JPS6058221A - 空気濾過用濾材 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は低圧力損失、難燃性の空気濾過用沢材に関する
ものである。

（従来技術） 一般に空気清浄、特に高効率の空気清浄用に用いられる
戸材は他の素材に比べて圧力損失が低い割に濾過効率が
高いことからガラス繊維製品が多く使われている。これ
ら空気清浄用戸材は通常、建造物内のエアダクト中にフ
ィルターユニットニ組み込まれた形で設置される。フィ
ルターユニットとは設置面積を小さくするため、シート
状Ｆ材を深いひだ状に幾重にも折り曲げ、堅ろうな粋に
収納して、枠にＦ材を接着させ成型したものである。ガ
ラス繊維シート自体は物理的強度が小さいため、そのま
まではこのフィルターユニット成形時の折シ曲げ加工や
枠への接着加工に対する充分な柔軟性及び強度を持たず
、又たとえ成形出来たとしても、使用中に風圧や振動で
破損する危険性がある。

これらの欠点を排除するため、通常シートを合成樹脂等
で処理して、必要とする物理的強度を与えることが行わ
れている。この用途に使用される樹脂としては柔軟性、
強度及び耐候性にすぐれ、且つガラス繊維からなるシー
トに処理しゃすいアニオン系又はノニオン系熱可塑性樹
脂、特にアクリル系樹脂エマルジョンが一般によく用い
られる。

しかし、これらの樹脂は一方では燃えやすいという欠点
を持っている。ガラス繊維は本来不燃性であるがアクリ
ル系樹脂をガラス繊維からなるシートに付着させた場合
、シート中の樹脂固形分が５重量％対シートを超えると
難燃性は減少或は消失する。

前記したようにフィルターユニ、トは建造物内のダクト
に設置されることが多く、火災発生の際等、可燃性のフ
ィルターが他への延焼を助長することが考えられるため
、防災上の見地からも炉材の難燃化が必要である。

従来、アクリル系樹脂を含浸処理することによシ、ガラ
ス繊維からなるシートに充分な物理的強度を与えるため
には樹脂固形分として５重量％対シート以上を含浸させ
る必要があシ、通常、７重ｆｋ％対シート内外の樹脂量
を含浸させているものが多くこれらに難燃性を持たせる
ためにリン酸系などの難燃剤を樹脂と共に付着させたも
のもあるが、その効果は完全なものではなかった・又、
樹脂含浸量を増加させるとシート中のガラス繊維間の空
隙に樹脂が多く付着するために繊維同志が密着したシ、
シートの空隙率が減少したシするため、圧力損失が高く
なると共に濾過効率が低くなる傾向がある。

空気濾過用フィルターユニ、トは同一濾過効率を有する
もの同志ではよシ圧力損失が低いものの方が、当然有利
である。圧力損失が高いフィルターは目詰シが早いため
交換頻゛度が大となるばがシか、送風機の容量も大きな
ものが必要とされる。

これらのことから低圧力損失、高濾過効率、難燃性の空
気濾過用炉材の出現が待ち望まれている。

（発明の目的） 本発明の目的は、かかる現状に鑑み、空気濾過用炉材と
して必要な物理的な強度を保持すると共に、低圧力損失
かつ難燃性の空気濾過用Ｆ＃を提供するにある。

（発明の構成・作用） 本発明者らはこれらの性能を兼ねそなえたガラス繊維製
空気濾過用炉材を得る目的で鋭意研究を重ねた結果ガラ
ス繊維の底面がマイナス電荷を持っていることに注目し
、これをカチオン系樹脂で処理することＫよシ従来の樹
脂含浸量の約半分量で空気濾過用炉材に要求される性能
を満たすものが得られることを見出し、本発明を完成す
るに至ったＯ 即ち、本発明はガラス繊維からなるシート状構造体にカ
チオン系熱可塑性樹脂１〜６重量％を含浸処理してなる
ことを特徴とする空気濾過用炉材を要旨とするものであ
る。本発明において含浸処理とは、浸漬もしくはスプレ
ー等による手段でカチオン系熱可塑性樹脂を含浸せしめ
ることを意味する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の炉材を得るにあた）、使用纏れる樹脂液の形態
は溶液及びエマル−）ヨンがあるが、後者の方が作業性
、及び効果の上から見てよシ好ましい・又、カチオン系
樹脂の荷電性には含有界面活性剤由来のものと、樹脂の
組成自体にカチオン基金導入したものとがあるが本発明
の場合にはその何れも使用されうる。

本発Ｆ！ＡＫ従ったｐ材におけるカチオン系熱可塑性樹
脂のガラス繊維からなるシートへの含浸量は１重量％対
シート以上、６重量％対シート以下で有効であるが諸性
能のバランス上、２重量−〜４重量％対シートが特に推
奨される。含浸量が１重量係対シート夫漕で木７．シ難
愼妊＊座土用蟲ｊついては良好であるが、充分な物理的
強度が得られない。含浸量が６重量％対シートを超える
と物理的強度は充分得られるものの、圧力損失が高くな
ル、難燃性も減少する。

ガラス繊維からなるシートを樹脂含浸処理する場合、ア
ニオン系又はノニオン系の熱可塑性樹脂エマルジョンを
用いると、ガラス繊維と樹脂の間に電気的吸着が起こら
ない（ノニオン系）が、若しくは反撥が起こる（アニオ
ン系）ため、より高濃度の液で処理しなければガラス繊
維間に樹脂が含浸固着し難く、所定の物理的強度も得ら
れない。

又、樹脂含浸処理後の乾燥においてガラス繊維と電気的
吸着を持たないアニオン系又はノニオン系樹脂はガラス
繊維からなるシートの乾燥に伴い、拡散によシ容易にシ
ートの表面層に移行し、厚さ方向への樹脂分の偏在化現
象を起こす。これはフィルターユニット成形の際、ひだ
折シ時に、シートが底裏に剥離する現象として現われる
ため、これらを見越して樹脂含浸量を増加せざるを得な
い。

又、この偏在化はシートの難燃性、物理的強度、圧力損
失、濾過効率にも当然悪い影響を及ぼす。

これに対し、カチオン系の樹脂はガラス繊維に電気的に
吸着するため、低濃度でも十分繊維間に含浸固着し、乾
燥の樹脂の偏在化も殆んど起こらない。この結果必要以
上に樹脂を含浸させることなく十分な物理的強度が得ら
れる。

カチオン系樹脂を繊維や紙の加工処理に使用する例は従
来からいくつかある。例えば織物繊維の仕上げや植毛に
カチオン系アクリル酸エステル樹脂エマルジ、ン処理を
行っているがこれはキュア温度が１００℃租度と他のも
のよシ低く、作業能率が良いことを利用したものである
。又、強度を出すため、合板用デーレートペーパー製造
に際して硫酸アルミニウムを使用しない抄込み法に利用
している例もあるが本発明の様に予めガラス繊維から々
るシートに成形して樹脂を含浸させるものとは技術思想
が全く異なる。事実、ガラス繊維の分散液に樹脂を添加
して抄込み法で行っても目的の性能をもつｒ材は得られ
ない。又、一般の・９ルプ紙に樹脂を含浸処理した場合
は却って表面だけに樹脂が吸着されて内部まで浸透し難
く１．性能的に満足するものは得られていない。

本発明のガラス繊維からなるシートの場合は空隙率が大
きいため、樹脂の内部浸透性を助け、しかもマイナス荷
電をもっているためこの樹脂含浸処理の効果を発揮しう
るものと考えられる。

尚、本発明に使用するガラス繊維からなるシートは直径
０．１〜１５μのガラス繊維を主に使用し１目付は通常
５０〜１５０１７ｍ”、望ましくは７０〜９０１７ｍ”
である。繊維径の細いものが多い程、シートの圧力損失
が大きくなるが、濾過効率も上昇するので、目的によっ
て組成、目付を変えることが可能である。

本発明のシートは一般に湿式法で作られるがこれに限ら
れるものではない。又、ガラス繊維からなるシー）Ｋカ
チオン系樹脂を含浸処理する場合、必要に応じて防黴剤
、撥水剤、その他の樹脂類全添加することも出来る。　
。

次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

（実施例１〜３）（比較例１〜２） ジョンズアンドマンビル社製、ガラス繊維Ｃｏｄｓ−１
００（繊維径０．２９〜０．３２　μ）　５部、Ｃｏｄ
ｅ−１０２（繊維径０．３３〜０．３８μ）１５部、Ｃ
ｏｄｓ−１０６、（繊維径０．５４〜０．６７μ）５０
部、Ｃｏｄｓ−１１０、（ｅ、維径２．５〜４．０μ）
３０部を水中で混合離解し、手抄抄紙機で抄紙乾燥し、
目付、８０１１７ｍ２のガラス繊維からなるシートを得
た。

このシートをカチオン系アクリル酸エステル樹脂エマル
ジ、ン（ロームアンドハース社製、商品名：グライマル
Ｅ−１１７９Ｎ）の水分散液に浸漬後、８０℃、６０分
乾燥させ、樹脂付着分がそれぞれ０．７チ、１．６％、
　２．１　％、　３．５チ、７．１チのフィルターシー
）Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ及びＥを得た。これらの諸性能１−（
表−１）Ｋ示す。

（実施例４〜６） 実施例１〜３と同一のガラス繊維からなるシートをカチ
オン系スチレンアクリル共軍合体エマル−）ヨン（昭和
高分子株式会社製、商品名：ポリゾ℃で、６０分間乾燥
させ、樹脂固形分がそれぞれ１．５チ、４．１チ、５．
９チのフィルターシートＦ。

Ｇ及びＨを得た。これらの諸性能を（表−１）に示す。

（実施例７及び８）（比較例３） 実施例１〜３と同一のガラス繊維からなるシートをゾラ
イマルＥ−１１７９ＮとポリゾールＡＭ−２３８６の等
量混合エマルジ、ンとした水分散液に浸漬含没後、８０
℃で６０分間乾燥させ、樹脂固形分がそれぞれ１．７％
、３．４％、６．８％のフィルターシートのＩ、Ｊ及び
Ｋを得た。これらの諸性能を（表−１）に示す。

（比較例４〜６） 実施例１〜３と同一のガラス繊維からなるシートをアニ
オン系アクリル酸エステル樹脂エマルジョン（ローム・
アンド・）＼−ス社製、商品名：プライマルａＡ−ｚ４
）の水分散液に浸漬含没後、８０℃で６０分間乾燥させ
、樹脂固形分がそれぞれ２．１チ、４．５％、７．３チ
のフィルターシートＬ。

Ｍ及びＮを得た。これらの諸性能を（表−１）に示す。

（比較例７〜９） 実施例１〜３と同一のガラス繊維からなるシートをノニ
オン系アクリル酸エステル樹脂エマルジ１ン（ローム・
アンド・ハース社製、商品名：プライマルに−３）の水
分散液に浸漬含浸後、８０℃で６０分間乾燥させ、樹脂
固形分がそれぞれ１．９チ、４．２％、６．１％のフィ
ルターシートＯ１Ｐ及びＱを得た。これらの諸性能を（
表−１）に示す。

（発明の効果） 以上詳述した如く、本発明ｉよれば空気炉適用戸材とし
て必要な物理的強度を保持すると共に、低圧力損失かつ
難燃性の空気炉適用炉材を提供することができるので、
産業上稗益するところが極めて大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス繊維からなるシート状構造体にカチオン系熱可塑
   性樹脂１〜６重量％を含浸処理してなることを特徴とす
   る空気濾過用戸材。