TW202005696A - 過濾器濾材及具備其之過濾器單元 - Google Patents

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Abstract

本發明之過濾器濾材具備聚四氟乙烯多孔質膜、及透氣性基材層，以5.3 cm/秒之線速度使空氣透過時之壓力損失PLF 未達40 Pa，且將被過濾氣體之線速度設為5.3 cm/秒、將捕獲對象粒子之粒徑設為0.3～0.5 μm之範圍時的捕獲效率CEF 為65%以上。本發明之過濾器濾材係一種新穎之過濾器濾材，其係可代替駐極體濾材者，可防止於駐極體濾材中因不可避免之空氣中之水蒸氣導致捕獲性能降低。

Description

過濾器濾材及具備其之過濾器單元
本發明係關於一種過濾器濾材及具備其之過濾器單元。
作為用以去除空氣中所包含之塵埃等之過濾器濾材，廣泛使用聚烯烴樹脂或聚酯樹脂等合成纖維之不織布。於使用不織布之過濾器濾材之一種，有具有較低之壓力損失並且藉由帶電處理提高捕獲效率之駐極體濾材(參照專利文獻1)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2006-159133號公報
[發明所欲解決之問題]
由於對纖維之表面賦予之電荷消失，故而於駐極體濾材中，無法避免因空氣中之水蒸氣導致捕獲效率降低。
本發明之目的在於提供一種新穎之過濾器濾材，其係可代替駐極體濾材者，可防止於駐極體濾材中因不可避免之空氣中之水蒸氣導致捕獲性能降低。 [解決問題之技術手段]
本發明提供一種過濾器濾材，其具備聚四氟乙烯(以下記載為「PTFE」)多孔質膜、及透氣性基材層， 以5.3 cm/秒之線速度使空氣透過時之壓力損失PLF 未達40 Pa，且 將被過濾氣體之線速度設為5.3 cm/秒、將捕獲對象粒子之粒徑設為0.3～0.5 μm之範圍時的捕獲效率CEF 為65%以上。
根據另一方面，本發明提供一種過濾器單元，其具備上述本發明之過濾器濾材。 [發明之效果]
本發明之過濾器濾材具有較低之壓力損失及較高之捕獲效率，而可代替駐極體濾材。又，於本發明之過濾器濾材中，並非藉由帶電處理而是藉由PTFE多孔質膜確保濾材之捕獲性能，從而可防止因空氣中之水蒸氣導致捕獲效率降低。
以下，一面參照圖式，一面對本發明之實施形態進行說明。本發明並不限定於以下實施形態。
於圖1中，表示本發明之過濾器濾材之一例。圖1所示之過濾器濾材1具備PTFE多孔質膜2、及透氣性基材層3。PTFE多孔質膜2與透氣性基材層3相互接合。於過濾器濾材1中，PTFE多孔質膜2位於最外層。
以5.3 cm/秒之線速度使空氣透過時之過濾器濾材1之壓力損失PLF 未達40 Pa。壓力損失PLF 亦可為35 Pa以下、30 Pa以下、25 Pa以下、進而20 Pa以下。
壓力損失PLF 能夠以如下方式進行評價。準備包含具有同一形狀之2個板之測定固持器。於各板，形成有貫通孔(具有圓形之剖面形狀及100 cm2 之有效透氣面積)。繼而，藉由兩個板夾持評價對象之過濾器濾材。過濾器濾材之夾持係以於自垂直於板之主面之方向觀察時兩個板之貫通孔一致之方式且以過濾器濾材覆蓋各板之貫通孔之開口之方式實施。又，過濾器濾材之夾持係以於各板與過濾器濾材之間不產生間隙之方式進行。為了不產生間隙，亦可使用o形環或雙面膠帶等固定構件。於使用固定構件之情形時，通過貫通孔之空氣之流動不會由固定構件阻礙。繼而，以空氣僅通過貫通孔及位於貫通孔內之過濾器濾材之方式，將固持器設置於連接有流量計及壓力計(測壓計)之腔室。繼而，於固持器之一面與另一面之間產生壓力差，而使空氣開始向貫通孔及過濾器濾材流動。藉由壓力計測定通過貫通孔及過濾器濾材之空氣之線速度以流量計之測定值計成為5.3 cm/秒時之上述壓力差(靜壓差)。對1個濾材測定上述壓力差8次，將其平均值設為作為評價對象之過濾器濾材之壓力損失PLF 。
將被過濾氣體之線速度設為5.3 cm/秒、將捕獲對象粒子之粒徑設為0.3～0.5 μm之範圍時的過濾器濾材1之捕獲效率CEF 為65%以上。捕獲效率CEF 亦可為70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、進而90%以上。
捕獲效率CEF 能夠以如下方式進行評價。準備包含具有同一形狀之2個板之測定固持器。於各板，形成有貫通孔(具有圓形之剖面形狀及100 cm2 之有效透氣面積)。繼而，藉由兩個板夾持評價對象之過濾器濾材。過濾器濾材之夾持係以於自垂直於板之主面之方向觀察時兩個板之貫通孔一致之方式且以過濾器濾材覆蓋各板之貫通孔之開口之方式實施。又，過濾器濾材之夾持係以於各板與過濾器濾材之間不產生間隙之方式進行。為了不產生間隙，亦可使用o形環或雙面膠帶等固定構件。於使用固定構件之情形時，通過貫通孔之空氣之流動不會由固定構件阻礙。繼而，以空氣僅通過貫通孔及位於貫通孔內之過濾器濾材之方式，將固持器設置於連接有流量計及壓力計(測壓計)之腔室。繼而，於固持器之一面與另一面之間產生壓力差，而使空氣開始向貫通孔及過濾器濾材流動。繼而，以通過貫通孔及濾材之空氣之線速度以流量計之測定值計維持5.3 cm/秒之方式，調整壓力差。繼而，使粒徑0.3～0.5 μm(平均粒徑0.4 μm)之聚α-烯烴粒子以4×108 個/L以上之濃度包含於通過濾材之空氣中。其後，使用配置於測定固持器之下游之粒子計數器，測定通過濾材之空氣中所包含之聚α-烯烴粒子之濃度，並藉由以下之式(1)，求出作為評價對象之過濾器濾材之捕獲效率CEF 。 式(1)：捕獲效率CEF ＝[1－(下游側之粒子濃度)/(上游側之粒子濃度)]×100(%)
過濾器濾材1係捕獲效率較高且壓力損失較低之過濾器濾材。過濾器濾材1之PF(Performance Factor，性能因數)值例如為30以上，亦可為32以上、33以上、進而34以上。PF值根據過濾器濾材1之壓力損失PLF 及捕獲效率CEF 並藉由以下之式(2)而求出。 式(2)：PF值＝{-lоg[(100－CEF )/100]/(PLF /9.8)}×100
典型而言，PTFE多孔質膜2包含作為微細之纖維狀構造體之無數個PTFE原纖維。PTFE多孔質膜2亦可具有連接於複數個原纖維之PTFE之節點。典型而言，節點係PTFE多孔質膜之表面之放大圖像中被觀察為具有2 μm2 以上之面積之結節部。面積亦可為3 μm2 以上、5 μm2 以上、7 μm2 以上、進而10 μm2 以上。面積之上限例如為450 μm2 以下。節點之長軸方向之長度相對於短軸方向之長度之比例如為10以下，亦可為7以下、5以下、3以下、進而2以下。放大圖像例如可藉由掃描式電子顯微鏡(以下記載為「SEM」)及光學顯微鏡等放大觀察方法而獲得。
PTFE多孔質膜2例如可藉由利用擠出及/或軋壓等方法將未焙燒之PTFE粉末(細粉末)與液狀潤滑劑之混合物成形為薄膜並自所獲得之未焙燒之薄膜去除液狀潤滑劑其後進行延伸而形成。液狀潤滑劑例如為石腦油、白油、十二烷、液態石蠟等烴油。其中，液狀潤滑劑只要為可將PTFE粉末之表面潤濕並且之後可藉由乾燥等方法去除者則不受限定。延伸例如為將薄膜之相對於MD方向(長度方向)之延伸倍率為5～100倍、延伸溫度為100～380℃之縱延伸與該薄膜之相對於TD方向(寬度方向)之延伸倍率為10～300倍、延伸溫度為100～380℃之橫延伸組合而成的雙軸延伸。縱延伸之延伸倍率之下限亦可超過5倍，亦可為20倍以上。橫延伸之延伸倍率之下限亦可超過10倍，亦可為30倍以上。關於縱延伸及橫延伸，亦可先實施任一延伸。又，亦可於縱延伸與橫延伸之間，延伸條件(延伸倍率及延伸溫度)與上述相反。作為縱延伸之延伸倍率與橫延伸之延伸倍率之積之總延伸倍率例如亦可為10000倍以上、12000倍以上、13000倍以上、14000倍以上、進而15000倍以上。於形成未焙燒薄膜之後，亦可於任意時點實施將薄膜加熱至PTFE之熔點以上之溫度之焙燒。其中，於以PTFE之熔點以上之延伸溫度實施延伸之情形時，為了防止因藉由延伸形成之PTFE原纖維相互熔合導致PTFE多孔質膜2及過濾器濾材1之捕獲效率降低，較佳為省略焙燒之實施。
構成PTFE多孔質膜2之PTFE亦可為具有除源自四氟乙烯單體之結構單元(TFE(tetrafluoroethylene，四氟乙烯)單元)以外之結構單元之改性PTFE。其中，改性PTFE中之TFE單元之含有率較佳為50莫耳%以上，更佳為80莫耳%以上，進而較佳為90莫耳%以上，尤佳為95莫耳%以上。
PTFE多孔質膜2之厚度例如未達3.0 μm，亦可為2.5 μm以下、2.0 μm以下、進而1.8 μm以下。PTFE多孔質膜2之厚度之下限例如為0.1 μm以上。
PTFE多孔質膜2之單位面積重量例如未達0.5 g/m2 ，亦可為0.4 g/m2 以下、0.3 g/m2 以下、進而0.2 g/m2 以下。PTFE多孔質膜2之單位面積重量之下限例如為0.1 g/m2 以上。PTFE多孔質膜2之單位面積重量係可將PTFE多孔質膜2之重量除以主面之面積而求出。
以5.3 cm之線速度使空氣透過時之PTFE多孔質膜2之壓力損失PLM 、將被過濾氣體之線速度設為5.3 cm/秒、將捕獲對象粒子之粒徑設為0.3～0.5 μm之範圍時的PTFE多孔質膜2之捕獲效率CEM 、及PTFE多孔質膜2之PF值可取之範圍通常與過濾器濾材1之壓力損失PLF 、捕獲效率CEF 及PF值之各者可取之上述範圍相同。PTFE多孔質膜2之壓力損失PLM 及捕獲效率CEM 可應用測定過濾器濾材1之壓力損失PLF 及捕獲效率CEF 之上述方法進行評價。具體而言，只要將作為評價對象之PTFE多孔質膜2代替過濾器濾材1固定於測定固持器即可。PTFE多孔質膜2之PF值根據PTFE多孔質膜2之壓力損失PLM 及捕獲效率CEM ，並藉由以下之式(3)而求出。 式(3)：PF值＝{-lоg[(100－CEM )/100]/(PLM /9.8)}×100
透氣性基材層3通常為相較於PTFE多孔質膜2於厚度方向上較高之具有透氣性之層。透氣性基材層3例如由纖維構成。可構成透氣性基材層3之纖維亦可為長纖維、短纖維及該等之混合纖維中之任一者。透氣性基材層3例如為不織布、織布、篩網。就透氣性、強度及柔軟性優異而言，透氣性基材層3較佳為不織布。不織布之種類例如為氣紡不織布、熔噴不織布、紡黏不織布、熱壓黏合不織布。亦可為接合有2種以上之不同種類之不織布之透氣性基材層3(例如日本專利特開2014-30825號公報所記載之透氣性支持材)。但是透氣性基材層3並不限定於該等示例。
構成透氣性基材層3之材料例如為：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烴樹脂；聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等聚酯樹脂；包含芳香族聚醯胺之聚醯胺樹脂；及該等之複合材料。就與PTFE多孔質膜2之接合性優異而言，該材料較佳為聚烯烴樹脂，更佳為PE。
構成透氣性基材層3之複合材料之一例為具有芯部與被覆芯部之鞘部之芯鞘構造之複合纖維。於複合纖維之芯部與鞘部，構成各部分之材料不同。較佳為，相較於構成芯部之材料之熔點，構成鞘部之材料之熔點更低。構成芯部之材料例如為PET等聚酯樹脂。構成鞘部之材料例如為PE等聚烯烴樹脂。於構成鞘部之材料為聚烯烴樹脂之情形時，可使與PTFE多孔質膜2之接合性優異之聚烯烴樹脂露出於透氣性基材層3中之與PTFE多孔質膜2之接合面。
透氣性基材層3之更具體之一例為包含複合纖維之不織布，該複合纖維具有包含聚酯樹脂之芯部與包含聚烯烴樹脂且覆蓋上述芯部之鞘部的芯鞘構造。
可構成透氣性基材層3之纖維之平均纖維直徑例如為1～50 μm，亦可為1～30 μm、10～30 μm。
透氣性基材層3之厚度例如為50～1000 μm，亦可為100～500 μm、200～400 μm。
透氣性基材層3之單位面積重量之上限例如為1000 g/m2 以下，亦可為500 g/m2 以下、200 g/m2 以下、進而100 g/m2 以下。透氣性基材層3之單位面積重量之下限例如為10 g/m2 以上，亦可為50 g/m2 以上。
透氣性基材層3亦可進行撥水處理及/或撥油處理。對透氣性基材層之撥水處理及撥油處理可藉由公知之方法、例如包含撥水性材料及/或撥油性材料之處理液之塗佈及乾燥而實施。作為撥水性材料及撥油性材料，例如已知有含有氟原子之各種化合物。
於圖1之過濾器濾材1中，PTFE多孔質膜2位於最外層，構成過濾器濾材1之露出面。亦可由PTFE多孔質膜2構成該露出面之整體。進而，過濾器濾材1亦可於自垂直於PTFE多孔質膜2之主面之方向觀察PTFE多孔質膜2時，透氣性基材層3露出於PTFE多孔質膜2所包含之原纖維間之空隙部分。將透氣性基材層3露出於該空隙部分之過濾器濾材1之一例示於圖2。於圖2中，示出自垂直於PTFE多孔質膜2之主面之方向觀察所得之該主面。如圖2所示，PTFE多孔質膜2包含無數個原纖維6。透氣性基材層3係由纖維5構成之不織布。複數個原纖維6以橫跨透氣性基材層3之透氣區域(纖維5間之空隙)之方式延伸。空隙部分7存在於PTFE多孔質膜2所包含之原纖維6間。透氣性基材層3(之纖維5)露出於空隙部分7。PTFE係接合性較低之素材。然而，於透氣性基材層3露出於空隙部分7之過濾器濾材1中，可提高其他層及/或構件對PTFE多孔質膜2側之表面之接合性。原纖維間之空隙部分中之透氣性基材層3之露出例如可藉由SEM等所獲得之上述主面之放大圖像進行確認。放大圖像之倍率例如只要設為500倍即可。
PTFE多孔質膜2位於最外層之過濾器濾材1可為PTFE多孔質膜2側之表面可進行水洗之濾材。再者，於本說明書中，所謂「可進行水洗」係指於設為直徑47 mm之圓形之過濾器濾材1並將JIS Z8901所記載之作為試驗用粉體之「11種 關東壤土」0.2 g載置於PTFE多孔質膜2側之表面以線速度20 cm/秒自相反側抽吸60秒其後以約10 mL之水沖洗上述表面時未實質上觀察到過濾器濾材1之捕獲效率CEF 之降低。所謂未實質上觀察到捕獲效率CEF 之降低係指捕獲效率CEF 之降低例如未達30%，較佳為25%以下，更佳為20%以下。駐極體濾材通常不可進行水洗。
過濾器濾材1亦可具備2個以上之PTFE多孔質膜2及/或2個以上之透氣性基材層3。過濾器濾材1亦可具有具備1個PTFE多孔質膜2、及夾持該PTFE多孔質膜之2個透氣性基材層3的3層構造。於此情形時，可提高過濾器濾材1之強度及耐久性。又，於此情形時，亦可將於使用過濾器濾材1時位於氣流之上游側之一透氣性基材層3用作捕獲氣流所包含之相對較大之尺寸之粒子之預濾器。
於上述具有3層構造之過濾器濾材1中，亦可於PTFE多孔質膜2所包含之原纖維6間之空隙部分7，一透氣性基材層3與另一透氣性基材層3直接接合。
過濾器濾材1之單位面積重量例如為10～1000 g/m2 ，亦可為30～500 g/m2 、50～100 g/m2 。過濾器濾材1之單位面積重量係可將過濾器濾材1之重量除以主面之面積而求出。
過濾器濾材1之厚度例如為50～1000 μm，亦可為100～500 μm、200～400 μm。
只要具備PTFE多孔質膜2及透氣性基材層3，則過濾器濾材1亦可具備任意層及/或構件。
過濾器濾材1可藉由公知之方法、例如對包含PTFE多孔質膜2及透氣性基材層3之積層體進行熱層壓之方法(熱層壓法)而形成。於藉由熱層壓法形成過濾器濾材1時，可抑制各層之接合部中之壓力損失之增大。但是過濾器濾材1之形成方法並不限定於熱層壓法。
過濾器濾材1例如可用以使空氣等氣體透過而去除該氣體所包含之塵埃等異物。典型而言，過濾器濾材1係使空氣透過之空氣過濾器濾材。
PTFE多孔質膜2位於最外層之過濾器濾材1亦能夠以PTFE多孔質膜2相對於透氣性基材層3位於氣流之上游側之方式使用。
過濾器濾材1例如可用於空氣淨化器、空調機及吸塵器等各種製品。於空調機及空氣淨化器，除主要假定室內之使用之小型製品以外亦包括建築物之空調系統等大型製品、及汽車或軌道車輛等運輸設備所具備之製品。又，過濾器濾材1可用於先前使用駐極體濾材之用途。但是過濾器濾材1之用途並不限定於該等示例。
過濾器濾材1亦可用作以下所示之過濾器單元。
[過濾器單元] 於圖3中，表示本發明之過濾器單元之一例。圖3所示之過濾器單元11具備對過濾器濾材1進行褶襇加工而成之過濾器褶襇包12、及支持褶襇包12之殼體13。殼體13遍及全周地支持過濾器褶襇包12之周端部。但是本發明之過濾器單元之構成並不限定於圖3所示之例。
如圖4所示，過濾器褶襇包12具有將片狀之過濾器濾材1摺疊為褶襇形狀而成之構造。又，過濾器褶襇包12包含珠粒14。珠粒14係由樹脂構成之繩狀體，且係維持過濾器濾材1之褶襇形狀之間隔件之一種。珠粒14以描繪沿著與過濾器濾材1之褶襇線15(摺線)交叉之方向前進之連續線或間斷線之方式，配置於被摺疊之過濾器濾材1之表面。
於過濾器褶襇包12中，珠粒14可配置於過濾器濾材1之一表面，亦可配置於兩表面。於PTFE多孔質膜2位於最外層之過濾器濾材1中，珠粒14亦可配置於PTFE多孔質膜2側之表面。珠粒14例如可將熔融樹脂呈繩狀地塗佈於過濾器濾材1之表面而形成。構成珠粒14之樹脂不受限定，例如為聚醯胺、聚烯烴、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
對過濾器濾材1之褶襇加工可應用公知之方法。過濾器濾材1之褶襇加工例如可使用往復式或旋轉式之褶襇加工機而實施。
殼體13例如由金屬、樹脂或該等之複合材料構成。於殼體13由樹脂構成之情形時，亦可與殼體13之成形同時將過濾器褶襇包12固定於殼體13。殼體13之構成亦可與先前之過濾器單元所具備之殼體之構成相同。
過濾器單元11亦可具備除上述構件以外之任意構件。
過濾器單元11例如可用以使空氣等氣體透過而去除該氣體所包含之塵埃等異物。典型而言，過濾器單元11係使空氣透過之空氣過濾器單元。
過濾器單元11例如可用於空氣淨化器、空調機及吸塵器等各種製品。於空調機及空氣淨化器，除主要假定室內之使用之小型製品以外亦包括建築物之空調系統等大型製品、及汽車或軌道車輛等運輸設備所具備之製品。又，過濾器單元11可用於先前使用駐極體濾材所具備之過濾器單元之用途。但是過濾器單元11之用途並不限定於該等示例。 實施例
以下，藉由實施例，對本發明進一步具體地進行說明。本發明並不限定於以下所示之實施例。
於以下表示本實施例中製作而成之過濾器濾材之評價方法。
[厚度] 透氣性基材層及過濾器濾材之厚度係藉由數位針盤量規進行評價。又，PTFE多孔質膜之厚度以如下方法進行評價。首先，將作為評價對象物之PTFE多孔質膜包埋於環氧樹脂之後，使包含PTFE多孔質膜之剖面露出並進行研磨以及表面清潔及處理，進而進行離子拋光加工。繼而，對使用電場發射型SEM(FE-SEM；日本電子製造之JSM-7500F；加速電壓5 kV；反射電子圖像)獲得之該剖面之放大觀察圖像(倍率500倍左右)進行圖像解析，藉此求出PTFE多孔質膜之厚度。其中，於圖像解析時，一面改變部位一面對至少10個測定點處之厚度進行評價，將其平均值設為PTFE多孔質膜之厚度。再者，使用FE-SEM之上述方法亦可應用於過濾器濾材所包含之透氣性基材層及PTFE多孔質膜之厚度之評價。
[單位面積重量] PTFE多孔質膜之單位面積重量係將PTFE多孔質膜之重量除以主面之面積而求出。
[壓力損失PLF 及捕獲效率CEF ] 過濾器濾材之壓力損失PLF 及捕獲效率CEF 藉由上述方法進行評價。
[過濾器濾材之製作] (實施例1) 將PTFE細粉末(大金工業製造之F-104)100重量份與作為液狀潤滑劑之十二烷19重量份均勻地混合，並對所獲得之混合物進行預成形。繼而，將預成形物漿料擠出成形為片狀，並對所獲得之成形體進行輥軋，從而獲得厚度200 μm之帶狀之片材。繼而，將液狀潤滑劑自所獲得之片材乾燥去除，其後於片材之MD方向上以延伸溫度280℃、延伸倍率85倍延伸，繼而於TD方向上以延伸溫度150℃、延伸倍率200倍藉由拉幅法延伸，而獲得PTFE多孔質膜A。所獲得之PTFE多孔質膜A之厚度為1.5 μm，單位面積重量為0.2 g/m2 。
繼而，將作為透氣性基材層之氣紡不織布/PET不織布接合體(厚度320 μm；單位面積重量100 g/m2 ；由具有PET之芯部及PE之鞘部之芯鞘構造之複合纖維構成氣紡不織布；藉由日本專利特開2014-30825號公報之段落0071～0073所記載之方法製作)、及PTFE多孔質膜A積層並藉由熱層壓接合，而獲得具有PTFE多孔質膜/透氣性基材層之積層構造之過濾器濾材A(厚度320 μm)。透氣性基材層與PTFE多孔質膜A之接合以氣紡不織布與PTFE多孔質膜A接觸之方式實施。過濾器濾材A之壓力損失PLF 為20 Pa，捕獲效率CEF 為80%。於實施例1之過濾器濾材中之PTFE多孔質膜側之主面，藉由SEM所進行之該主面之觀察(倍率500倍)確認構成透氣性基材層之纖維露出於PTFE多孔質膜所包含之原纖維間之空隙部分的情況、及複數個原纖維以橫跨透氣性基材層之透氣區域之方式延伸的情況。
(實施例2) 將MD方向之延伸倍率設為88倍，除此以外與實施例1同樣地獲得PTFE多孔質膜B。所獲得之PTFE多孔質膜B之厚度為1.5 μm，單位面積重量為0.2 g/m2 。其次，使用PTFE多孔質膜B代替PTFE多孔質膜A，除此以外與實施例1同樣地獲得具有PTFE多孔質膜/透氣性基材層之積層構造之過濾器濾材B(厚度320 μm)。所獲得之過濾器濾材B之壓力損失PLF 為12 Pa，捕獲效率CEF 為65%。於實施例2之過濾器濾材中之PTFE多孔質膜側之主面，亦藉由SEM所進行之該主面之觀察(倍率500倍)確認構成透氣性基材層之纖維露出於PTFE多孔質膜所包含之原纖維間之空隙部分的情況、及複數個原纖維以橫跨透氣性基材層之透氣區域之方式延伸的情況。
(實施例3) 將MD方向之延伸倍率設為83倍，除此以外與實施例1同樣地獲得PTFE多孔質膜C。所獲得之PTFE多孔質膜C之厚度為1.6 μm，單位面積重量為0.2 g/m2 。其次，使用PTFE多孔質膜C代替PTFE多孔質膜A，除此以外與實施例1同樣地獲得具有PTFE多孔質膜/透氣性基材層之積層構造之過濾器濾材C(厚度320 μm)。所獲得之過濾器濾材C之壓力損失PLF 為25 Pa，捕獲效率CEF 為87%。於實施例3之過濾器濾材中之PTFE多孔質膜側之主面，亦藉由SEM所進行之該主面之觀察(倍率500倍)確認構成透氣性基材層之纖維露出於PTFE多孔質膜所包含之原纖維間之空隙部分的情況、及複數個原纖維以橫跨透氣性基材層之透氣區域之方式延伸的情況。
(實施例4) 將MD方向之延伸倍率設為80倍，除此以外與實施例1同樣地獲得PTFE多孔質膜D。所獲得之PTFE多孔質膜D之厚度為1.8 μm，單位面積重量為0.2 g/m2 。其次，使用PTFE多孔質膜D代替PTFE多孔質膜A，除此以外與實施例1同樣地獲得具有PTFE多孔質膜/透氣性基材層之積層構造之過濾器濾材D(厚度320 μm)。所獲得之過濾器濾材D之壓力損失PLF 為30 Pa，捕獲效率CEF 為91%。於實施例4之過濾器濾材中之PTFE多孔質膜側之主面，亦藉由SEM所進行之該主面之觀察(倍率500倍)確認構成透氣性基材層之纖維露出於PTFE多孔質膜所包含之原纖維間之空隙部分的情況、及複數個原纖維以橫跨透氣性基材層之透氣區域之方式延伸的情況。
(實施例5) 將MD方向之延伸倍率設為75倍，除此以外與實施例1同樣地獲得PTFE多孔質膜E。所獲得之PTFE多孔質膜E之厚度為2.0 μm，單位面積重量為0.3 g/m2 。其次，使用PTFE多孔質膜E代替PTFE多孔質膜A，除此以外與實施例1同樣地獲得具有PTFE多孔質膜/透氣性基材層之積層構造之過濾器濾材E(厚度320 μm)。所獲得之過濾器濾材E之壓力損失PLF 為34 Pa，捕獲效率CEF 為98%。於實施例5之過濾器濾材中之PTFE多孔質膜側之主面，亦藉由SEM所進行之該主面之觀察(倍率500倍)確認構成透氣性基材層之纖維露出於PTFE多孔質膜所包含之原纖維間之空隙部分的情況、及複數個原纖維以橫跨透氣性基材層之透氣區域之方式延伸的情況。
(實施例6) 將於實施例1中製作而成之PTFE多孔質膜A與作為透氣性基材層之紡黏不織布(Unitika製造之Eleves S0303WDO；厚度160 μm；單位面積重量30 g/m2 ；由具有PET之芯部及PE之鞘部之芯鞘構造之複合纖維構成)以藉由一對透氣性基材層夾持PTFE多孔質膜A之方式積層，並藉由熱層壓接合，從而獲得具有透氣性基材層/PTFE多孔質膜/透氣性基材層之積層構造之過濾器濾材F(厚度320 μm)。所獲得之過濾器濾材F之壓力損失PLF 為20 Pa，捕獲效率CEF 為80%。
(比較例1) 將PTFE細粉末(大金工業製造之F-104)100重量份與作為液狀潤滑劑之十二烷19重量份均勻地混合，並對所獲得之混合物進行預成形。繼而，將預成形物漿料擠出成形為片狀，並對所獲得之成形體進行輥軋，從而獲得厚度200 μm之帶狀之片材。將液狀潤滑劑自所獲得之片材乾燥去除，其後於片材之MD方向上以延伸溫度380℃、延伸倍率150倍延伸，繼而於TD方向上以延伸溫度150℃、延伸倍率6倍藉由拉幅法延伸，而獲得PTFE多孔質膜G。所獲得之PTFE多孔質膜G之厚度為5.0 μm，單位面積重量為0.5 g/m2 。
繼而，將PTFE多孔質膜G、及於實施例1中使用之透氣性基材層積層並藉由熱層壓接合，從而獲得具有PTFE多孔質膜/透氣性基材層之積層構造之過濾器濾材G(厚度320 μm)。不織布接合體與PTFE多孔質膜G之接合以氣紡不織布與PTFE多孔質膜G接觸之方式實施。所獲得之過濾器濾材G之壓力損失PLF 為15 Pa，捕獲效率CEF 為53%。
(比較例2) 將MD方向之延伸倍率設為90倍，將TD方向之延伸倍率設為6倍，除此以外與比較例1同樣地獲得PTFE多孔質膜H。所獲得之PTFE多孔質膜H之厚度為6.0 μm，單位面積重量為0.8 g/m2 。其次，使用PTFE多孔質膜H代替PTFE多孔質膜G，除此以外與比較例1同樣地獲得具有PTFE多孔質膜/透氣性基材層之積層構造之過濾器濾材H(厚度320 μm)。所獲得之過濾器濾材H之壓力損失PLF 為40 Pa，捕獲效率CEF 為80%。
(比較例3) 將MD方向之延伸倍率設為20倍，將TD方向之延伸倍率設為30倍，除此以外與實施例1同樣地獲得PTFE多孔質膜I。所獲得之PTFE多孔質膜I之厚度為3.5 μm，單位面積重量為0.7 g/m2 。其次，使用PTFE多孔質膜I代替PTFE多孔質膜A，除此以外與實施例1同樣地獲得具有PTFE多孔質膜/透氣性基材層之積層構造之過濾器濾材I(厚度320 μm)。所獲得之過濾器濾材I之壓力損失PLF 為65 Pa，捕獲效率CEF 為98%。
將於實施例及比較例中製作而成之過濾器濾材之評價結果彙總於以下之表1。
[表1]
Figure 108119188-A0304-0001
如表1所示，於實施例之各過濾器濾材中，達成較低之壓力損失及較高之捕獲效率，從而可代替駐極體濾材。 [產業上之可利用性]
本發明之過濾器濾材可用於使用先前之過濾器濾材、例如駐極體濾材之用途。
1‧‧‧過濾器濾材 2‧‧‧PTFE多孔質膜 3‧‧‧透氣性基材層 4‧‧‧表面 5‧‧‧纖維 6‧‧‧(PTFE之)原纖維 7‧‧‧(原纖維6間之)空隙部分 11‧‧‧過濾器單元 12‧‧‧過濾器褶襇包 13‧‧‧殼體 14‧‧‧珠粒 15‧‧‧褶襇線
圖1係模式性地表示本發明之過濾器濾材之一例之剖視圖。 圖2係模式性地表示本發明之過濾器濾材中之PTFE多孔質膜側之主面之一例的俯視圖。 圖3係模式性地表示本發明之過濾器單元之一例之立體圖。 圖4係模式性地表示本發明之過濾器單元所具備之過濾器褶襇包之一例的立體圖。
1‧‧‧過濾器濾材
2‧‧‧PTFE多孔質膜
3‧‧‧透氣性基材層
4‧‧‧表面

Claims (10)

  1. 一種過濾器濾材，其具備聚四氟乙烯(PTFE)多孔質膜、及透氣性基材層， 以5.3 cm/秒之線速度使空氣透過時之壓力損失PLF 未達40 Pa， 將被過濾氣體之線速度設為5.3 cm/秒、將捕獲對象粒子之粒徑設為0.3～0.5 μm之範圍時的捕獲效率CEF 為65%以上。
  2. 如請求項1之過濾器濾材，其中使用上述壓力損失PLF 及上述捕獲效率CEF 並藉由以下之式求出之PF值為30以上， 式：PF值＝{-lоg[(100－CEF )/100]/(PLF /9.8)}×100。
  3. 如請求項1或2之過濾器濾材，其中上述PTFE多孔質膜位於最外層。
  4. 如請求項3之過濾器濾材，其中於自垂直於上述PTFE多孔質膜之主面之方向觀察上述PTFE多孔質膜時， 上述透氣性基材層露出於上述PTFE多孔質膜所包含之原纖維間之空隙部分。
  5. 如請求項1至4中任一項之過濾器濾材，其中上述PTFE多孔質膜之厚度未達3.0 μm。
  6. 如請求項1至5中任一項之過濾器濾材，其中上述PTFE多孔質膜之單位面積重量未達0.5 g/m2 。
  7. 如請求項1至6中任一項之過濾器濾材，其中上述透氣性基材層為不織布。
  8. 如請求項7之過濾器濾材，其中上述不織布包含複合纖維，該複合纖維具有包含聚酯樹脂之芯部與包含聚烯烴樹脂且覆蓋上述芯部之鞘部的芯鞘構造。
  9. 一種過濾器單元，其具備如請求項1至8中任一項之過濾器濾材。
  10. 如請求項9之過濾器單元，其中上述過濾器濾材被進行褶襇加工。
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