JPS61283320A - 空気清浄器用濾材 - Google Patents

空気清浄器用濾材

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JPS61283320A
JPS61283320A JP60094767A JP9476785A JPS61283320A JP S61283320 A JPS61283320 A JP S61283320A JP 60094767 A JP60094767 A JP 60094767A JP 9476785 A JP9476785 A JP 9476785A JP S61283320 A JPS61283320 A JP S61283320A
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    • B01D2239/1291Other parameters

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] 本発明は自動車エンジン用空気清浄器、空調用空気清浄
器等に用いる濾材、特に濾材の組成に関するものでおる
[従来技術] 従来、この種の濾材として、空気の流れ方向に密度に粗
密性を与えた密度勾配型不繊布がある。
例えば密度の異なる複数の繊維層を積層して厚さ方向に
密度勾配を与えたもの(特開昭57−59614号)や
、繊維集積体に粉末状の結合剤を厚さ方向に貧富の付着
量勾配をもって分散させ、しかる後熱圧着して結合した
連続密度勾配型のもの(特開昭57−75117号)等
が知られている。
これ等の密度勾配型不繊布は濾紙の如き単層型濾材に比
べ、粉塵(ダスト)の捕集機構が表面捕集でなく体積捕
集であるため、濾過性能、特に単位面積当りのダスト捕
集性能がすぐれており、また強度にもすぐれている。
[本発明が解決しようとする問題点] しかしながら、密度勾配を与える必要上、積層体厚さは
現状では2.0mm  以上であり、例えばエンジン用
空気清浄器(エアクリーナ)のように制限された空間内
に収納するためには、薄い濾紙に比べて濾過面積を小さ
くせざるを得ず、濾材通過見掛風速は20〜50cm 
 /SeCと著しく速くなってダスト捕集性能が充分に
発揮されない。
一方、濾紙としてパルプを主成分とするO93〜Q、5
mm  程度の薄肉の濾紙が使用されている。
この濾紙は単位面積当りの濾過性能は劣るものの、濾過
面積が大きくとれるので通過見掛風速を2〜100m 
/SeCとすることができ、ダスト捕集性能の高い領域
での使用が可能でおる。
従って、密度勾配型不繊布の濾材は濾紙に比べ、強度は
すぐれているものの、エアクリーナの如く制限された空
間収納用としては必ずしもダスト捕集性能で大きくすぐ
れていると言えないのが現状である。
そこで本発明は、すぐれた濾材強度を維持し、かつ濾材
通過見掛速度がほぼ濾紙と同程度となるように、具体的
には0.25〜1.2mm  の薄肉とした密度勾配型
不繊布濾材を提供し、もって従来の問題点を解決するこ
とを目的とするもので必る。
[問題点を解決するための手段] 本発明の濾材は、親水性繊維、例えばレーヨン、ナイロ
ン、ビニロン等を主成分として用いた単層または複数層
からなる繊維集積体に、疎水性で剛性の高い熱可塑性繊
維、例えばポリプロピレン、ポリエステル等を用いたス
パンボンド型の繊維集積体(以下、基布という)で構成
する。ここで、スパンボンド型基布は、繊維層を部分的
に熱融着により繊維どうしを固着してシート状にしたも
のをいう。本濾材は基布が流入側になるように配して使
用される。
上記基布は、濾材の強度および濾過性能より上記繊維集
積体に対し5〜30重量%の目付両割台とするのが適当
である。30重量%を越えるとダスト捕集性能は急激に
低下する。
上記繊維集積体の繊維の結合は、積層した上記繊維集積
体および基布に結合剤の溶液、サスペンションまたはエ
マルジョンを含浸し熱風を吹付けめことによりなされる
。この場合、繊維集積体の表面(基布とは反対側の面)
から熱風を吹付ければ表面側の溶媒の蒸発速度が速くな
って結合剤が表面側に移行することより表面側の結合剤
が密になり、繊維集積体自体にも密度勾配を付与するこ
とができる。結合剤の繊維に対する配合比は60重量%
程度が限度であり、これを越えるとダスト捕集性能は悪
化する。
本濾材は最終的にはロール成形される。この場合、コル
ゲート加工をおこなって濾材自体を第2図に示すように
波形とすることが望ましい。波形にすることにより濾過
面積が大きくなるとともに濾材の曲げ強度が向上され、
かつ濾材をエアクリーナにおけるが如く菊花状に屈曲せ
しめて使用したときに相隣れる波間のヒダ接触が防止さ
れる。
コルゲート加工は波形の凹凸面を有する1対のロール間
に濾材を通すことによりなされる得る。また、波形のロ
ールとスムースロールの間に濾材を通して一方の面のみ
を波形に成形してもよい。
スパンボンド型の基布は肉厚を0.04〜O6’15m
m  程度と極めて薄くすることができる。そして、こ
の薄い基布と繊維集積体とを積層して結合剤の溶液を含
浸しロール成形することで従来の密度勾配型濾紙よりも
はるかに薄い濾材が得られる。
濾材厚さは0.25〜1.2mm  程度とすることが
望ましい。この厚さとすることで、例えば自動車のエア
クリーナに用いた場合、単層の濾紙と同程度の通過見掛
風速を実現することができ、効率のよい使用が可能とな
る。
[実施例] 第1図に示すように、上層1、中間層2および下層3よ
りなる積層状の濾材を作製した。
空気流入側の上層1を形成する繊維M(基布)として、
繊維径0.7〜3デニール、空隙率的88%、目付量2
59/crA  のポリエステル繊維からなるスパンボ
ンド型繊維層を用いた。
中間層2を形成する繊維層としては、繊維径1デニール
のレーヨン50重量%、繊維径1.25デニールのポリ
エステル35重量%、残部が繊維径1゜5デニールのポ
リオレフィン15重量%からなる目付量40g/crA
  の混合繊維層を用いた。
空気流出側の下層3を形成する繊維層としては、繊維径
1デニー・ルのレーヨン50重量%、残部繊維径1.2
5デニールのポリエステルからなり、目付量50 ’J
 / ci  の混合繊維層を用いた。
これ等3種類の繊維層1.2.3を積層し、ニードルパ
ンチ法で結合して繊維積層体とした。得られた繊維積層
体の厚さは約5mm  でめった。
次にこの繊維積層体に、結合剤としてアクリル酸エステ
ル−酢酸ビニル共重合物を用い、溶媒として水を用いた
温度約20%の結合剤を浸漬法により1759/Td 
含浸した。その後、下層3の表面側より垂直方向に温度
110℃、湿度10%の乾燥空気を層表面1TIt  
当り22mJ/分の風量で0.1時間吹きつけ、溶媒を
蒸発させた。
得られた濾材の上層1の空隙率は84.2%、中間層2
の空隙率は89.9%、下層3の空隙率は80%であっ
た。
次に濾材を、波状の凹凸を有する加熱されたロールの1
対の間を通し、第2図に示すようにコルゲート加工をし
た。得られた濾材の厚さは0.45mm  でおった。
第3図は上記のようにして得た本発明の濾材(実線)と
、厚ざQ、3mm  の濾紙(破線)との強度の比較を
示すものでおる。本発明の濾紙の方が遥かに強度がすぐ
れている。
次に、第1図に示すようにスパンボンド型基布1と、中
間層2および下層3よりなり、上記の方法で製造した濾
材において、繊維集積体に対する基布1の目付量割合を
変化させた場合の、目付量割合と粉塵負荷の関係につい
ての実験結果を第4図に示す。なお、粉塵負荷は、JI
S  D  1612の実験条件より濾材通過見掛風速
を5cm/seC、ダスト濃度(JIS  Z  89
01−8種籾体)とし、増加通気抵抗300mmAa時
にあけるダスト保持量を測定し、単位面積当りに換算し
た値である。線Aは厚さ1.2mm  の、線Bは厚さ
0.25mm の濾材についての実験結果である。
いずれの場合も、基布1の目付量割合が30重量%を越
えると、濾材のダスト捕集性能は急激に低下することが
知られる。
第5図は、硬さを破裂強度で評価し、基$1の目付量割
合と硬さの関係に関する実験結果を示す。
なお、破裂強度実験はJIS  P  8112により
ミューレン試験器を使用した。
実験の結果、基布1の目付量割合を増すと硬さは増加す
る。コルゲート加工するには濾材の硬ざ(破裂強度)が
6.5Kgないしそれ以上であることが必要で、これを
満足させるためには、厚さ1゜2mm  の濾材(線A
)にあっては基布の目付量割合が5%ないしそれ以上、
厚さ0.25mm  の濾材(線B)にあっては8.5
%ないしそれ以上とする必要がおることが確認された。
更に第1図に示す構造を有し、上記の方法で製造した濾
材において、結合剤の配合比(繊維重量に対する結合剤
割合)を変化させ、結合剤配合比と濾材の粉塵負荷との
関係について実験をおこなつた。結果を第6図に示す。
図により厚さ1.2mm  の濾材(線A)および厚さ
0.25mm  の濾材(線B)とも、配合比が60%
を越えるとダスト捕集性能が急激に低下することが知ら
れた。
更にまた、結合剤配合比と濾材の硬さく破裂強度)との
関係について実験をおこなった。結果を第7図に示す。
配合比の増加とともに硬さは増す。
コルゲート加工のため6.5Kgの硬さを濾材に与える
には厚さ1.2mm  の濾材では配合比が22%ない
しそれ以上、厚さ0.25mm  の濾材では37%な
いしそれ以上の配合比とすることが望ましい。
第6図および第7図に示す実験結果より結合剤の配合比
は20%〜60%程度の範囲とすることが適当であるこ
とが知られる。
以上説明したように本発明の濾材は、繊維集積体にスパ
ンボンド型基布を接合し、かつ厚さを0゜25〜1.2
mm  に調整した密度勾配型の濾材であり、更に基布
の繊維集積体に対す目付量割合および繊維集積体の繊維
を結合する結合剤量をそれぞれ所定値に選択してある。
しかして本発明の濾材は、これと同等厚さの従来の単層
の濾紙に比して強度がはるかにすぐれ、かつ、比較的目
の粗い基布で粒径の大きなダストを、比較的目の細かい
繊維集積体で微細なダストを捕集するので単位面積当り
のダスト捕集性能にすぐれている。更に、エアクリーナ
の如く制限された空間に取付ける場合、従来の濾紙並み
の空気接触面積が得られるので、極めてすぐれたダスト
捕集性能を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の濾材の断面図、第2図はコルゲート加
工した本発明の濾材の側面図、第3図は本発明の濾材と
従来の濾紙との強度の比較を示す図、第4図ないし第7
図は本発明の濾材の特性についての実験結果を示す図で
ある。 1・・・・・・基布 2.3・・・・・・繊維集積体 第1面 第2図 ダフネス (K9/ISM) 日付量割合(W’/、)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)繊維間を結合剤により固着した親水性繊維を主成
    分とする繊維集積体と、繊維間を部分的に熱融着した疎
    水性の熱可塑性合成樹脂繊維のスパンボンド型基布を積
    層して厚さ0.25〜1.2mmに形成し、上記基布の
    繊維集積体に対する目付量割合を5〜30重量%とし、
    かつ結合剤の繊維に対する配合比を20〜60重量%と
    した空気清浄器用濾材。
  2. (2)上記濾材が波形に成形してある特許請求の範囲第
    1項記載の空気清浄器用濾材。
  3. (3)上記繊維集積体をレーヨン、ナイロンおよびビニ
    ロン繊維のいずれか、またはこれ等を主成分とする繊維
    混合体で構成し、上記基布をポリプロピレンおよびポリ
    エステル繊維のいずれか、または両者の繊維混合体で構
    成した特許請求の範囲第1項記載の空気清浄器用濾材。
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