TWI252775B - Method for manufacturing chemical filter - Google Patents

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1252775 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於使用於半導體、液晶、精密電子零件等之 製造工廠之產生離子性氣體狀污染物質的無塵室、以及產 生離子性氣體狀污染物質之裝置中，去除離子性氣體狀污 染物質的空氣清潔用化學過濾器之製造方法。 【先前技術】 在半導體製造·液晶製造等尖端產業中，為了確保製品 良率、品質及可靠度，無塵室内的空氣與製品表面之污染 控制成為重要事項。特別於半導體產業領域中，隨製品高 集聚化的演進，除使用Η E P A、U L P A等之粒子狀污染物質之 控制外，對離子性氣體狀污染物質的控制亦不可欠缺。 在本發明中，離子性氣體狀污染物質係指鹼性氣體與酸 性氣體。其中，例如屬鹼性氣體的氨，在半導體製造時的 曝光步驟中，會造成曝光時的解像性惡化或晶圓表面的混 濁。又，屬酸性氣體的S(h，在半導體製造時的熱氧化膜 形成步驟中，會於基板内引起積層缺陷，造成裝置特性或 可靠度惡化。 依此，因為離子性氣體狀污染物質在半導體製造等方面 引發種種困難，故在半導體製造等方面所使用的無塵室 内，離子性氣體狀污染物質濃度最好在數十ppb以下。 針對於此，在曰本專利特開2 0 0 1 - 2 5 9 3 3 9號公報（專利 文獻1 )中，揭示有一種於基材中含有粒徑與離子交換容量 在特定範圍内的粉末狀離子交換樹脂之紙所構成的空氣過 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465 1252775 濾器用濾材。該空氣過濾器用濾材係由經抄紙為基材中分 散混合著粉末狀離子交換樹脂的紙所構成，利用靜電力或 摩擦力將粉末狀離子交換樹脂保持於紙漿基材表面，使之 較難引起粉末狀離子交換樹脂之脫落，若使用該空氣過濾 器用濾材，氣體吸附量將增加。 又，在日本專利特開2 0 0 0 - 5 5 4 4號公報（專利文獻2 )中， 揭示一種含有活性碳、沸石、氧化矽凝膠等吸附媒體與離 子交換樹脂的脫臭劑。若使用該脫臭劑，即便在曝露於水 中的環境下，離子交換樹脂與經吸附的惡臭成分仍難以從 吸附介質上脫離。 又，在曰本專利特開2 0 0 3 - 1 0 6 1 3號公報（專利文獻3 ) 中，揭示一種濾材的基材含有粉末狀離子交換樹脂，且藉 由浸潰處理等而載附磷酸的空氣過濾器用濾材。若使用該 濾材，因為磷酸的載持量多，故大幅提昇鹼離子氣體的吸 附容量。 (專利文獻1 )日本專利特開2 0 0 1 - 2 5 9 3 3 9號公報（第2 頁、第4頁） (專利文獻2 )日本專利特開2 0 0 0 - 5 5 4 4號公報（第2頁、 第5頁） (專利文獻3 )曰本專利特開2 0 0 3 - 1 0 6 1 3號公報（第2 頁、第6頁） 然而，專利文獻1所揭示的空氣過濾器用濾材，由於將 粉末狀離子交換樹脂利用靜電力或摩擦力而保持於紙漿基 材表面上，故具有若為了能充分地去除離子性氣體狀污染 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465 1252775 物質而增加粉末狀離子交換樹脂之載附量，則粉末狀離子 交換樹脂容易脫落的問題。另一方面，可依靜電力或摩擦 力保持之量的粉末狀離子交換樹脂，具有無法充分去除離 子性氣體狀污染物質的問題。 又，專利文獻2所揭示的脫臭劑係將活性碳纖維等吸附 介質與離子交換樹脂相混合並抄紙，但是因為使用與吸附 介質一起予以抄紙的方法，難以增加離子交換樹脂的載附 量，因而具有無法充分去除離子性氣體狀污染物質的問題。 又，專利文獻3所揭示的空氣過濾器用濾材係將紙漿等 纖維材料與粉末狀離子交換樹脂相混合並抄紙，再進一步 載附上碟酸，但是因為使用與纖維材料一起予以抄紙的方 法，與專利文獻2所揭示的脫臭劑一樣，難以增加離子交 換樹脂的載附量，因而具有無法充分去除離子性氣體狀污 染物質的問題。此外，該濾·材係利用與罐酸的中和反應而 去除離子性氣體狀污染物質，但是因為磷酸與離子性氣體 狀污染物質反應所產生的鹽會抑制被處理氣體向過濾器内 部的擴散，因此磷酸與離子交換樹脂無法充分地反應，具 有產生無法充分去除離子性氣體狀污染物質的問題。 故而，本發明之目的在於提供一種在基材上固著大量的 離子交換樹脂粉末，藉以提昇離子性氣體狀污染物質的去 除性能，同時離子交換樹脂粉末不易脫落，且壓力損失小 的化學過濾器之製造方法。 【發明内容】 鑑於上述諸項情事，本發明者等經深入鑽研結果發現， 7 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465 1252775 在纖維質紙上塗布著離子交換樹脂粉末與黏著劑的混合 漿，獲得離子交換樹脂粉末塗布紙，當使用該離子交換樹 脂粉末塗布紙而形成波紋狀蜂巢結構之化學過濾器，在構 成化學過濾器的纖維質紙表面與内部將固著大量的離子交 換樹脂粉末，遂完成本發明。 即，本發明（1 )提供一種化學過濾器之製造方法，其特 徵為，在纖維質紙上塗布離子交換樹脂粉末與黏著劑的混 合漿，獲得在上述纖維質紙的内部與表面固著上述離子交 換樹脂粉末的離子交換樹脂粉末塗布紙，並使用該離子交 換樹脂粉末塗布紙來形成波紋狀蜂巢結構的化學過濾器。 又，本發明（2 )係在上述發明中，上述混合漿係塗布於 上述纖維質紙之雙面上；上述離子交換樹脂粉末塗布紙係 在上述纖維質紙的内部與雙面固著有上述離子交換樹脂粉 末。 又，本發明（3 )係在上述發明中，上述離子交換樹脂粉 末的平均粒徑為1〜1 5 Ο μ m。 又，本發明（4 )係在上述發明中，上述離子交換樹脂粉 末的離子交換容量為1〜1 0 m e q / g。 又，本發明（5 )係在上述發明中，使上述離子交換樹脂 粉末含有陽離子交換樹脂粉末與陰離子交換樹脂粉末。 又，本發明（6 )乃在上述發明中，上述黏著劑含有無機 系黏著劑或有機系黏著劑中之至少任一者。 依照本發明（1 )的化學過濾器之製造方法，因為在纖維 質紙的内部與表面可大量且難以脫落地固著離子交換樹脂 8 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465 1252775 粉末，所以可大幅增加化學過濾器每單位體積與離子性氣 體狀污染物質反應量，可使離子性氣體狀污染物質之去除 性能長壽命化。又，因為所得之化學過濾器係基材為波紋 狀蜂巢結構的化學過濾器，被處理空氣的流動路徑相對於 通氣方向形成平行流，因而可將壓力損失抑制得較低，藉 此，因為可將周邊機器小型化，所以可達低成本化。此外， 在形成波紋狀蜂巢結構化學過濾器前的纖維質紙階段，因 為在纖維質紙上固著有離子交換樹脂粉末，故利用纖維質 紙表面的其中一面與另一面，便可調整離子交換樹脂粉末 的種類與固著量。 依照本發明（2 )的化學過濾器之製造方法，可增加離子 交換樹脂粉末的固著量。 依照本發明（3 )的化學過濾器之製造方法，可提升離子 交換樹脂粉末對纖維質紙的黏著性，抑制離子交換樹脂粉 末從基材之脫落。 依照本發明（4 )的化學過濾器之製造方法，可更為增加 與每.單位體積的離子性氣體狀污染物質之反應量。 依照本發明（5 )的化學過濾器之製造方法，可去除鹼性 氣體（氨、胺類等）與酸性氣體（S〇x、NCh等）二者。 依照本發明（6 )的化學過濾器之製造方法，可使離子交 換樹脂粉末堅固地固著於纖維質紙内部與表面。 【實施方式】 本發明中所使用的纖維質紙，係指由纖維所形成的織布 或不織布。纖維質紙可舉例如氧化矽•氧化鋁纖維、氧化 312/發明說明書(補件)/93-10/931 ] 9465 1252775 石夕纖維、氧化紹纖維、富紹紅柱石（m u 1 1 i t e )纖維、玻璃纖 維、岩棉（r o c k w ο ο 1 )纖維、碳纖維等由無機纖維所形成的 無機纖維質紙，以及聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、尼龍纖維、 聚酯纖維、聚乙烯醇纖維、芳族醯胺纖維、紙漿纖維、嫘 縈纖維等由有機纖維所形成的有機纖維質紙。其中，纖維 質紙最好為無機纖維質紙，尤其使用氧化矽•氧化鋁纖維 紙可提高化學過濾器的機械強度，所以屬於更佳的情況。 形成纖維質紙的纖維之平均纖維徑，通常為0 . 1〜2 5 // m 、最好為0.5〜10/zm，平均纖維長度通常為0.1〜50mm、最 好1 0〜2 0 m m。若平均纖維徑及平均纖維長度在該範圍内， 因為可增加纖維質紙的機械強度，所以屬較佳狀況。纖維 質紙可使用1種上述物質，亦可組合使用2種以上。 又，纖維質紙的纖維間空隙率通常為5 0〜9 5 %，最好為 7 0〜9 5 %。此處之纖維間空隙率係指纖維質紙中的總空隙體 積除以纖維質紙表觀體積之數值。若纖維間空隙率在該範 圍内，因為離子交換樹脂粉末不僅固著於纖維質紙表面， 於内部亦可輕易地大量固著，所以屬較佳狀況。本發明中 之纖維質紙内部係指在由織布或不織布所構成之纖維質紙 的纖維間所形成的空隙。又，纖維質紙厚度（後述圖4中之 符號t)通常為0.1〜0.5mm，最好為0.2〜0.3mm。若厚度在 該範圍内，可增加纖維質紙的機械強度，且可輕易地使離 子交換樹脂粉末大量固著於纖維質紙内部，所以屬較佳狀 況。 本發明係在上述纖維質紙上塗布離子交換樹脂粉末與 10 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465 1252775 黏著劑的混合漿。本發明中所使用的離子交換樹脂粉末可 列舉如陽離子交換樹脂粉末或陰離子交換樹脂粉末之至少 任一者。其中，陽離子交換樹脂粉末所使用的陽離子交換 樹脂種類可舉出如強酸性陽離子交換樹脂等。又，陰離子 交換樹脂粉末所使用的陰離子交換樹脂種類可舉出如強鹼 性陰離子交換樹脂等。 本發明中所使用的離子交換樹脂粉末，平均粒徑通常為 1〜150//m，最好為10〜50//m。若平均粒徑超過15〇μπι，因 為離子交換樹脂粉末每1個的重量過大，與黏著劑之間將 難以獲得充分的黏著強度，恐將發生離子交換樹脂粉末脫 落的情況。又，若平均粒徑未滿1 A m，離子交換樹脂粉末 與黏著劑的混合漿黏度會增加，當將該混合液塗布於纖維 質紙之際，因為混合漿無法充分地滲透至纖維質紙内，故 離子交換樹脂粉末的固著量容易降低。 又，離子交換樹脂粉末的離子交換容量通常為 1〜lOmeq/g，最好為3〜6meq/g。若離子交換容量未滿 1 m e q / g，與離子性氣體狀污染物質的反應量會變小，去除 性能容易降低。又，若離子交換容量超過1 0 m e q / g，構成 離子交換樹脂粉末的離子交換樹脂之化學安定性不佳，離 子交換樹脂粉末本身容易發生交換基脫落的狀況。 在本發明中，若離子交換樹脂粉末含有陽離子交換樹脂 粉末與陰離子交換樹脂粉末，因為可去除鹼性氣體（氨、胺 類等）與酸性氣體（S 0 、N 0 X等）二者，所以屬較佳情況。 於離子交換樹脂粉末含有陽離子交換樹脂粉末與陰離 11 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465 1252775 子交換樹脂粉末之情況，陽離子交換樹脂粉末與陰離子交 換樹脂粉末的混合比率係將前者與後者的重量比率通常設 定為2 : 8〜8 : 2，最好為4 : 6〜6 : 4。若混合比率在該比率以 外，陽離子交換樹脂粉末或與陰離子交換樹脂粉末中之任 一粉末與離子性氣體狀污染物質的反應量容易降低。 本發明中所使用的黏著劑並無特別限制，可舉出無機系 黏著劑與有機系黏著劑。本發明中所使用的黏著劑僅要含 有無機系黏著劑或有機系黏著劑中任一者便可。無機系黏 著劑可列舉如氧化矽溶膠（s ο 1 )、氧化鋁溶膠、氧化鈦溶 膠、矽酸鈉、矽酸鉀等。又，有機系黏著劑可列舉如丙烯 酸系樹脂、醋酸乙稀酯系樹脂、環氧樹脂、S分樹脂、石夕S同 系樹脂、及該等之共聚合樹脂等。該等之中，無機系黏著 劑未將黏著劑硬化物予以造膜，而是藉由形成粒子凝聚 體，使離子性氣體狀污染物質容易穿透黏著劑的硬化物間 隙，離子性氣體狀污染物質的去除性能較高，所以屬較佳 狀況。 本發明中所使用的混合漿可經由將離子交換樹脂粉 末、黏著劑、及水進行混合而獲得，視需要亦可添加分散 劑等界面活性劑。另外，混合漿中的水可另外添力σ ，但是 在水分含有於黏著劑中的情況，亦可將此水分當作構成混 合漿的水使用。例如，在黏著劑屬於氧化石夕溶勝的情況， 可將氧化矽成分以外的水當作構成混合漿的水使用。在黏 著劑屬於無機系黏著劑之情況，混合漿中的離子交換樹脂 粉末與無機系黏著劑的混合比率，係使離子交換樹脂粉末 12 312/發明說明書(補件)/93- ] 0/93119465 1252775 與無機系黏著劑固型份的重量比通常為9 Ο : 1 0〜5 Ο : 5 Ο，最 好為8 5 : 1 5〜7 5 : 2 5。又，在黏著劑屬於有機系黏著劑之情 況，混合漿中的離子交換樹脂粉末與有機系黏著劑的混合 比率，係離子交換樹脂粉末與有機系黏著劑固型份的重量 比通常為9 9 : 1〜8 0 : 2 0，最好為9 5 : 5〜8 5 : 1 5。又，混合漿的 漿濃度，亦即相對於混合漿總體重量之離子交換樹脂粉末 與黏著劑之固形份總計重量之比率，通常為3 0〜7 0重量％， 最好為4 0〜6 0重量％。若上述混合比率及漿濃度在上述範圍 内，藉由混合漿對纖維質紙的塗布，混合漿中的離子交換 樹脂粉末可輕易地充分固著於纖維質紙表面與内部，所以 屬較佳狀況。 混合漿對纖維質紙的塗布方法，可列舉如使用輥塗機進 行塗布的方法，或將纖維質紙浸潰於混合漿中的方法等。 其中，因為上述方法可輕易地使離子交換樹脂粉末連續地 固著於纖維質紙内部與表面，所以屬較佳狀況。前者方法 的具體例，可舉出如使用圖1與圖2所示塗布裝置20，將 混合漿1 1利用輥塗機2 2而塗布於以皮帶式輸送器2 1所搬 送的平坦狀纖維質紙2上之方法。依此，藉由在纖維質紙 上塗布混合漿，可獲得於纖維質紙之内部與表面固著有離 子交換樹脂粉末的離子交換樹脂粉末塗布紙。 另外，上述塗布處理可視需要施行2次以上。例如，在 因混合漿的漿濃度較高等理由，即便僅在纖維質紙其中一 表面上塗布混合漿，混合漿中的離子交換樹脂粉末固著仍 僅在纖維質紙其中一表面與内部進行的情況，亦可對未施 13 3 12/發明說明書(補件)/93-10/9311舛65 1252775 行離子交換樹脂粉末之固著的表面進一步施行塗布處理。 具體而言，可舉例如使用圖1與圖2所示塗布裝置2 0的方 法。圖1與圖2均屬於本發明離子交換樹脂粉末塗布紙之 製造步驟的示意說明圖，圖1所示係從其中一方觀看塗布 裝置2 0的圖，圖2所示係從另一側面觀看塗布裝置2 0的 圖’即從圖1相對方向的側面所觀看到的圖。 使用塗布裝置2 0的塗布處理可舉出如下方法：首先係如 圖1所示，將皮帶式輸送帶2 1上的平坦狀纖維質紙2朝箭 頭A方向連續地吐出，在平坦狀纖維質紙2之上面（第1 塗布面3 1 )塗布混合漿11，經乾燥後，便獲得在平坦狀纖 維質紙2之内部及上側表面（第1塗布面3 1)固著有離子交 換樹脂粉末的離子交換樹脂粉末單面塗布紙3 a。其次，如 圖2所示，以使該離子交換樹脂粉末單面塗布紙3 a的塗布 面（第1塗布面31)成為下面、未塗布面（第2塗布面32) 成為上面的方式，以與圖1上下顛倒之方式設置於塗布裝 置2 0，將離子交換樹脂粉末單面塗布紙3 a朝箭頭B方向 連續地吐出，如同圖1般，在該未塗布面（第2塗布面3 2) 上塗布混合漿11，經乾燥後，獲得在平坦狀纖維質紙2的 内部與兩表面（第1塗布面31與第2塗布面32)上均固著 有離子交換樹脂粉末的離子交換樹脂粉末雙面塗布紙 3 b。依此，藉由在纖維質紙之雙面上塗布混合漿，可獲得 在纖維質紙内部與兩表面上固著有離子交換樹脂粉末的離 子交換樹脂粉末塗布紙。 另外，將混合漿塗布於平坦狀纖維質紙2等之後的乾燥 14 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465 1252775 處理，僅須視需要處理便可。但是，若施行乾燥處理，因 為利用混合漿中的黏著劑，離子交換樹脂粉末對纖維質紙 表面與内部的固著可確實地快速進行，所以屬較佳狀況。 乾燥方法可舉出例如使用圖1與圖2所示之乾燥機2 3，朝 圖中箭頭X所示方向施以熱或熱風的方法。乾燥處理的條 件並無特別限制，而乾燥溫度通常在5 0〜1 3 0 °C ，乾燥時間 通常為5〜3 0分鐘。又，於複數次施行上述塗布處理之情 況，若在每次的塗布處理之間施行乾燥處理，因為在確實 施行離子交換樹脂粉末的固著之後才施行下一次的塗布處 理等，因而可輕易地增加離子交換樹脂粉末的固著量，屬 較佳狀況。 本發明係使用上述離子交換樹脂粉末塗布紙來形成波 紋狀蜂巢結構的化學過濾器。在由離子交換樹脂粉末塗布 紙形成波紋狀蜂巢結構之化學過濾器方面，首先，準備平 坦狀離子交換樹脂粉末塗布紙。其次，將該平坦狀離子交 換樹脂粉末塗布紙區分為有施行與未施行瓦楞加工者，並 將經施行瓦楞加工者當作波紋狀離子交換樹脂粉末塗布 紙。在此，瓦楞加工係指將平坦狀離子交換樹脂粉末塗布 紙等之平坦狀物通過上下一對波浪形階狀輥之間而成形為 波浪狀的加工方法。其次，將平坦狀離子交換樹脂粉末塗 布紙與波紋狀離子交換樹脂粉末塗布紙，以波紋狀離子交 換樹脂粉末塗布紙為中芯而交互積層，便形成波紋狀蜂巢 結構的化學過濾器。 相關波紋狀蜂巢結構的化學過濾器，使用圖3進行說 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465 15 1252775 明。圖3所示係本發明所得 器的示意立體示意圖。波紋 例如將波紋狀離子交換樹脂 部5、5與平坦狀離子交換樹 黏著而一體化，或者未施行 將該積層後的積層物收容於 層之際使用黏著劑的情況， 溶膠等無機系黏著劑相同者 所得之化學過濾器1係在 紙3與波紋狀離子交換樹脂 紋狀離子交換樹脂粉末塗布 之略半圓柱狀空洞6。因此 理空氣，被處理空氣使可通 圖4所示係在波紋狀蜂巢 口部7切剖平行面的示意剖 狀蜂巢結構之化學過濾器1 通常為0 . 5〜1 0 m m，較佳為1 波紋狀蜂巢結構之化學過濾 通常為1〜20inni，較佳1〜5mm 中，若頂部高度與間距在上 污染物質的去除效率與壓力 狀況。 本發明所得之化學過濾器 粉末形態固著離子交換樹脂 之波紋狀蜂巢結構之化學過濾 狀蜂巢結構之化學過濾器1係 粉末塗布紙4 (中芯）的上下頂 脂粉末塗布紙3以黏著劑施行 黏著等，僅將該等予以積層並 框體等之中並固定而成。在積 黏著劑可舉例如與上述氧化矽 〇 平坦狀離子交換樹脂粉末塗布 粉末塗布紙4之間，形成朝波 紙4之頂部5延續的方向延伸 ，成為若自開口部7導入被處 過空洞6之構造。 結構之化學過濾器1中，於開 視圖。本發明中所使用的波紋 之頂部高度（圖4中之符號h) 〜5mm，尤以1〜2mm為佳。又， 器1的間距（圖4中之符號p) ，尤以2〜4 m m為佳。在本發明 述範圍内，因為離子性氣體狀 損失的均衡較佳，所以屬較佳 因為係藉由使用黏著劑，而以 ，因此即便離子交換樹脂的固 312/發明說明書(補件)/93· 10/93 U 9465 16 1252775 著量較使用離子交換樹脂纖維的情況更少，每單 離子交換容量仍大、壽命長、且壓力損失變小。 積的離子交換容量例如可設定在7 5 0 e q / m3以上。 本發明所得之化學過濾器，係使用於半導體、 密電子零件等之製造工廠之產生離子性氣體狀污 無塵室、以及產生離子性氣體狀污染物質之裝置 用於去除離子性氣體狀污染物質的空氣清潔用化 器，特別適於將離子性氣體狀污染物質低濃度化 以下的空氣清潔用化學過濾器。 (實施例） 以下列舉本發明之實施例，一邊與比較例比較 述本發明。另外，實施例僅止於例示，並非用於 明。 (實施例1 ) (混合漿之調製） 將平均粒徑20μπι、離子交換容量5.0meq/g的 離子交換樹脂粉末（三菱化學（股）製達耶恩）、及 劑用的氧化矽溶膠，依固形份重量比8 : 2進行混 固形份濃度（漿濃度）4 0重量％的混合漿1 1。 (波紋狀蜂巢結構化學過濾器之製作） 在由氧化硬•氧化紹纖維（平均纖維徑5 μ m、平 度2 0 m m )所構成之纖維空隙率9 0 %、厚度（圖4之 t ) 0 . 2 m ni的平坦狀纖維質紙2之上面，將上述混< 用輥塗機2 2進行塗布，然後再利用乾燥機2 3在 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465 位面積的 每單位體 液晶、精 染物質的 中，可使 學過濾 至 10 ppb ，一邊詳 限制本發 強酸性陽 作為黏著 合，調製 均纖維長 符號 卜漿1 1使 8 0°C下進 17 1252775 行乾燥，再將於平坦狀纖維質紙2内部與上面固著有 交換樹脂粉末的平坦狀離子交換樹脂粉末單面塗布紙 予以捲取（圖1 )。其次，將該單面塗布紙3 a設置成上 布面成為下面的狀態之後，針對未形成塗布面的上面 同上述般塗布混合漿1 1並乾燥，再將於平坦狀纖維質 内部與上下雙面均固著有離子交換樹脂粉末的平坦狀 交換樹脂粉末雙面塗布紙3 b予以捲取（圖2 )。 其次，針對該平坦狀離子交換樹脂粉末雙面塗布紙 的其中一部份，使其通過上下一對的波浪形瓦楞機之 以波浪形離子交換樹脂粉末雙面塗布紙4b為中芯進4 作。在此中芯4b的頂部塗布黏著劑氧化矽溶膠之後， 上述平坦狀離子交換樹脂粉末雙面塗布紙3 b並積層。 此中芯與平坦狀離子交換樹脂粉末雙面塗布紙3 b的穿 層，以中芯的通氣方向朝同一方向之方式重複實施， 圖3與圖4所示之中芯間距（圖4中之符號p ) 2 . 8 in m、 高度（圖4中之符號h ) 1 . 3 m m的波紋狀蜂巢結構之化學 器。 (化學過濾器之製作） 將上述波紋狀蜂巢結構之化學過濾器裁剪為長1 0 0 寬1 0 0 m m X厚7 0 m m，並將其嵌入ί呂製框材中。 上述化學過濾器之每單位體積的離子交換容量為 7 5 0 e q Λη3，化學過濾器之每單位體積的離子交換樹脂 之固著量為1 5 0 k g / m3。另外，每單位體積的離子交換 將係固著的離子交換樹脂粉末重量乘上離子交換樹脂 312/發明說明書(補件)/93- ] 0/93119465 離子 3a 述塗 ，如 紙的 離子 3b 間， f製 重疊 以使 I 獲得 頂部 過濾、 n m X 粉末 容量 粉末 18 1252775 的離子交換容量而計算出。 (性能之測定） 使用上述化學過濾器，依下述條件測定氨去除率的時間 變化及化學過濾器的壽命。另外，雖實際上成為無塵室問 題的氨濃度為數w t p p b (質量十億分率），但為能進行加速 試驗，將氨濃度設為2 0 0 w t p p b。結果示於圖5。化學過濾 器之壽命為1 4 0 0小時。另外，化學過濾器之壽命係設定為 氨去除率降低至9 0 %時的時間點。又，依此條件測定化學 過濾器的壓力損失為3 5 P a。結果示於表1。 <試驗條件〉 •通氣氣體之組成 ：含氨200wtppb的空氣 •通氣氣體之溫度與溼度 ：2 3 °C ，5 0 % R Η •去除對象氣體 ：氨 •通氣風速 ：0.5m/s •化學過濾器之厚度 ：70mm (實施例2 ) 除將混合漿之固形份濃度設定為5 0重量％、化學過濾器 之每單位體積的離子交換容量設定為1000eq/m3、化學過 濾器之每單位體積的離子交換樹脂粉末之固著量設定為 2 0 0 k g / m 3之外，其餘均如同實施例1，製作化學過濾器。 使用上述化學過濾器，如同實施例1，測定氨去除率的 時間變化及化學過濾器壽命。結果示於圖5。化學過濾器 壽命為1 6 0 0小時。又，如同實施例1般測定，化學過濾器 的壓力損失為3 5 P a。結果示於表1。 19

312/發明說明書(補件)/93- ] 0/93119465 1252775 (比較例1 ) 使用由含陽離子交換基的多芯海島型離子交換纖維（離 子交換容量3 . 5 m e q / g )與熱熔接纖維所構成並經抄紙成類 似濾紙的平坦狀纖維質紙，準備將該平坦狀纖維質紙瓦楞 加工而成的波浪形纖維質紙與平坦狀纖維質紙交互積層而 形成的長lOOmmx寬lOOmmx厚70mm之市售化學過濾器（間 距3 . 3 m m，頂部高度1 . 1 m m )。上述化學過濾器的每單位體 積之離子交換容量為700eq/m3，化學過濾器的每單位體積 之離子交換樹脂纖維量為2 0 0 k g / m3。 使用上述化學過濾器，如同實施例1般測定氨去除率的 時間變化及化學過濾器之壽命。結果示於圖5。化學過濾 器之壽命為1 2 0 0小時。又，如同實施例1般測定，化學過 濾器的壓力損失為4 0 P a。結果示於表1。 (比較例2 ) 準備將對有機系高分子化合物的不織布照射電離性輻 射線之後，使陽離子交換基（磺酸基）進行接枝聚合的摺疊 成百摺狀的市售化學過濾器（長1 0 0 m m X寬1 0 0 m m X厚 70mm)。上述化學過濾器的每單位體積之離子交換容量為 1 7 5 e q / m3，化學過濾器的每單位體積之離子交換樹脂纖維 量為 60kg/m3。 使用上述化學過濾器，如同實施例1般測定氨去除率的 時間變化及化學過濾器之壽命。結果示於圖5。化學過濾 器之壽命為6 0 0小時。又，如同實施例1般測定，化學過 遽器的壓力損失為5 9 P a。結果示於表1。 20 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465 1252775 (比較例3 ) 準備在活性碳纖維中載附有磷酸的蜂巢狀之長1 Ο 0 m m X 寬lOOmmx厚70mm之市售化學過濾、器。 使用上述化學過濾器，如同實施例1般測定氨去除率的 時間變化及化學過濾器之壽命。結果示於圖5。化學過濾 器之壽命為1 9 3小時。又，如同實施例1般測定，化學過 濾器的壓力損失為4 0 P a。結果示於表1。 (表1 ) 實施例1 實施例2 比較例1 比較例2 比較例3 每單位體積的離子 交換容量（eq/m3) 750 1000 700 175 -氺1 每單位體積的交換 樹脂量（kg/m3) 150 200 200 60 -氺1 化學過濾器之壽命（小時） 1400 1600 1200 600 193 壓力損失（Pa) 35 35 40 59 40 * 1 因為未含離子交換樹脂，故未測定。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明之離子交換樹脂粉末塗布紙之製造步驟的 示意說明圖。 圖2為本發明之離子交換樹脂粉末塗布紙之製造步驟的 示意說明圖。 21 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465 1252775 圖3為本發明所得之波紋狀蜂巢結構 示意圖。 圖4為本發明所得之波紋狀蜂巢結構 剖視圖。 圖5為顯示氨氣去除率的時間變化之 化學過濾器的立體 化學過濾器的示意 圖。 (元件 符 號 說 明 ) 1 化 學 過 >慮 器 2 纖 維 質 紙 3 離 子 交 換 樹 脂 粉 末 塗 布 紙 3a 離 子 交 換 樹 脂 粉 末 單 面 塗 布 紙 3b 離 子 交 換 樹 脂 粉 末 雙 面 塗 布 紙 4 波 紋 狀 離 子 交 換 樹 脂 粉 末 塗 布紙 4b 離 子 交 換 樹 脂 粉 末 雙 面 塗 布 紙 5 頂 部 6 空 洞 7 開 V 部 11 混 合 漿 20 塗 布 裝 置 2 1 皮 帶 式 竿刖 送 器 22 輥 塗 機 23 乾 燥 機 3 1 第 1 塗 布 面 32 第 2 塗 布 面

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Claims (1)

1252775 拾、申請專利範圍： 1 . 一種化學過濾器之製造方法，其特徵為，在纖維質紙 上塗布離子交換樹脂粉末與黏著劑的混合漿，獲得在上述 纖維質紙的内部與表面固著有上述離子交換樹脂粉末的離 子交換樹脂粉末塗布紙，並使用該離子交換樹脂粉末塗布 紙來形成波紋狀蜂巢結構的化學過濾器。 2 .如申請專利範圍第1項之化學過濾器之製造方法，其 中，上述混合漿係塗布於上述纖維質紙之雙面，上述離子 交換樹脂粉末塗布紙係在上述纖維質紙的内部與雙面固著 有上述離子交換樹脂粉末者。 3 .如申請專利範圍第1或2項之化學過濾器之製造方 法，其中，上述離子交換樹脂粉末的平均粒徑為1〜1 5 Ο μΐΏ。 4 .如申請專利範圍第1項之化學過濾器之製造方法，其 中，上述離子交換樹脂粉末的離子交換容量為1〜1 0 m e q / g。 5 .如申請專利範圍第1項之化學過濾器之製造方法，其 中，上述離子交換樹脂粉末含有陽離子交換樹脂粉末與陰 離子交換樹脂粉末。 6 .如申請專利範圍第1項之化學過濾器之製造方法，其 中，上述黏著劑係含有無機系黏著劑或有機系黏著劑之至 少任一者。 23 312/發明說明書(補件)/93-10/93119465