JPS6038019A

JPS6038019A - 空気濾紙

Info

Publication number: JPS6038019A
Application number: JP58144396A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Oshitari; 忍足　義見
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-08-09
Filing date: 1983-08-09
Publication date: 1985-02-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は空気濾紙、特にその圧損の低下と機械的強度の
増強に関するものである。

繊維を抄紙する方法によれば、その使用繊維の径の選定
により、はゾ無塵の状態を現出できるような極めて高い
集塵効率をもつ空気濾紙の実現も可能である。このため
塵埃の存在が素子の性能に＋シか弘那−ｋＪ、ナー瓜イ
　招Ｔ、　ＳＴ去子のようｔｘｔト型半導体素子の製造
のための無塵室の形成用として欠くことのできないもの
となっている。ところでこの場合要求される無塵室の大
きさを、例えば天井に配置される空気濾過器の数で示せ
ば、縦・横がそれぞれ６１０Ｉ１１．奥行が１５０關の
標準形のものを約１０００箇程度必要とする大きさであ
る。このため空気濾過器の圧損が太きいと、これに送風
するための送風機の容量も極めて大きなものとなる。例
えば圧損が標準の１５１！１Ｈ２０（風速が０、５　ｍ
／５ｅｃ）の場合、送風機の駆動に要する電力は　３０
０　ＫＷにも及ぶ大きなものとなるため、その運転経費
を莫大なものとして製造コストを高くするのは勿論、運
転に伴う騒音も大きなものとなる。そこで省エネルギお
よび公害上の配慮から、その低減が強く要求されている
。

ところで一般に濾紙の圧損は通気細孔が小さくなること
から、集塵効率が高いもの程犬となり、また厚さが大き
いもの程犬となる。従って集塵効率が定められた場合に
は、厚さを小としなければ圧損を少なくすることができ
ない。一方濾紙は所要の流量を得るための送風圧を受け
ることから、厚さを成る程度以上薄くすると引張強度を
低下して送風圧に耐えられなくなる。従って一般に濾過
面積を大として処理風量を大とするため、第１図に示す
斜視図のように濾紙（１）を折畳んで枠体（２）内に収
容したものでは、送風圧により濾紙（１）が図中の点線
図示のように撓んで、空気流出口側の空気抵抗を高くし
たり、送風圧に耐えられなくなって破れたりする欠点が
ある。また抄紙方法によるものは繊維相互に接着性をも
たないことから、湿気に対して極めて弱い欠点がある。

従って細い径の繊維を用いて抄紙技術の許しうる範囲内
において濾紙の厚さを薄くすることにより、理論的には
集塵効率どしては’、’１０’Ｏ％に近く、しかも圧損
の少ない濾紙の実現が可能であるが、機械的強度の面か
ら実用的な濾紙を作ることは不可能である。

そこで従来から機械的強度の向上を図るための各種の努
力がなされ、次に説明するような方法が提案され実施さ
れている。その方法の一つは所要の集塵効率を得るに必
要とする太さの繊維中に、その径より太く長い繊維を混
入して抄紙し、太い径の繊維の絡み合いにより強度をも
たせる方法である。しかしこの方法では太い径の繊維に
よって形成されバ通気細孔の中に、細い径の繊維が存在
する形となる。このためその通気細孔内に形成される細
い径の繊維による濾紙の部分的厚さは、はぼ太い繊維の
径に相当する厚さとなって紙全体の厚さを犬とする。こ
のため圧損を増すばかりでなく、太い繊維を混入しても
繊維相互の接着性を生むことはないので、湿度によって
くずれ易い欠点の改善は全くなされなめ。しかも以上の
ように繊維を抄紙して作る方法では、所望の径の繊維を
使用したとしても、その中に微細な繊維や塵埃の混入を
防ぐことができなり０このため抄紙し乾燥して濾紙を作
ったとき、その中や表面に微細な繊維などが残り、これ
が送風時吹出空気中に吹き出されて、その清浄度を低下
する欠点があり、ために特に高性能濾過器を作ることが
できない欠点がある。そこでこの従来方法に代えて、こ
の４０年来次の方法が主として採用されてｂる。これは
所要の集塵効率を得るに必要か径の繊維を、アクリルま
たはメラミン樹脂の５チ水エマルジヨン液中に混合分散
させたものを抄紙して乾燥するか、または抄紙したもの
を上記エマルジョン樹脂液中に浸漬したのち乾燥して、
微細な繊維などの発塵を防ぐと同時に、機械的強度を与
える方法である。

この方法によればアクリル樹脂などによって繊維相互の
接着が行われるため、所要の１引張強度を容易に易るこ
とかできると同時に、耐湿性の高い濾紙を作ることがで
きる。しかし一方この方法では繊維全体が樹脂のエマル
ジョン液によって濡らされることから、通気細孔が埋め
られるか、または犬きくせばめられて圧損な増す欠点が
ある。例えば樹脂のエマルジョン液を用いない方法によ
り作った、集塵効率が９９．９．９％の濾紙の圧損は、
流速２．４　ｏｒｔｂ　／　Ｓｅｃにおいて１５ｊｌｌ
ｌＨ２０，また引張強度は副１５ｍｍのもので０．５　
Ｋｇである。これに対しエマルジョン液を用いる方法で
は、同一風速において圧損は２’　ＯＩｌｌ　Ｈ２Ｏ、
引張強度は０．８〜１．０−であって、強度は約５倍と
なるが圧損は２５％増となる。

またこの方法では繊維全部が樹脂によって濡らされるこ
とから濾紙が硬直性を帯び、第１図に示すように折畳ん
だとき、折曲部において亀裂を生じることがある。

本発明は送風時における微細な繊維などの発塵がないば
かりか圧損が少なく、しかも硬直化による折曲げ部の亀
裂を生じたりすることのない、充分な機械的強度をもっ
た空気濾紙の提供を目的としてなされたもので、次に図
面を用いてその詳細を説明する。

本発明の特徴とするところは次の点にある。

その之・１は含まれた微細な繊維や塵埃などを、主繊維
に固着するに充分であって、しかも従来用いられている
主繊維相互の接着剤のように、通気細孔を埋めたり、太
きくせばめたすすることのない、低濃度（例えば従来の
ものに比べて接着用樹脂の濃度が１７１０　）の水エマ
ルジヨン樹脂液や溶剤型の接着剤により繊維を濡らして
、含まれた微細な繊維などを繊維に接着させて発塵しな
いようにした点にある。

また第２には濾紙を形成する主繊維中に、熱可塑性を有
する樹脂例えば樹脂の粉末を分散混入して加熱する。そ
して第２図に示す部分拡大図のように、繊維（３）の重
なり部（４）に位置する樹脂粉末（５）や、それ以外の
部分に位置する樹脂粉末（６）を加熱により軟化溶融さ
せて、繊維（６）相互を接着すると同時に、繊維（３）
の表面に付着させるようにしたものである。また混入す
る樹脂粉末の量の調節により、接着点に所要の引張強度
を得るに必要な量に制御して、従来の濃度の高い水エマ
ルジヨン樹脂を用いて繊維全体を濡らす方法に比して、
接着部以外の部分における樹脂の付着量を著しく少なく
する。そして通気細孔の目詰りなどによる圧損の増大を
防止しようとするものであって、濾紙の製作に当っては
、例えば樹脂中に低濃度の水エマルジョン樹脂と樹脂粉
末を混入して、抄紙して乾燥したのち加熱するか、或い
は樹脂中に樹脂粉末のみを混入して加熱しながら抄紙し
、これと同時に低濃度の水エマルジヨン樹脂処理を行う
方法がとられる。

以上のように本発明では、主繊維相、互の接着を、混入
された樹脂粉末の軟化溶融により行っているため、抄紙
技術の許す範囲において濾紙の厚さを薄＜　１．ても、
所要の機械的強度を得ることができ、また圧力損失を少
なくできる。また微細な繊維による発塵の防止は、通気
細孔の目詰りなどのおそれのない、低濃度の水エマルジ
ヨン樹脂により繊維を濡らすことにより行っているので
、これによっても従来のものに比べて圧力損失を低下で
きる。

その結果従来実現できなかった高い集塵効率をもちなか
ら圧損が少なく、しかも所要の引張強度をもった空気濾
紙の提供を可能とづ−る。またこれに加えて本発明によ
れば、従来方法によっては得ることができなかった耐薬
品性、耐熱性などにすぐれた空気濾紙の提供も容易であ
る。

即ち近時その利用が盛んである原子力産業においては、
事業所から排出される放射性粉塵による環境汚染を防ぐ
ため、空気濾過器の使用が不可欠なものとされているが
、特にウラン濃縮工程やプルトニウムの精製工程に使用
される空気濾紙は、アルカリ性のヒユーム内で使用され
る場合が多い。

しかし現在主として使用されている樹脂エマルジョン液
によって繊維相互を接着している空気濾紙では、濾過機
能を発揮させる繊維として耐薬品性や耐熱性の高いアス
ベスト、セラミック、石英などの繊維を用いても、アク
リル樹脂やメラミン樹脂などは周知のように耐酸性や耐
アルカリ性におい−Ｃ劣り、これが大きな悩みとなって
いる。

しかし本発明では樹脂粉末を用いており、これが熱可塑
性を有するものであれば、耐薬品性のものでも使用でき
る。従って繊維の選定と同時に樹脂粉末の材質を選定す
ることにより、耐薬品性を有する空気濾紙を容易に実現
して、上記原子力産業における悩みを解決でき、しかも
放射性粉塵の外界への放出なはソ完全に阻止すると同時
に、運転経費の安価な高集塵効率であって低圧損の空気
濾紙を提供できる。

なお以上では本発明の要旨の理解を容易とするため、接
着用として樹脂粉末を用いた場合について説明したが、
これが繊維状のものであってもよい。即ち第５図に示す
部分拡大図のように、繊維（５）の重なり部（４）に位
置した樹脂繊維（７）の部分が繊維相互を接着するので
、引張強度を与えることができるものである。また以上
では９９．９７　％前後の高性能濾紙について説明した
が、中性能濾紙においても厚さを薄くして機械的強度を
得ることができるので、同様に適用して効果を奏するこ
とができる。次に本発明の実施例を示す。

実施例〔Ｉ〕０１５〜０２μｍ０ｗｔ％、０３〜１μと５μ９０ｗｔ
％の配分とした重量７５　ｇｒ／ｍ２　の硝子繊維に、
液体酸素中に浸漬したのち取出して粉砕して作った２〜
２０μ径のポリエステル（融点１６０℃）の粉末樹脂５
％を分散混合したのち、更にメラミン樹脂の０５チ水エ
マルジヨン液を混入する。

そして抄紙して乾燥したのち、約１５０℃で加熱したと
ころ次の結果を得た。

集塵効率　９９．９９　％　（０，５μ径の試験粉体に
対して）圧力損失　１５１１　Ｈ２Ｏ（２，４ｍ／　８ｅＱの風
速に対して）引張強度　０．８〜１．０　Ｋｇ（幅１５のの濾紙に対
してンこれから明らかなように本発明によれば、繊維を水エマ
ルジョン樹脂により濡らして作られた、従来の濾紙の集
塵効率９９９９％と同等の集塵効率を得ながら、風損を
従来の２０１１　Ｈ２Ｏから１５１１１１■（２０に低
下することができ、また機械的強度も繊維のみで作った
濾紙の０．３々に対して約６倍で、水エマルジヨン樹脂
により繊維相互を接着して作られた濾紙と同等の値を得
ることができる。

実施例［ｎ］実施例〔■〕　に示した樹脂粉末の代りに、径が２μで
あつ−ご長さが５龍のポリエステフレ繊維５係を混合し
、抄紙して乾燥したのち約１５０℃で加熱したところ、
実施例〔Ｉ〕どはソ同等の性能をもつ濾紙を得ることが
できた。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば圧損ガ
クなく所要の引張強度をもった空気濾紙、更には耐薬品
性や耐熱性をもたせた空気濾紙を容易に提供できるなど
のすぐれた利点を有するもので、特にＬ！９工素子など
の超小型半導体素子の製造、或いは原子力産業において
必要とされる高性能濾過器の空気濾紙として極めて効果
の著しいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気濾過器の部分断面斜視図、第２図は本発明
の樹脂粉末による繊維相互の接着要領を示す部分拡大図
、第３図は本発明の樹脂繊維による繊維相互の接着要領
を示す部分拡大図である。（１）・・・濾紙、　（２）・・・枠体、　（３）・・
・繊維、　（４）・・・繊維の重なり部、　（５）・・
・重なり部に位置した樹脂粉末、（６）・・・重なり部
具外の点に位置した樹脂粉末、（７）・・・樹脂粉末に
代えて混入される繊維状樹脂。特許出願人　忍　足　義　見代理人弁理士　大　塚　学外１名

Claims

【特許請求の範囲】

繊維を抄紙して作る空気濾紙において、繊維中に含まれ
る微細な繊維などを低濃度の水エフ？ヨン樹脂により繊
維に固着して発塵を腑ぐと共に、繊維相互を粉末状また
は繊維状の熱可塑性樹脂の加熱により接着してなること
を特徴とする空気濾紙。