと
んどは、抗菌性ホットメルトシート部分ではなく他のシ
ート部分で捕捉されるためこの方法では、細菌やかびの
繁殖を抑制する十分な効果が期待できないという問題が
ある。
鑑み、高い効率で粒子状物質を除去でき、捕捉した細菌
やかびの繁殖を抑制するとともに捕捉した細菌やかびが
放散されない濾材を提供しようとするものである。
去でき、捕捉した細菌やかびの繁殖を抑制するととも
に、それらの放散を起こさない濾材を得るために、抗菌
不織布と微細な粒子状物質を除去できるエレクトレット
不織布を含む複数の不織布の接着積層について鋭意検討
した結果、本発明に到達した。
層が積層されてなる濾材であって、少なくとも1層のエ
レクトレット不織布からなる層と少なくとも1層の抗菌
不織布からなる層を含み、且つ、各層が抗菌接着剤によ
り接着されてなる濾材を提供するものである。
トレット不織布からなる層よりも前記濾材の上流側(被
濾過流体の入口側)に、少なくとも1層の前記抗菌不織
布からなる層を配置してなる濾材である。
最上流(被濾過流体の入口部)に、前記抗菌不織布から
なる層を配置してなる濾材である。
織布が、抗菌性を有する金属イオン又は第4級アンモニ
ウムイオンから選ばれた1以上のイオンを置換、導入さ
れたイオン交換繊維を含む濾材である。
の抗菌不織布からなる層を含むことが必要である。濾材
中のこの抗菌不織布に細菌やかびが捕捉・不活性化さ
れ、繁殖が抑制されるからである。
らなる層よりも濾材の上流側に、少なくとも1層の抗菌
不織布からなる層を配置してなることが好ましく、最上
流に少なくとも1層の抗菌不織布からなる層を配置して
なることがより好ましい。エレクトレット不織布が抗菌
不織布よりも上流側に存在すると、該エレクトレット不
織布に細菌やかびの多くが捕捉されてしまい、十分な抗
菌効果が得られない可能性があるからである。細菌やか
びはその大きさが0.5〜30μmと大きく、それらは
単独あるいは比較的大きな他の粒子状物質に付着して空
気中に浮遊しているので、エレクトレット化されていな
い通常の不織布でも捕捉されるため、エレクトレット不
織布よりも上流側に抗菌不織布を配置すれば、該抗菌不
織布で細菌やかびが捕捉され、不活性化されるのであ
る。特に最上流に抗菌性不織布を配置すれば、細菌やか
びの捕捉・不活性化がより確実なものとなる。
接着されていることが必要である。抗菌不織布で捕捉さ
れた細菌やかびは、濾材に振動が加えられたり、濾材に
流入する空気流量の急激な変化が与えられたりすると一
部が再飛散を起こす。その再飛散した細菌やかびは下流
側に配置されている不織布との境界面に再捕捉される
が、各層の不織布間が抗菌接着剤により接着されている
ため、そこで再び不活性化され、繁殖することが防止さ
れる。
って、1μm以上の粒子の捕集効率の高い不織布が積層
されてなることが好ましい。再飛散した細菌やかびが濾
材内の抗菌接着剤が存在する不織布境界でより効率的に
再捕捉することができ、再飛散した細菌やかびの繁殖を
より効果的に抑制することができるからである。なお、
上記の不織布とは、エレクトレット不織布、抗菌不織布
並びにそれら以外の不織布の全てを含むものである。
トレット不織布からなる層を含むことが必要である。生
活空間の空気中に浮遊している粒子状物質は一般に平均
粒径が0.1μm前後と微細な粒子が多いが、先に述べ
たように、通常の不織布では微細な粒子状物質を除去す
ることができない。しかし、エレクトレット不織布は静
電気力により微細な粒子状物質の除去が可能なため、エ
レクトレット不織布を積層する事により、微細な粒子状
物質を高い効率で除去できる濾材が得られるのである。
は、特に限定されず、エレクトレット化が可能な原料繊
維からなる不織布にコロナ荷電処理などを施したり、エ
レクトレット化されたフィルムを割繊繊維化して不織布
にするなど公知の方法が使用できる。また、エレクトレ
ット不織布には、不織布の補強などを目的として他のエ
レクトレット化されていない繊維を混合したり、ネット
などを積層することもできる。
維は、特に限定されるものではなく、例えば、セルロー
ス、ビスコースなどの半合成繊維、ポリエステル、ポリ
オレフィン、ポリアミド、アクリル、ポリスルフォン、
ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポリ弗化ビニリデンなどの合成繊維があげら
れ、これらの繊維を単独にあるいは混合して構成してな
る不織布等が挙げられるが、エレクトレット不織布には
ポリオレフィンなどのエレクトレット化が可能な原料繊
維が含まれていることが必要である。 また、濾材によ
り多くの機能性を持たせるために、難燃性を持つ繊維や
脱臭作用を持つ繊維などを適宜使用することもできる。
繊維の表面及び/又は内部に、抗菌剤を保持した繊維を
含んだ不織布をいう。
なく、無機系、有機系や天然系の各種抗菌剤を用途や目
的に応じて単独あるいは複合して使用することができる
が、無機系抗菌剤であれば、銀イオン、銅イオン、亜鉛
イオンを含有するものが好ましく、有機系抗菌剤であれ
ば、第4級アンモニウムイオンを含有するものが好まし
い。
持させる方法は、特に限定されるものではないが、例え
ば、含浸加工、添着加工、スプレー加工などにより繊維
表面に添着する方法や繊維の製造段階で練り込む方法や
抗菌性を有するイオンを繊維にイオン交換で導入する方
法などが挙げられる。これらのうちで、抗菌性能を長期
間維持することができる抗菌性を有するイオンを繊維に
イオン交換で導入した繊維がより好ましい。
表面及び/又は内部に抗菌剤を保持した接着剤をいう。
ないが、化学反応により接着固化する樹脂や粘着性ある
いは熱融着性を有する樹脂などが使用できる。化学反応
により接着固化する樹脂とは、2液を混合することや、
熱や空気中の水分により反応を起こして接着固化する樹
脂であり、エポキシ樹脂やフェノール樹脂、シアノアク
リレート樹脂などがあげられる。粘着性を有する樹脂と
は、10〜30℃の常温で粘着性を有し、押圧すること
により該樹脂を介した2層の不織布が接着できるもので
あり、合成ゴム系樹脂などがあげられる。また、熱融着
性を有する接着剤とは、粘着性を有する温度以上に加熱
した後冷却して接着固化する熱可塑性樹脂であり、ポリ
エステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂などがあげられる。これらのうちで粘着性を有する
樹脂が特に好ましい。この理由は、濾材の中に積層され
ているエレクトレット不織布は熱が加えられるとエレク
トレットが劣化し、粒子状物質の除去性能が低下する
が、粘着性を有する樹脂を使用すれば加熱することなく
接着できるので、該エレクトレット不織布の粒子状物質
の除去性能の低下が防止でき、また、短時間で不織布を
接着することができるからである。これら接着剤は通気
性と抗菌性の観点から微細な粒状、繊維状で不織布に均
一な間隔で塗布されていることが好ましい。また、粘着
性や熱融着性を有する樹脂などをあらかじめネットや薄
い不織布状などに成形された接着剤を使用してもよい。
は、各層の不織布の間に接着剤を介して一度に行っても
よいし、何層かに分割して接着して最終的に積層一体化
してもよい。また、各層間の接着剤は同一のものを使用
してもよいし、各層間で異なった接着剤を使用してもよ
い。
持させる抗菌剤は、特に限定されるものではなく、無機
系、有機系や天然系の各種抗菌剤を用途や目的に応じて
使用できるが、無機系抗菌剤であれば、銀イオン、銅イ
オン、亜鉛イオンを含有するものが好ましく、有機系抗
菌剤であれば、第4級アンモニウムイオンを含有するも
のが好ましい。該接着剤に抗菌剤を保持させる方法とし
ては、特に限定されないが、接着剤樹脂が接着固化する
前の粘着性を有している状態で抗菌剤を該接着剤樹脂表
面に付着させる方法や接着剤樹脂が流動性を有している
状態で、抗菌剤を練り込んで混ぜる方法などがある。ま
た、層間の接着剤に含有する抗菌剤は全て同一のものを
使用してもよいし、各層間毎で異なった抗菌剤を使用し
てもよい。さらに、種類の異なる抗菌剤を接着剤に混合
して使用することもできる。
しく説明するが、本発明は下記の実施例に何等限定され
るものではない
下に示す。
を濾過面積12.5cm2 のステンレス製フィルターホ
ルダーに装着し、該フィルターホルダーの下流側は真空
ポンプに接続した。また、該フィルターホルダーの上流
側の空気取り入れ口には、液体が微細な霧状に噴霧でき
るアトマイザーを装着した。該アトマイザーには細菌と
してPseudomonus aeruginosaと
Klebsiella pneumoniaeを混合し
た水が入れられている。このフィルターホルダーは複数
個が並列に真空ポンプに接続されており、同時に複数の
濾材の試験が行えるようにした。細菌を含んだ水をアト
マイザーで、濾材が装着されているそれぞれのフィルタ
ーホルダーに10分間噴霧し導入した後、真空ポンプに
より、室内の空気を濾材が装着されたそれぞれのフィル
ターホルダーに30日連続して通気し、その間24時間
毎に濾材を装着したフィルターホルダーにハンマーで衝
撃を与えた。その後、それぞれの濾材を別のフィルター
ホルダーに装着した。該フィルターホルダーの上流側に
はHEPAフィルターが取り付けられており、下流側に
は滅菌した純水50ccを入れたガラス製インピンジャ
ーを接続し、さらにその下流側は真空ポンプに接続し
た。真空ポンプにより、HEPAフィルターで粒子状物
質や細菌やかびを完全に除去した空気を濾材が装着され
たフィルターホルダーにハンマーで衝撃を与えながら3
0分間通気し、この後、インピンジャー内の水中の生菌
数を測定した。この生菌数が少ないほど内部での細菌の
繁殖および放散が少ない濾材といえる。
板状の濾材を下流側が真空ポンプに接続されている濾過
面積12.5cm2 のステンレス製フィルターホルダー
に装着した。該フィルターホルダーにはフィルターの上
下流側にサンプリング管が取り付けられており、そのサ
ンプリング管から空気をサンプリングしてレーザーパー
ティクルカウンターで粒子個数濃度が測定できるように
した。真空ポンプにより、濾材に流速10cm/sで室
内空気を導入し、フィルターの上下流側の0.1μmの
粒子個数濃度を測定し、その比から粒子捕集効率を求め
た。この粒子捕集効率が高いものほど粒子状物質除去性
能が高い濾材といえる。
/m2 のポリエステルスパンボンド不織布にビニル樹脂
系バインダーを使用してイミダゾール系抗菌剤を4g/
m2 添着し、抗菌不織布を作製した。該抗菌不織布を最
上流層とし、繊維径4μm、目付20g/m2 のポリプ
ロピレンメルトブローン不織布をエレクトレット化し、
エレクトレット不織布とし抗菌不織布の下流側に配置し
た。これら不織布間を難溶性リン酸塩と塩化ベンザルコ
ニウムからなる抗菌剤を3重量%練り込んだ合成ゴム系
接着剤を繊維状で3g/m2 塗布し、接着して濾材を得
た。
ポリマーから繊維径20μm、目付20g/m2のポリ
プロピレンスパンボンド不織布を作製し抗菌不織布と
し、最上流側の第1層にした。第2層に繊維径4μm、
目付20g/m2 のポリプロピレンメルトブローン不織
布を配置し、繊維径2μm、目付30g/m2 のポリプ
ロピレンメルトブローン不織布をエレクトレット化し、
エレクトレット不織布とし第3層に配置した。これら不
織布間を難溶性リン酸塩と塩化ベンザルコニウムからな
る抗菌剤を3重量%練り込んだ合成ゴム系接着剤を繊維
状で3g/m2 塗布し、接着して濾材を得た。
した繊維径10μmのアクリル系繊維25重量%、繊維
径15μmのポリプロピレンとポリエチレンからなる熱
融着繊維75重量%を混繊し、ニードルパンチでシート
化したのち加熱し、熱融着繊維で熱融着した目付15g
/m2 の抗菌不織布を最上流側の第1層に配置し、第4
級アンモニウムイオンをイオン交換で導入した、繊維径
10μmのアクリル系繊維25重量%、繊維径15μm
のポリプロピレンとポリエチレンからなる熱融着繊維を
75重量%を混繊し、ニードルパンチでシート化したの
ち加熱し、熱融着繊維で熱融着した目付15g/m2 の
抗菌不織布を第2層に配置し、繊維径2μm、目付30
g/m2 のポリプロピレンメルトブローン不織布をエレ
クトレット化したエレクトレット不織布を第3層に配置
した。これら不織布間を難溶性リン酸塩と塩化ベンザル
コニウムからなる抗菌剤を3重量%練り込んだ合成ゴム
系接着剤を繊維状で3g/m2 塗布し、接着して濾材を
得た。
した繊維径10μmのアクリル系繊維25重量%、第4
級アンモニウムイオンをイオン交換で導入した、繊維径
10μmのアクリル系繊維25重量%、繊維径15μm
のポリプロピレンとポリエチレンからなる熱融着繊維5
0重量%を混繊し、ニードルパンチでシート化したのち
加熱し、熱融着繊維で熱融着した目付30g/m2 の抗
菌不織布を最上流側の第1層に配置し、繊維径20μ
m、目付20g/m2 のポリプロピレンスパンボンド不
織布をエレクトレット化したエレクトレット不織布を第
2層に配置し、繊維径2μm、目付30g/m2 のポリ
プロピレンメルトブローン不織布をエレクトレット化し
たエレクトレット不織布を第3層に配置した。これら不
織布間を難溶性リン酸塩と塩化ベンザルコニウムからな
る抗菌剤を3重量%練り込んだ合成ゴム系接着剤を繊維
状で3g/m2 塗布し、接着して濾材を得た。
/m2 のポリエステルスパンボンド不織布を最上流層と
し、繊維径4μm、目付20g/m2 のポリプロピレン
メルトブローン不織布を下流側に配置した。これら不織
布間を合成ゴム系接着剤を繊維状で3g/m2 塗布し、
接着して濾材を得た。
ポリマーから繊維径20μm、目付20g/m2のポリ
プロピレンスパンボンド不織布を作製し抗菌不織布と
し、最上流側の第1層にした。第2層に繊維径4μm、
目付20g/m2 のポリプロピレンメルトブローン不織
布を配置し、繊維径2μm、目付30g/m2 のポリプ
ロピレンメルトブローン不織布を第3層に配置した。こ
れら不織布間を合成ゴム系接着剤を繊維状で3g/m2
塗布し、接着して濾材を得た。
ポリマーから繊維径20μm、目付20g/m2のポリ
プロピレンスパンボンド不織布を作製し抗菌不織布と
し、最上流側の第1層にした。第2層に繊維径4μm、
目付20g/m2 のポリプロピレンメルトブローン不織
布を配置し、繊維径2μm、目付30g/m2 のエレク
トレット化されたポリプロピレンメルトブローン不織布
をエレクトレット不織布として第3層に配置した。これ
ら不織布間を合成ゴム系接着剤を繊維状で3g/m2 塗
布し、接着して濾材を得た。
/m2 のポリエステルスパンボンド不織布を最上流側の
第1層にした。第2層に繊維径4μm、目付20g/m
2 のポリプロピレンメルトブローン不織布を配置し、繊
維径2μm、目付30g/m2 のエレクトレット化され
たポリプロピレンメルトブローン不織布をエレクトレッ
ト不織布として第3層に配置した。これら不織布間を難
溶性リン酸塩と塩化ベンザルコニウムからなる抗菌剤を
3重量%練り込んだ合成ゴム系接着剤を繊維状で3g/
m2塗布し、接着して濾材を得た。
により抗菌性能と粒子状物質除去性能の試験を実施し
た。抗菌性能については、同一条件下で性能比較を行う
ために、真空ポンプに接続されている複数のステンレス
製フィルターホルダーにそれぞれの濾材を装着して、全
ての濾材について同時に試験を行った。結果を第1表に
示す。
ット不織布、抗菌接着剤ともに使用していないため、抗
菌性能が低く、粒子状物質除去性能も低い。比較例2の
濾材は、抗菌不織布を使用しているが、エレクトレット
不織布、抗菌接着剤は使用していない。抗菌接着剤が使
用されておらず、一旦捕捉された細菌が再飛散して濾材
内の抗菌不織布の下流層で繁殖し、その細菌が濾材から
放散されるため抗菌性能が低く、また、エレクトレット
不織布を使用していないため、粒子状物質除去性能が低
い。
レット不織布を使用しているが、抗菌接着剤は使用して
いない。そのため、一旦捕捉された細菌が再飛散して濾
材内の抗菌不織布の下流層で繁殖し、その細菌が濾材か
ら放散され抗菌性能が低い。比較例4の濾材は、抗菌接
着剤とエレクトレット不織布を使用しているが、抗菌不
織布は使用していない。抗菌不織布を使用していないこ
とから、細菌が捕捉された不織布内で非常に大きく繁殖
し再飛散する細菌の数が多く、一部の細菌が濾材内で再
捕捉されず濾材から放散されるため抗菌性能が低い。
クトレット不織布及び抗菌接着剤を使用している実施例
1〜4では、抗菌不織布を使用しているため、捕捉した
細菌を不活性化し繁殖を抑制し、また、抗菌接着剤を使
用しているため、一旦捕捉された細菌が再飛散しても再
捕捉して不活性化して繁殖することを抑制できる。この
結果として、濾材内での細菌の繁殖及び濾材からの細菌
の放散が防止できる。さらに、エレクトレット不織布を
使用しているので、粒子状物質の除去性能が高い。
エレクトレット不織布を含む複数の不織布が抗菌接着剤
で接着積層されているため、粒子状物質が高い効率で除
去できるとともに、捕捉された細菌やかびの繁殖と放散
を抑制した濾材を提供できるものである。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の層が積層されてなる濾材であっ
て、少なくとも1層のエレクトレット不織布からなる層
と少なくとも1層の抗菌不織布からなる層を含み、且
つ、各層が抗菌接着剤により接着されてなることを特徴
とする濾材。 - 【請求項2】 前記エレクトレット不織布からなる層よ
りも前記濾材の上流側(被濾過流体の入口側)に、少な
くとも1層の前記抗菌不織布からなる層を配置してなる
ことを特徴とする請求項1記載の濾材。 - 【請求項3】 前記濾材の最上流(被濾過流体の入口
部)に、前記抗菌不織布からなる層を配置してなること
を特徴とする請求項1記載の濾材。 - 【請求項4】 前記抗菌不織布が、抗菌性を有する金属
イオン又は第4級アンモニウムイオンから選ばれた1以
上のイオンを置換、導入されたイオン交換繊維を含むこ
とを特徴とする請求項1〜3記載の濾材。
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---|---|---|---|
JP04021898A JP3947946B2 (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 濾材 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04021898A JP3947946B2 (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 濾材 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11235507A true JPH11235507A (ja) | 1999-08-31 |
JP3947946B2 JP3947946B2 (ja) | 2007-07-25 |
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ID=12574646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04021898A Expired - Fee Related JP3947946B2 (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 濾材 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3947946B2 (ja) |
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