TWI428544B - Ventilator or exhaust hood with anti - fouling filter - Google Patents
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本發明係關於一種安裝於換氣扇或排油煙機上使用之防污濾網。
為了使烹飪時所產生之油煙或灰塵等(以下稱作油煙等)不會直接污染排煙用風扇等,於排油煙機之吸入口上安裝有用以捕集上述油煙等之被稱作油脂濾網(grease filter)的金屬製濾網。然而,該油煙濾網之清潔較為繁瑣,因此為了減輕此類麻煩,而於該油煙濾網之外側進而安裝使用由不織布等素材所構成之拋棄式油捕集用濾網。
對於此種油捕集用濾網,要求能耐烹飪時之火焰等之高熱,例如於專利文獻1及2中揭示有一種由難燃性或耐火性素材形成之油捕集用濾網或濾網材料。
又,專利文獻3中揭示有:藉由添加有氟系高分子撥水劑之黏合劑來固著換氣扇濾網之纖維表面,以使纖維表面具有撥水性,藉此有效地使油滴與纖維相接觸而不會被水膜所覆蓋,從而提高油捕集效率。專利文獻4中揭示有一種更換時期顯示方法,該方法係使氟系化合物等撥油性成分附著於排氣口用濾網上,使之與油滴之親和性相異,由此起到顯示要素之作用。
專利文獻5中記載了一種用以對含碳粉(carbon dust)之被處理氣體進行處理之濾網元件。該濾網元件由浸油過濾材及透過防止層所構成,該透過防止層形成於該過濾材之下
游側,且用以限制來自浸油過濾材之至少碳粉之透過。透過防止層由含撥油劑之纖維層所構成。
以上述專利文獻1及2中記載之濾網為首,一般市售之由不織布等所構成之油捕集用濾網,係使用親油性之合成樹脂作為不織布之構成纖維,因此與油煙等中所含之油成分之親和性良好。因此,當藉由排油煙機之風扇抽吸之油煙等通過濾網時,油煙等所含之油成分容易以膜狀附著於纖維表面。圖13中係模式地顯示該狀態。於該圖中,中空圓表示濾網之構成纖維F之剖面。又,將纖維F之外緣加粗表示者係指附著於纖維F上之油膜M。油成分A首先附著於位於爐側之纖維F而成為油膜M,且覆蓋纖維F之表面。繼而,油成分A藉由毛細管現象(capillary phenomenon)而在較短期間內沿濾網之厚度方向整體轉移。即,在較短期間內容易產生油成分浸透。浸透之產生會容易給使用者濾網變髒之不良印象。又,因引起浸透,故即便尚能充分使用之濾網,亦給使用者帶來必須更換該濾網的感覺。浸透之產生成為污染位於濾網背面之油脂濾網之原因,因此未能充分減輕清潔之麻煩,從而無法充分達成油脂濾網防污之原本目的。
於專利文獻3中利用添加有氟系高分子撥水劑之黏合劑使纖維表面固著,由此使該纖維表面具有撥水性。記載有結果水難以附著於纖維上,可有效地使油滴與纖維接觸,從而提高油捕集效率。即,可知纖維與油滴之親和性高,上述纖維係親油性。又,因界面活性劑等具有親油性之物
質亦可含於黏合劑中,故進而纖維表面具有親油性。因此,若纖維表面為親油性狀態,則藉由毛細管現象會使油沿濾網之厚度方向轉移。
於專利文獻4中,使氟系化合物等撥油性成分附著於濾網上,藉由使與油滴之親和性相異,作為顯示要素,若顯示無文字狀、點狀、格子狀、線狀等與油之親和性相異之部分(撥油性部分與親油性部分),則不會發揮作用。當使濾網整面成為撥油性、或者使濾網單面(背側或表側)之整面成為撥油性時,則無法成為顯示要素。
專利文獻5中記載之濾網元件係汽車引擎之吸氣系統中所用之空氣清淨機用濾網元件。因此,於該文獻中,完全未考慮將該文獻中記載之濾網元件安裝用於換氣扇或排油煙機之情形。假設將該文獻中記載之濾網元件安裝用於換氣扇或排油煙機上,則自最初使用起便成為油附著於濾網之狀態,因此濾網之使用期間縮短,無經濟性。又,當安裝濾網時,手會被附著於該濾網之油弄髒。進而,當濾網之正反面裝錯時,會弄髒油脂濾網。
與上述各專利文獻中記載之技術不同,另外研究了用以提高油捕集用濾網之油煙等捕集率的方法。作為該方法之一,考慮有藉由使所用纖維之纖維徑變細,或增加所用纖維之量等方法使濾網之網眼變細的方法。然而,如此一來,當使濾網之網眼變細來提高捕集率時,會使通過濾網時之壓力損失增大,導致通氣性降低。此情況會導致因安裝濾網而阻礙換氣扇風扇之抽吸,使得換氣性能降低。如
此,風速與捕集率存在抵換關係。因此,需要一種即便使濾網之網眼變細亦不會使風速降低的技術。
與用以提高油煙等捕集率之技術不同,專利文獻6中記載了一種濾網,其積層有平均纖維徑為0.5~6.0 μm、容積密度為0.05~0.50 g/cm3
之極細不織布與平均纖維徑為10~60 μm、容積密度為0.05~0.50 g/cm3
之纖維薄片,且成形為高度3~100 mm之凹凸狀。該濾網用於空氣清淨機、吸塵器、汽車、口罩等,其目的在於長期持續捕集微細粒子。然而,專利文獻6中並未揭示即便使濾網之網眼變細亦不會使風速降低的技術。
與專利文獻6相同,專利文獻7中亦揭示了一種積層有極細纖維不織布與其他不織布,且整體經凹凸加工而成之濾網。於該濾網中,將極細纖維不織布作為過濾層,將其他不織布作為支持體層。該不織布係使用紡黏不織布。然而,該專利文獻中亦未揭示即便使濾網之網眼變細亦不會使風速降低的技術。
除了該等文獻之外,亦已知有專利文獻8及9中記載之濾網,其積層有2層以上之不織布,並使配置於抽吸側(外側)之不織布較為密實,且使配置於風扇側(內側)之不織布較為稀疏,但上述專利文獻8及9中仍未揭示即便使濾網之網眼變細亦不會使風速降低的技術。
專利文獻1:日本專利特開2002-316009號公報
專利文獻2:日本專利特開2003-236320號公報
專利文獻3:日本專利特開平8-86480號公報
專利文獻4:日本專利特開2004-53041號公報
專利文獻5:日本專利特開2003-299921號公報
專利文獻6:日本專利特開平4-180808號公報
專利文獻7:日本專利特開2000-271416號公報
專利文獻8:日本專利特開平8-24535號公報
專利文獻9:日本專利特開2000-218113號公報
本發明係提供一種換氣扇或排油煙機用防污濾網,其由含有纖維徑為5 μm以上且未滿35 μm之纖維的纖維薄片所構成,該纖維表面具有撥油性。
又,本發明係提供一種積層濾網,其係具有由上述防污濾網所構成之捕集層與空間形成層者;上述積層濾網以上述空間形成層位於流體吸入之下游側之方式使用;於0.3 kPa負載下,上述空間形成層之構成材料體積佔該空間形成層之表觀體積之比例(%)即該空間形成層之填充率為1~7%,且相同負載下該空間形成層之厚度為1~12 mm;上述捕集層由纖維徑7 μm以上且未滿35 μm之不織布所構成。
以下,基於較佳實施形態一面參照圖式一面對本發明進行說明。本實施形態之換氣扇或排油煙機用防污濾網(以下,簡稱為濾網),適合用於自包含烹飪時所產生之微細
油滴之空氣(油煙)中捕集油。因此,於本發明中,所謂「換氣扇」及「排油煙機」係廣泛包括所有用於抽吸及排出烹飪時所產生之煙(包含油煙及熱氣)之裝置全體。當將濾網安裝於排油煙機上時,可將該排油煙機一般所具備之油捕集用油脂濾網作為支持體,將本發明之濾網安裝於該油脂濾網上,或者亦可不使用油脂濾網而將本發明之濾網單獨安裝於排油煙機上。濾網由纖維薄片所構成。作為纖維薄片只要由纖維材料所構成且具有片狀形態即可,其種類並無特別限制。考慮到本實施形態之濾網為拋棄式濾網,必須蓬鬆且油捕集能力高,故較好的是使用不織布作為纖維薄片。
對於作為纖維薄片使用之不織布,並無特別限制,可使用先前已知的各種類型之不織布。例如,列舉有:熔噴不織布、紡黏不織布、使纖維間熱接著之熱黏合不織布之熱風不織布、氣流式不織布、使纖維交織之水針不織布、針刺不織布、藉由樹脂等塗佈而接著纖維之化學黏合不織布等。本實施形態之濾網需要耐熱性,因此構成不織布之纖維宜熔點高。因此,使用無需依靠熱熔接便可獲得薄片化之不織布較為有利。從該觀點考慮,較好的是使用水針不織布或化學黏合不織布作為不織布。又,使用具有熱熔接性之難燃性纖維作為構成纖維時,亦可較佳地使用具有厚度且可減輕通氣之壓力損失之不織布即熱風不織布。再者,此處所謂難燃性纖維係表示LOI (Limit of Oxygen Index,限氧指數)值為26以上之纖維。
作為本實施形態之濾網使用之纖維薄片,其構成纖維之纖維徑具有一特徵。詳細而言,纖維薄片之構成纖維設定為其纖維徑為5 μm以上且未滿35 μm。此纖維徑係小於構成先前之油捕集用濾網之纖維薄片之構成纖維之纖維徑的範圍。即,於本實施形態中,使用直徑小於先前之纖維構成濾網。藉由使用小直徑之纖維,可縮小纖維間之空隙。其結果,可提高油煙等之捕集效果。若使用纖維徑為35 μm以上之纖維構成整個濾網,則纖維間之空隙變得過大,導致油煙等穿過纖維之間,從而無法確實地捕集油煙等。從提高油煙等之捕集效果之觀點考慮,纖維徑越小越好。然而,若纖維徑過小,則纖維間之空隙變得過小,從而壓力損失增大,會降低風扇之油煙等之抽吸效率。因此,使濾網之構成纖維之纖維徑之下限值為5 μm。考慮到不降低風扇之油煙等抽吸效率,進一步提高油煙等捕集效果的觀點,濾網之構成纖維之纖維徑較佳的是7 μm以上且未滿25 μm。另一方面,構成纖維薄片之所有纖維之纖維徑為25 μm以上且未滿35 μm時,則有捕集效果降低、污染油脂濾網之情形,防污性難以謂之充分。然而,藉由組合使用具有7 μm以上且未滿25 μm之纖維徑之纖維,可展現出高之防污性。例如,即使部分纖維含有25 μm以上且未滿35 μm之較粗纖維徑之纖維,只要除此以外之部分由纖維徑為5 μm以上且未滿25 μm之較細纖維所構成,便可展現出充分之捕集效果。含有25 μm以上且未滿35 μm之較粗纖維徑之纖維的容許範圍,依照纖維薄片整體之基重不同
而不同,但以重量基準計,約為5%以上且未滿70%。只要處於該範圍內,則可展現能夠滿足之防污性。又,對於將25 μm以上且未滿35 μm之較粗纖維徑之纖維與5 μm以上且未滿25 μm之較細纖維徑之纖維加以組合之方法,可藉由將較粗纖維與較細纖維於彼此混合之狀態下進行薄片化處理,而使之組合,或者亦可藉由將由較細纖維徑之纖維所構成之薄片與由較粗纖維徑之纖維所構成之薄片進行積層,而使之組合。再者,較理想的是,構成纖維薄片之所有纖維均具有上述範圍之纖維徑,但可於不損及本發明效果之範圍內,含有具有上述範圍外之纖維徑之纖維。
如上所述,由本發明者等之研究結果可知,由油煙等的捕集效果之觀點而言,濾網之構成纖維之纖維徑係重要因素,濾網之基重或厚度對於油煙等的捕集效果而言並非關鍵性因素。濾網之基重或厚度主要與濾網之強度或朝油脂濾網之安裝性有關。若濾網之基重過低,則於安裝至油脂濾網時,有時會出現拉伸而易於引起鬆弛,從而難以無間隙地安裝濾網。又,由於長期使用,故有時因所捕集之油而使濾網之自重增加,導致出現拉伸。產生如此之拉伸或鬆弛會導致濾網與油脂濾網之間產生間隙。該間隙成為油煙等之進入路徑,由此有弄髒油脂濾網或排油煙機內部、例如風扇等之情形。
由以上觀點,較好的是濾網之基重為20~150 g/m2
,尤其好的是20~100 g/m2
。又,較好的是濾網之厚度為0.5~10 mm,尤其好的是1~8 mm。
構成本實施形態之濾網之纖維薄片之構成纖維,其表面具有撥油性。為了使纖維表面具有撥油性,有如下方法:(a)使用不具有撥油劑之纖維製作不織布,之後塗佈撥油劑或添加有撥油劑之樹脂等對纖維表面進行撥油性處理之方法;(b)使用撥油性之纖維製作不織布之方法。當採用(a)方法時,例如可對纖維表面進行塗覆氟系撥油劑之處理,以賦予撥油性。
為以氟系撥油劑對纖維表面進行塗覆處理,例如可將氟樹脂之乳狀液供給至纖維表面,並使之乾燥。藉此,可使氟樹脂以膜狀附著於纖維表面上。藉由於乾燥後實施熱處理,可提高氟樹脂附著於纖維表面上之密著性。將氟樹脂之乳狀液供給至纖維表面上,例如可使之浸漬(含浸)於該乳狀液、噴霧該乳狀液或對該乳狀液進行起泡處理。作為其他方法,可藉由稀釋氟氣體、低溫電漿之方法、輝光放電之濺鍍,而使纖維表面氟化,賦予撥油性。
作為氟樹脂,可列舉:四氟乙烯樹脂、四氟乙烯.全氟丙基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯.六氟丙烯共聚物、三氟氯乙烯樹脂、乙烯.四氟乙烯共聚物、偏氟乙烯樹脂、氟乙烯樹脂、六氟丙烯.偏氟乙烯共聚物、及聚醯亞胺系改質氟樹脂、PPS (polyphenylenesulfide,聚苯硫醚)系改質氟樹脂、環氧系改質氟樹脂、PES (Polyether sulfone,聚醚碸)系改質氟樹脂、酚系改質氟樹脂、具有全氟烷基乙烯基之丙烯酸酯聚合物或丙烯酸甲酯共聚物等。又,亦可使用氟樹脂之乳狀液。作為此種乳狀液,可使用例如日本
旭硝子製之氟樹脂之AsahiGuard(註冊商標)AG-7000。
較好的是,使氟樹脂附著之量相對於使氟樹脂附著前之纖維重量為0.1~10重量%,尤其好的是0.5~2重量%。可藉由使附著量為0.5重量%以上,而對纖維表面賦予充分之撥油性。又,可藉由使附著量為10重量%以下,而防止因過剩附著而引起濾網通氣性下降。
當纖維本身由具有撥油性之材料所構成時,可使用上述各種氟樹脂作為該材料。
作為撥油性處理中所使用之撥油劑,除了氟系撥油劑以外,亦可使用部分界面活性劑。藉由將此種界面活性劑塗佈於不織布上並使之乾燥,而可使之展現撥油性。例如,可藉由將作為非離子性界面活性劑之烷基糖苷、作為兩性界面活性劑之月桂醯胺丙基甜菜鹼塗佈於不織布上,並使之乾燥,而對纖維賦予撥油性。又,於將添加有氟之油劑塗佈於表面之纖維中,存在藉由加熱而使纖維表面表現撥油性之纖維,本發明中亦可使用如此之纖維。作為此種纖維之例,可列舉日本宇部日東製之超撥油不織布用原棉、UC FIBER HR-PLE。
作為使用撥油性纖維製作不織布時所使用之該纖維,可列舉捏合有氟之纖維、由氟樹脂構成纖維。作為此種纖維之例,可列舉日本東麗製之氟纖維即TOYOFLON(註冊商標)或杜邦製之Teflon(註冊商標)等。
圖1中模式地顯示本實施形態之濾網1之防止油成分浸透之情形。於該圖中,中空圓表示濾網1之構成纖維F之剖
面。又,纖維F之外緣之雙重圓圈表示纖維F為撥油性。如該圖所示,油成分A首先附著於位於爐側之纖維F。此時,纖維F之表面具有撥油性,因此油成分A於纖維F之表面受到排斥。換言之,未以膜狀附著。其結果,油成分A以油滴狀態存在於纖維F之表面上。因油成分A以油滴狀態存在,故毛細管力難以作用於油成分A,從而難以使油成分移動。即,油成分A難以移動至濾網1之風扇側。藉由此種理由防止油成分A浸透。
由進一步有效地防止油成分浸透之觀點,關於纖維表面之撥油性之程度,較好的是藉由以下所述方法測定出的接觸角之值為35度以上,尤其好的是40度以上,特別好的是60度以上。因接觸角之值為上述值,故使用適當之氟樹脂或撥油劑使纖維表面具有撥油性即可。
使用注射器將食用油(日本日清製油股份有限公司製之日清菜子油)滴至本發明之濾網上。溫度為25℃。使用接觸角計(日本協和界面科學製接觸角計CA-A),並利用觀察儀器觀察並讀取所滴下之油之接觸角。
於本實施形態中,如圖1所示,構成濾網1之纖維均具有撥油性,但亦可代替其而僅使一部分纖維具有撥油性。圖2顯示此例。於圖2所示之濾網1中,構成該濾網1之纖維薄片之厚度方向上之單側之大致半面之區域所存在的纖維F1之表面具有撥油性,而剩餘大致半面之區域上所存在之纖維F2之表面則不具有撥油性。含有纖維F2之層為非撥油
性,且較好的是非浸油纖維層。於該情況下,可使纖維F1所存在之側位於爐側地使用濾網1,或者亦可使纖維F2所存在之側位於爐側地使用濾網1。又,纖維F1與纖維F2之構成樹脂可同種類或不同種類。上述之所謂「非浸油」並非係指纖維層完全不含有油,而是指容許含浸有如下量之油,即,該油之量少於例如以上述專利文獻5為代表之內燃機中所使用的空氣清淨機用濾網中所含浸之油量範圍(例如相對於纖維為10重量%以上)。因此,於構成濾網1之纖維薄片之製造過程中,一般所實施之少量合成纖維用紡絲油劑之使用(例如相對於纖維為0.3~0.5重量%左右)符合「非浸油」,於本發明中得到容許。合成纖維用紡絲油劑,一般由潤滑劑與界面活性劑之混合物所構成。作為潤滑劑,可使用由礦物油、高級醇、高級脂肪酸所構成之脂肪酸酯類、由二元酸及高級醇所構成之二元酸酯、苯二甲酸二酯等。作為界面活性劑則使用烷基磷酸酯鉀鹽、磷酸酯鉀鹽等。
圖3係模式地顯示使纖維F2所存在之側位於爐側地使用圖2所示之濾網1時的防止浸透之情形。如該圖所示,油成分A首先附著於位於爐側之纖維F2上。由於纖維F2不具有撥油性,因此附著於纖維F2上之油成分A於纖維F2之表面潤濕擴散而形成油膜M。構成油膜M之油成分A藉由毛細管現象,而沿濾網1之厚度方向朝向風扇側轉移。朝向風扇側轉移之油成分A,到達纖維F1所存在之區域後,因該纖維F1所具有之撥油性而阻止油膜M之形成,又,亦阻止
由毛細管現象而引起之轉移。其結果,油成分A以油滴狀態存在於纖維F1之表面上,毛細管力難以發揮作用。其結果,油成分A難以移動至濾網1之風扇側。因上述理由可防止油成分A之浸透。如此,於本實施形態中,較好的是使非撥油性之非浸油纖維層位於空氣流入側,將該纖維層主要用於油之捕集、保持。且,將與該纖維層鄰接且位於空氣流出側之含有表面具有撥油性之纖維的纖維層,用於防止所捕集之油成分向空氣流出側浸透。
以與圖3所示之形態相反之形態使用圖2所示之濾網1時,即,使纖維F1所存在之側位於爐側地使用圖2所示之濾網1時,藉由與圖1所示之機構大致相同之機制來防止油成分之浸透。
如上所述,使用圖2所示實施形態之濾網1時,相較於圖1所示之實施形態之情形,可減低具有撥油性之纖維之使用量,且可實現與圖1所示之實施形態相同之防止浸透效果,因此經濟上為有利。又,因油滴浸透至不具有撥油性之纖維部分,故與整個面經撥油加工之圖1所示之實施形態之情形相比,使用期間更長故而有利。
又,纖維F2捕集大半的油成分,因此纖維F1僅展現抑制油成分移動之效果即可。因此,如圖4所示,纖維F1可使用纖維徑大於纖維F2者。換言之,含有表面具有撥油性之纖維之纖維層,可具有比非撥油性纖維層更稀疏之構造。尤其好的是,含有表面具有撥油性之纖維的纖維層,宜具有比含有非撥油性纖維之非浸油纖維層更稀疏之構造。此
情形與整體使用較細纖維之情形相比較,含有纖維F1側之單面之纖維間之空隙變大。由此可一面維持捕集效果一面使壓力損失減小,從而可抑制風扇抽吸效率之降低。又,因毛細管力亦難以發揮作用,故難以進一步引起油成分浸透。於該情況下,必須以使含有纖維F1之側之面位於風扇側(空氣流出側)的方式使用濾網1。
圖2及圖4所示實施形態之濾網1可藉由將具有撥油性之纖維網與不具有撥油性之纖維網加以積層,並使水流交織兩者而獲得。或者,亦可積層具有撥油性之纖維網與不具有撥油性之纖維網,並藉由熱風使兩者熱熔接而獲得,或積層具有撥油性之纖維薄片與不具有撥油性之纖維薄片,藉由熱使之局部熔接而獲得。上述熔接中可使用例如壓花加工。
圖5顯示僅構成濾網1之纖維薄片之一部分纖維具有撥油性之其他實施形態。於圖5所示之濾網1中,纖維薄片之厚度方向上中央部分所存在之纖維層之構成纖維F1之表面具有撥油性,剩餘區域之纖維層之構成纖維F2不具有撥油性。於該情況下,無論使纖維薄片正反任一面位於爐側進行利用,亦可藉由與圖3所示之機構大致相同之機制來防止油之浸透。即,於本實施形態中,位於空氣流入側之纖維層之構成纖維F2及位於空氣流出側之纖維層之構成纖維F2不具有撥油性。特別是此等纖維層為非撥油性,且宜為非浸油纖維層。於圖5所示之實施形態中,表面具有撥油性之纖維F1之纖維徑與非撥油性之纖維F2之纖維徑可相
同,或者纖維F1之纖維徑大於纖維F2。又,位於空氣流入側之纖維層中所含有之纖維F2與位於空氣流出側之纖維層中所含有之纖維F2之纖維徑既可相同,或者亦可不同。
圖6(a)顯示本發明之濾網1之又一其他實施形態。本實施形態之濾網1於支持體2之兩面具有纖維集合體3A、3B,構成該纖維集合體3A、3B之纖維於該纖維間相互纏繞,並且形成為以該支持體2為骨架之一體纏繞狀態。於濾網1中,支持體2存在於濾網1之厚度方向之內部,支持體2之上下面分別由纖維集合體3A、3B所覆蓋。即,濾網1係由支持體2與纖維集合體3A、3B所構成纖維薄片。
支持體2係由有孔薄膜等網狀素材(具有網眼之素材)所構成之網狀物。於本實施形態中,支持體2如圖6(b)所示為二軸之格子狀。然而,支持體2並不限於此,可為圖6(c)所示之三軸狀,亦可為非網狀物、例如不織布。即,只要係具有一定之孔,且形成纖維集合體之纖維網以相互纏繞狀態一體化之載體即可,支持體之種類並無特別限定。例如,可將如下不織布等用作支持體2,即,如紗布狀之織布般,織眼空間較大之網眼較粗的織布、由纖維徑較粗之纖維構成之紡黏不織布、或者單面或兩面上疊合纖維集合體3A、3B,並使該等於相互纏繞狀態下,利用纖維彼此之熱熔接、熱、壓力或超音波使薄片彼此部分接著而一體化之具有纖維空隙的不織布等。
支持體2之厚度較好的是構成纖維集合體3A、3B之纖維徑的5~1000倍,更好的是10~300倍,尤其好的是15~50
倍。可藉由設為該範圍之厚度,而賦予濾網1不致產生鬆弛等之強度。支持體2之線徑較好的是20~1000 μm,更好的是100~300 μm。支持體2之線徑可部分不同,此時,較粗部分之線徑相當於上述值。該線徑相當於支持體2之厚度。支持體2之線間距較好的是5~20 mm,更好的是8~15 mm。支持體2之基重較好的是0.1~100 g/m2
,尤其好的是1~30 g/m2
。
另一方面,纖維集合體3A、3B之基重為20~150 g/m2
,則於確保濾網1之油煙等捕集率及形態保持性方面較佳。於該情況下,各纖維集合體3A、3B之基重既可相同,亦可不同。對於纖維集合體3A、3B之構成纖維而言,該等全體可均具有撥油性。於該情況下,除了有無支持體2外,構成與圖1所示之實施形態相同。對於纖維集合體3A、3B而言,亦可使該等中僅其中之一之構成纖維具有撥油性。於該情況下,除了有無支持體2外,構成與圖2或圖4所示之實施形態相同。
根據本實施形態之濾網1,可藉由支持體2之作用提高定形穩定性,從而可長期使用。
本實施形態之濾網1藉由如下方式製造:於支持體2之各面上積層成為纖維集合體3A、3B之源之纖維網,並於該狀態下向該纖維網噴射高壓水流,使位於支持體2單面側之纖維網之纖維與位於另一面側之纖維網之纖維、及纖維網之纖維與網狀物2相互纏繞一體化,同時,藉由相互纏繞使各纖維網作為不織布狀之纖維集合體而固定於支持體
2上。即,本實施形態之濾網1係廣義上之水針不織布。或者,本實施形態之濾網1藉由如下方式製造:於支持體2之各面上積層成為纖維集合體3A、3B之源之纖維網,於該狀態下向該纖維網噴附熱風,使位於支持體2單面側之纖維網之纖維與位於另一面側之纖維網之纖維熔接一體化,並且使纖維網之纖維與網狀物2熔接一體化,同時,將藉由各纖維網之熔接而產生之不織布狀纖維集合體固定於支持體2上。進而,濾網1亦藉由如下方式製造:於支持體2之各面上積層預先經薄片化之纖維集合體3A、3B之纖維薄片,於該狀態下藉由熱使該纖維薄片部分熔接,並使纖維薄片與網狀物2熔接一體化進行固定。
較好的是,本發明之濾網於上述各實施形態中任一情形下,其構成纖維具有耐火性。例如,較好的是使用玻璃纖維、碳纖維等不燃性纖維,聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚氯乙烯醇纖維、阻燃聚酯、阻燃丙烯酸、阻燃嫘縈、阻燃聚丙烯,阻燃聚乙烯等難燃性纖維。或者,較好的是將不燃物纖維及/或難燃性纖維混紡製造。所謂難燃性纖維係LOI值為26以上之纖維。
當濾網之構成纖維並非不燃性纖維或難燃性纖維時,或者即便為不燃性纖維或難燃性纖維但耐火性並不充分時,於後加工步驟中可對纖維施加鹵素系或磷系阻燃劑,或者施加聚硼酸阻燃劑。或者,亦可將含有阻燃劑之樹脂作為黏合劑施加至纖維表面上,形成該纖維表面之被膜。
當濾網之構成纖維並非不燃性纖維或難燃性纖維時,作
為該構成纖維,可使用由周知之纖維形成用合成樹脂所構成之合成纖維,例如由聚乙烯、聚丙烯、聚丁稀等聚烯烴系材料,聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯系材料,尼龍6、尼龍66等聚醯胺系材料,聚丙烯腈系材料,螺縈、各種橡膠等所構成之纖維。又,亦可使用由聚氯乙烯等乙烯系材料或聚偏氯乙烯等亞乙烯系等所構成之纖維。進而,亦可使用由該等材料之改質物、合金或混合物等所構成之纖維。
又,上述任一實施形態之情形時,由油之捕集性及油煙等充分抽吸之觀點,濾網1之通氣度較好的是25~400 m/(kPa.s),尤其好的是25~150 m/(kPa.s),特別好的是30~100 m/(kPa.s)。濾網1之通氣度藉由Kato Tech(股)之KES-F8-AP1(通氣性試驗機)測定。可藉由調整濾網1之構成纖維之纖維徑以及濾網1之基重及厚度等來控制濾網1之通氣度。
其次,一面參照圖7一面對本發明之其他實施形態進行說明。圖7顯示本發明之積層濾網之一實施形態之分解立體圖。本實施形態之積層濾網10由捕集層11與空間形成層12所構成。作為捕集層11,使用至此所說明之具有撥油性之濾網1。捕集層11與空間形成層12為一體化接合,或者以非接合狀態積層。當將捕集層11與空間形成層12一體化接合時,作為兩者之接合方法,可根據該等層之構成材料等,採用接著劑之接著或熱作用下之熔接、以及超音波熔接等周知之接合方法。
積層濾網10如圖8所示,安裝於具有遮蔽部21之濾網安裝構件20上使用。作為濾網安裝構件20,可列舉例如設置於排油煙機之油脂濾網、空調或排氣管等所具備之格子狀或其他形狀之安裝構件等。濾網安裝構件20中之遮蔽部21係指濾網安裝構件20中用以支持濾網之部位。該部位遮蔽流體通過,因此本發明中將其稱作遮蔽部21。例如於濾網安裝構件20係油脂濾網之情形時,油脂濾網大致分為擋板型與篩網型,而擋板型油脂濾網之擋板相當於上述遮蔽部。篩網型之情形時,穿孔金屬或延展金屬之金屬部分相當於遮蔽部。空調或排氣管等所具備之安裝構件中的遮蔽部係指例如支持濾網之格子狀部位。
積層濾網10中之捕集層11,主要係具有捕集所抽吸之流體中所包含之物質之作用之層,如上所述,使用至此為止所說明之具有撥油性之濾網1。另一方面,於將積層濾網10安裝於濾網安裝構件20中使用的狀態下,空間形成層12主要係具有於捕集層11與濾網安裝構件20之間形成空間之作用之層。積層濾網10以使空間形成層12位於流體吸入之下游側之方式配置使用。
本實施形態之積層濾網10,係於蓬鬆且空間形成能高之空間形成層12上具有一特徵。詳細而言,如圖9(a)所示,於先前之濾網100中,若將該濾網100安裝於具有遮蔽部21之安裝構件20上,則濾網100中未與遮蔽部21相對之部位,因流體之流路較短,故通過安裝構件20時之阻力較小(圖中,以A表示),而濾網100中與遮蔽部21相對之部位,
藉由遮蔽部21阻止流體通過,若不繞行至無遮蔽部21存在之部位則流體無法通過(圖中,以B表示)。其結果,流體之流路增長,由此通過阻力增大。由於該理由,先前之濾網100,不易確保於捕集目標物上充分之流體速度。與此相對,如圖9(b)所示,於本實施形態之積層濾網10中,若將該積層濾網10安裝於具有遮蔽部21之安裝構件20上,則於捕集層11與安裝構件20之遮蔽部21之間形成由空間形成層12所形成之空間S。因該空間S之存在,即便於積層濾網10中與遮蔽部21相對之部位中,流體亦可於空間S取捷徑而易於通過安裝構件20。其結果,由於可使流體之流路長短於圖9(a)所示之情形(圖9(b)中,以B'表示),從而可防止通過阻力增大。由於該理由,根據本實施形態之積層濾網10,即便使捕集層11之網眼變細,亦可確保捕集目標物所充分之流體速度。又,根據該理由,較好的是空間形成層12與捕集層11相比,具有填充率較低且通氣度較高之稀疏構造。即,較好的是,本實施形態之積層濾網10係如下濾網:具有流體吸入之上游側較密(即纖維密度較高),而下游側(濾網安裝部側)較疏(即纖維密度較低)之層構造。
本實施形態中之空間形成層12之空間形成能以填充率來表示。所謂填充率,係指空間形成層12之構成材料之體積佔該空間形成層12之表觀體積之比例(%)。填充率之值越小,則判斷為空間形成層12之空間形成能越高。
空間形成層12根據其材質,有藉由過濾流體時之抽吸力而沿厚度方向受到壓縮,使得其填充率增高之情形。從確
保充分之流體速度之觀點來看,上述情形具有負作用。因此,於空間形成層12中,即便其受到抽吸力作用亦必須確保充分之空間。從此觀點,於本實施形態中,於0.3 kPa負載下對空間形成層12之填充率進行評估。若該負載下之填充率為1~7%、較好的是1~3%,則於實際使用積層濾網10時,即便抽吸力作用之狀態下亦可充分地防止流體速度降低。
根據上述圖9(a)及(b)之說明可知,若空間形成層12之填充率較低且未能充分確保空間S本身,則無法充分防止流體速度降低。本發明者等對此進行研究,結果發現:藉由將0.3 kPa負載下之空間形成層12之厚度設為1~12 mm,較好的是設為1.3~5 mm,而可充分縮短上述流體之流路長。若0.3 kPa負載下之空間形成層12之厚度未滿1 mm,則即便將空間形成層12之空隙率設定於上述範圍內,亦無法充分縮短流體之流路長。空間形成層12之厚度依照安裝有積層濾網10之安裝構件之遮蔽部形狀而變化,但約為5 mm左右,流體速度便達到上限。雖然即便高於5 mm以上厚度不會對流體速度造成負作用,但若使之具有需求以上之厚度則欠缺實用性,積層濾網10之厚度無益地變大,因此其上限為12 mm。
0.3 kPa負載下之空間形成層12之填充率及厚度由以下方法測定。
於對積層濾網10施加0.3 kPa負載之狀態下,使用顯微鏡
觀察積層濾網10之側面。以目視對空間形成層12之厚度測定10處,將其等之平均值作為空間形成層12之厚度。
使用下式進行計算。
填充率(%)={空間形成層之基重(g/m2
)}×100/{構成纖維之密度(g/m3
)×空間形成層之厚度(m)}
其中,基重係每單位面積之空間形成層12之片體重量。厚度藉由上述[厚度之測定法]進行測定。
對於空間形成層12而言,由於如上所述具有用以於捕集層11與濾網安裝構件20之間形成空間之作用,此外考慮到積層濾網10之處理性變佳之觀點,較好的是,亦具有作為捕集層11之支持體之作用。從此觀點,較好的是,空間形成層12具有在受到外力時不易變形之性質。本發明者等對此種性質進行研究後發現,空間形成層12其破斷強度較高時較為有利。又,發現空間形成層12其伸長率較低時較為有利。具體而言,關於空間形成層12之破斷強度,較好的是其值為1~150 N/25 mm,尤其好的是3~100 N/25 mm。關於伸長率,較好的是,施加有0.5 N/25 mm之拉伸應力時之伸長率為1~15%,尤其好的是1~8%。較好的是,破斷強度及伸長率,於空間形成層12之縱向(MD,Machine Direction)及橫向(CD,Cross Direction)中之任一方向上滿足上述範圍,更好的是於兩方向上滿足上述範圍。MD係空間形成層12製造時之流程方向。CD係與MD正交之方向。
空間形成層12之破斷強度及伸長率藉由以下方法測定。
自積層濾網10剝離空間形成層12,切取尺寸為MD 100 mm、與該MD正交之方向即CD 25 mm之長方形狀之測定片。將該切取之長方形狀之測定片作為測定試樣。將該測定試樣以其MD為拉伸方向之方式安裝於拉伸試驗機之夾頭上。夾頭間距離為50 mm。以300 mm/分鐘拉伸測定試樣,將試樣破斷為止之最大負載點作為MD之破斷強度。又,自積層濾網10剝離空間形成層12,切取尺寸為CD 100 mm、MD 25 mm之長方形狀之測定片,將該測定片作為測定試樣。將該測定試樣以其CD方向為拉伸方向的方式安裝於拉伸試驗機之夾頭上。以與上述MD之破斷強度之測定方法相同之順序求出CD之破斷強度。
關於MD及CD,以與上述[破斷強度之測定法]相同之順序準備測定試樣,將該測定試樣安裝於拉伸試驗機之夾頭上進行拉伸。此時之條件亦與上述[破斷強度之測定法]相同。測定負載值為0.5 N時伸長之測定試樣之長度,並根據下式求出0.5 N/25 mm負載時之伸長率。
伸長率(%)={(伸長時之長度-50)/50}×100
從能充分提高流體速度之方面,空間形成層12中其單獨測定出之通氣性程度較好的是400~1000 m/(kPa.s),尤其好的是500~1000 m/(kPa.s)。空間形成層12之通氣度藉由Kato Tech(股)之KES-F8-AP1(通氣性試驗機)進行測定。可
藉由對空間形成層12之基重或厚度、或者空間形成層12由纖維材料所構成之情形時其構成纖維之纖維徑等進行調整,來控制空間形成層12之通氣度。具體而言,纖維徑越粗,基重越低,厚度越大則越能使通氣度提高。
較好的是,空間形成層12由可形成蓬鬆空間之材料所構成。從該觀點考慮,較好的是空間形成層12由纖維薄片、及發泡體等多孔體所構成。當空間形成層12由纖維薄片所構成時,作為該纖維薄片可使用不織布、織布、鉤編織品、網狀物材料或該等之複合材料等。由於積層濾網10通常會被消耗,因此考慮到經濟性,較好的是使用不織布作為纖維薄片。
不織布根據其製造方法而獲得網眼較粗者或者網眼堵塞者。又,可獲得強度較高者或較低者。考慮到空間形成層12所要求之上述各種特性,當使用不織布作為纖維薄片時,較好的是使用網眼較粗且強度較高之不織布即紡黏不織布。
當使用不織布作為纖維薄片時,從充分提高空間形成層12之通氣性之方面考慮,其基重較好的是10~50 g/m2
,尤其好的是10~30 g/m2
。
又,當使用不織布作為纖維薄片時,作為該不織布,較好的是使用經實施立體二次加工者。藉此,可易於達成上述填充率。作為立體二次加工,作為一個例示可列舉鋼模壓花加工,係於形狀為彼此嚙合之一對壓花輥間,於加熱或非加熱下對不織布進行凹凸賦形之加工。又,亦可使用
立體賦形方法,即,向載置於凹凸賦形構件上之不織布噴附高壓水流等高壓流體,並賦予形狀和該凹凸賦形構件相對應之凹凸。進而,亦可使用如下立體賦形方法,即使用本申請人先前申請之日本專利特開2004-174234號公報之圖2至圖5中所記載之裝置。
尤佳作為空間形成層12之纖維薄片,係藉由鋼模壓花加工對紡黏不織布進行立體賦形而成者,或藉由鋼模壓花加工對網狀物材料進行立體賦形而成者。該等薄片具有構成纖維之網眼較粗且填充率較低之特徵。又,該薄片具有破斷強度較高且伸長率較低之特徵。
使用發泡體等多孔體作為空間形成層12時,作為該多孔體,可列舉聚胺基甲酸酯製之發泡體。該發泡體亦具有構成纖維之網眼較粗且填充率較低之特徵。又,具有破斷強度較高且伸長率較低之特徵。作為此種發泡體之具體例,可列舉具有三維構造之骨架組織之聚胺基甲酸酯製之發泡體即普利司通製之EVER LIGHT(註冊商標)SF.HR-08或SF.HR-13等。
如上所述,空間形成層12主要具有於捕集層11與濾網安裝構件20之間形成空間之作用,當將積層濾網10用作安裝於例如換氣扇或排油煙機上使用之防污濾網之情形時,亦具有作為濾網安裝構件20之油脂濾網之防污作用。其原因在於,捕集層11中所捕集之油煙等沿積層濾網10之厚度方向移動時,會被蓬鬆且毛細管力較弱之空間形成層12所阻擋,而難以到達油脂濾網。從該觀點,本實施形態之積層
濾網10可尤佳作為換氣扇或排油煙機用之防污濾網。
使用上述濾網1作為捕集層11。較好的是,用作捕集層11之濾網1係不會使流體之通過性降低且網眼粗細度能夠充分捕集目標物者。從該觀點考慮,捕集層11由構成纖維之纖維徑為7 μm以上且未滿35 μm、較好的是10~25 μm之纖維薄片所構成。較好的是使用不織布作為上述纖維薄片。
由不織布所構成之捕集層11,其基重較好的是20~150 g/m2
,尤其好的是20~100 g/m2
。又,其厚度(0.3 kPa負載下)較好的是0.5~10 mm,尤其好的是1~5 mm。進而,為了充分確保換氣扇及排油煙機之風速且同時確保捕集性、防污性,捕集層11中其單獨通氣度較好的是25~400 m/(kPa.s),尤其好的是30~400 m/(kPa.s),更好的是30~100 m/(kPa.s)。捕集層11之通氣度藉由Kato Tech(股)之KES-F8-AP1(通氣性試驗機)進行測定。可藉由對捕集層11之基重或厚度、或者捕集層11由纖維材料所構成時其構成纖維之纖維徑等進行調整,來控制捕集層11之通氣度。具體而言,纖維徑越粗,基重越低,厚度越大,則通氣度越高。然而,從捕集性之觀點考慮,該等情形正好相反。即,纖維徑越粗,基重越低,厚度越大,則捕集率越下降。由此,若通氣度過高則反而捕集性會下降,因此此處使通氣度之上限為400 m/(kPa.s)。
當經實施凹凸加工之紡黏不織布用作空間形成層12時,較理想的是捕集層11之各面為平面狀。即,較理想的是,
捕集層11之各面不具有凹凸。其原因在於,因捕集層11之各面為平面狀,而可充分利用由凹凸狀紡黏不織布形成之空間。又,捕集層11之各面為平面狀,則易於進行該捕集層11之製造上之加工,又,易於進行處理,因此亦易於與空間形成層12複合。進而,若捕集層11之各面為平面狀,則亦可不對該捕集層11實施後加工,從而不會造成由後加工引起之厚度下降所導致的通氣度下降,又,於成本方面亦較為有利。
當將積層濾網10用作安裝於例如換氣扇或排油煙機中使用之防污濾網之情形時,捕集層11使用具有朝向外側之第1層與朝向空間形成層12側之第2層,且第2層之構成纖維之表面具有撥油性者,可有效地防止油滴浸透,故而較佳。又,使用對空間形成層12實施撥油加工、或者其構成纖維具有撥油性者,可有效地防止油滴浸透,故而較佳。其理由已於圖3所示之濾網1之說明中加以闡述。
經撥油處理之空間形成層12可藉由例如以下方法製造。亦即,藉由對上述由撥油性纖維所構成之紡黏不織布、或於紡黏不織布實施撥油加工而成者,實施鋼模壓花加工而形成凹凸狀,便可製造經撥油處理之空間形成層12。
具有以上構成之本實施形態之積層濾網10,如上所述,可尤其用作換氣扇或排油煙機用之防污濾網,此外,作為空調用濾網或排氣用管之濾網等氣體用濾網亦可發揮功效。又,亦可用作浴室之排水槽用防污濾網、淨水器用濾網等的各種液體用濾網。於本實施形態之積層濾網10中,
捕集層11之通氣性低於空間形成層12,因此積層濾網10之通氣性取決於捕集層11之通氣性。因此,積層濾網10之通氣度與捕集層11之通氣度實質相同。
以上,根據本發明之較佳實施形態對本發明進行了說明,但本發明不限於上述實施形態。例如上述各實施形態中,於濾網1之俯視中,具有撥油性之纖維遍佈濾網1整個區域,但亦可將其取代,於濾網1之俯視中,使具有撥油性之纖維部分不均衡分布之方式構成濾網。於濾網1之俯視中,具有撥油性之纖維遍佈濾網1整個區域時,除了圖2、圖4及圖6所示之實施形態外,亦可使具有撥油性之纖維F1以圖10(a)及(b)所示之態樣存在。
又,於圖6(a)所示之實施形態之濾網1中,亦可僅於支持體2之單面配置纖維集合體。
以下,藉由實施例對本發明進行進一步詳細說明。然而,本發明之範圍並不限於該實施例。只要未特別限制,「%」表示「重量%」。
製造圖6(a)所示之濾網。以聚對苯二甲酸乙二酯纖維(纖維徑12 μm、纖維長度50 mm)為原料,使用通常之梳棉法(carding method)獲得基重為50 g/m2
之纖維網。使用聚丙烯製之格子狀網狀物(纖維間距為8~10 mm,線徑為200~300 μm,基重為5 g/m2
)作為支持體,並於其上下疊合該纖維網之後,於水壓為1~5 MPa之條件下利用複數個噴
嘴噴出之高壓噴射水流使之相互纏繞成一體,獲得水針不織布。
用水將日本旭硝子製之氟樹脂乳狀液之AsahiGuard(註冊商標)AG-7000(固形分20%)稀釋至100倍,獲得固形分為0.05%之液體。相對於上述所獲得之不織布之重量,以約500%塗佈該液體。之後,利用電乾燥機使之乾燥而結束氟處理。如此,使之附著0.25%(相對纖維重量)之氟樹脂。所獲得之濾網厚度為1.3 mm。又,濾網之通氣度為30 m/(kPa.s)。
除了使纖維網之構成纖維之纖維徑、纖維網之基重及氟樹脂之附著量為表1所示之值以外,以與實施例1相同之方式獲得濾網。所獲得之濾網之厚度及通氣度如表1所示。
使用實施例1中製作而成之水針不織布,使該不織布分別含浸於烷基糖苷之花王midol 124(註冊商標)之5%水溶液,及月桂醯胺丙基甜菜鹼之花王Amphitol 20AB(註冊商標)之1%水溶液中,並加以乾燥,獲得濾網。所獲得之濾網之厚度及通氣度如表1所示。
製造圖1所示之濾網。以日本宇部日東製之超撥油不織布用原棉、UC FIBER HR-PLE(纖維徑為16 μm、纖維長為51 mm)為原料,使用通常之梳棉法獲得基重為42 g/m2
之纖維網。以140℃之熱風對網進行處理,藉由熱熔接使纖
維彼此薄片化,獲得熱風不織布。所獲得之濾網之厚度及通氣度如表1所示。
對於實施例及比較例中所獲得之濾網,利用以下方法對油之捕集性、油脂濾網之防污性及濾網背側之外觀進行評估。其結果如表1所示。
參考財團法人Better living公布之優良住宅零件性能試驗方法書中的換氣單元(廚房風扇)濾網之油捕集效率試驗(BLT VU-08),以如下順序進行試驗。圖11顯示該試驗狀態。
1.於載置於爐子上之平底鍋中放入食用油12.5 g,加熱1分鐘。
2.從上方以200 g/25分鐘滴下水滴,使之產生油煙。
3.利用換氣扇排出所產生之油煙。
4.排氣時利用濾網捕集油成分。
5.一次試驗時間為30分鐘,使用3次之平均值。
6.濾網之油捕集率根據下式(1)計算出,使用3次測定之平均值。
再者,已到達排油煙機之油量係自放入平底鍋中之油量減去試驗後平底鍋中所剩餘之油量、飛濺到爐周圍之油量後而算出。
[數1]
對上述油之捕集性試驗後之排油煙機,取下濾網目視油脂濾網之污染情況,以下述3個級別進行評估。
○油未附著於油脂濾網。
△油少量附著於油脂濾網。
×油大量附著於油脂濾網。
利用以下基準進行評估。
◎無變化。
○略微著色。
△少量著色。
×嚴重著色。
於實施例1中對2個纖維網中的其中一個纖維網之構成纖維進行氟處理。氟樹脂之附著量為表2所示之值。除該等以外以與實施例1相同方式獲得圖6(a)所示之濾網。所獲得之濾網之厚度及通氣度如表2所示。又,對所獲得之濾網進行與實施例1相同之評估。
其結果顯示於表2。再者實施例8中,將經氟處理之纖維側配置於爐側進行評估。於實施例9中,將經氟處理之纖維側配置於風扇側進行評估。
製造圖2所示之僅於厚度方向之單面側配置有撥油纖維之濾網。以日本大和紡製PP/低熔點PP阻燃芯鞘型複合纖維(纖維徑為16 μm、纖維長為51 mm)為原料,利用通常之梳棉法獲得基重為30 g/m2
之纖維網。與此不同,以日本宇部日東製之超撥油不織布用原棉、UC FIBER HR-PLE(纖維徑為16 μm、纖維長為51 mm)為原料,使用通常之梳棉法獲得基重為20 g/m2
之纖維網。將該等網疊合後,利用140℃之熱風進行處理,藉由熱熔接進行複合使之薄片化,獲得熱風不織布。將該不織布用作濾網。所獲得之濾網之厚度及通氣度如表2所示。又,對所獲得之濾網進行與實施例1相同之評估。其結果示於表2。再者,於實施例10中,將撥油纖維側配置於爐側進行評估。
製造圖5所示之濾網。2個外層,係使用以聚對苯二甲酸
乙二酯纖維(纖維徑為12 μm、纖維長為50 mm)為原料,以通常之梳棉法而獲得之基重為15 g/m2
之纖維網。中間層,係使用以經氟處理之聚對苯二甲酸乙二酯纖維(纖維徑為12 μm、纖維長為50 mm)為原料,以通常之梳棉法而獲得之基重為20 g/m2
之纖維網。中間層之氟處理量示於表2中。將該等纖維網疊合後,於水壓為1~5 MPa之條件下利用複數個噴嘴噴出之高壓噴射水流使之相互纏繞一體化,獲得水針不織布。將該不織布用作濾網。所獲得之濾網之厚度及通氣度如表2所示。又,對所獲得之濾網進行與實施例1相同之評估。其結果示於表2。
製造圖4所示之濾網。作為其中一個纖維網,係使用以聚對苯二甲酸乙二酯纖維(纖維徑為16 μm、纖維長為50 mm)為原料,以通常之梳棉法而獲得之基重為30 g/m2
之纖維網。作為另一個纖維網,係使用以日本宇部日東製之超撥油不織布用原棉、UC FIBER HR-PLE(纖維徑為32 μm、纖維長為51 mm)為原料,以通常之梳棉法而獲得基重為15 g/m2
或25 g/m2
之纖維網。作為支持體,則使用聚丙烯系之格子狀網狀物(纖維間距為8~10 mm、線徑為200~300 μm、基重為5 g/m2
)。將上述各纖維網疊合於該支持體之上下後,於水壓為1~5 MPa之條件下利用複數個噴嘴噴出之高壓噴射水流使之相互纏繞一體化,之後以120℃使之乾燥60分鐘,獲得水針不織布。將該不織布用作濾網。所獲得之濾網之厚度及通氣度如表3所示。又,對所獲得之濾網進行與實施例1相同之評估。其結果示於表3。再者實施例12及13中,將撥油纖維側配置於爐側進行評估。
製造圖4所示之濾網。作為其中一個纖維網,係使用以日本大和紡製PP/低熔點PP阻燃芯鞘型複合纖維為原料,以通常之梳棉法而獲得之基重為30 g/m2
之纖維網。作為另一個纖維網,係使用經氟處理之PP紡黏不織布(纖維徑為32 μm)。將上述網與氟處理PP紡黏不織布疊合後,以140℃之熱風進行處理,藉由熱熔接進行複合使之薄片化,獲得不織布。將該不織布用作濾網。所獲得之不織布之厚度
及通氣度如表3所示。又,對所獲得之濾網進行與實施例1相同之評估。其結果示於表3。再者,於實施例14中,將撥油纖維側配置於爐側進行評估。
製造圖4所示之濾網。作為其中一個纖維網,係使用以經氟處理之聚對苯二甲酸乙二酯纖維(纖維徑為16 μm、纖維長為50 mm)為原料,以通常之梳棉法而獲得之基重為20 g/m2
之纖維網。作為另一個纖維網,係使用以聚對苯二甲酸乙二酯纖維(纖維徑為16 μm,纖維長50 mm,未經氟處理)為原料,以通常之梳棉法而獲得之基重為20 g/m2
之纖維網。作為支持體則使用聚丙烯系之格子狀網狀物(纖維間距為8~10 mm、線徑為200~300 μm、基重為5 g/m2
)。將上述各纖維網疊合於該支持體之上下後,於水壓為1~5 MPa之條件下利用複數個噴嘴噴出之高壓噴射水流使之相互纏繞一體化,之後以120℃使之乾燥60分鐘,獲得水針不織布。將該不織布用作濾網。所獲得之濾網之厚度及通氣度如表4所示。又,對所獲得之濾網進行與實施例1相同之評估。進而,利用以下方法測定油保持量。該等結果示於表4。再者,於本實施例中,將撥油纖維側配置於風扇側進行評估。
將評估油之捕集性後之濾網切取成縱10 cm、橫10 cm,製成試樣。將該試樣靜置於放入有沙拉油(日清菜子油)之槽內30秒。對濾網之正反面進行該操作。繼而,從槽中取出濾網,以垂直狀態懸掛保持8小時,以去除油。之後,對濾網之重量進行測定,計算出該重量與初始重量之差,將其值作為油保持量。
於實施例15中,使用將經氟處理之聚對苯二甲酸乙二酯纖維為原料者作為2個纖維網。除此以外,以與實施例15相同之方式獲得濾網。所獲得之濾網之厚度及通氣度如表4所示。又,對所獲得之濾網進行與實施例15相同之評估。其結果示於表4。
實施例15中,使用以未經氟處理之聚對苯二甲酸乙二酯纖維為原料者作為2個纖維網。除此以外,以與實施例15相同之方式獲得濾網。所獲得之濾網之厚度及通氣度如表4所示。又,對所獲得之濾網進行與實施例15相同之評估。其結果示於表4。
根據表1及表2所示之結果可知,各實施例之濾網之油之捕集性高,油脂濾網之防污性高。與此相對,未使用有撥油性纖維之比較例1至3之濾網,及即便使用撥油性纖維但使用較粗纖維之比較例4及5之濾網中,油之捕集性及油脂濾網之防污性較差。又,根據實施例8至14之結果可知,即便未對整個面進行撥油處理,亦可藉由僅對單面或中間區域進行撥油處理,而展現出油脂濾網之防污性。進而,根據表3所示之結果可知,即便使用32 μm左右之較粗纖維作為配置於單面側之撥油纖維,只要含有該撥油纖維之纖維層之基重為15 g/m2
以上,則具有防止油成分潤濕擴散的效果,從而展現油脂濾網之防污性。該效果,亦與紡黏不織布等由長纖維所構成之不織布用作纖維層之情形相同。又,根據表4所示之結果可知,空氣流入側未含撥油性纖維之濾網(實施例15),於油捕集後,油進一步浸透亦可將其保持。與此相對,構成纖維整體由撥油性纖維所構成之濾網(實施例16),於油捕集後,因油尚未浸透至濾網內部,故導致油保持量減少。
利用如下方法製造圖7所示之積層濾網10。
以聚丙烯纖維(纖維徑為17 μm、纖維長為51 mm)為原料,使用通常之梳棉法獲得基重為25 g/m2
之纖維網。使用聚丙烯製之格子狀網狀物(纖維間距為8~10 mm、線徑為200~300 μm、基重為5 g/m2
)作為支持體,於其上下疊合該
纖維網後,於水壓為1~5 MPa之條件下利用複數個噴嘴噴出之高壓噴射水流使之相互纏繞一體化,獲得水針不織布。其中,對其中一個纖維網實施氟樹脂加工。氟樹脂加工利用如下方法進行。利用水將日本旭硝子製之氟樹脂乳狀液即AsahiGuard(註冊商標)AG-7000(固形分20%)稀釋至100倍,獲得固形分為0.05%之液體。相對於上述所獲得之不織布之重量,以約500%塗佈該液體。之後,利用電乾燥機使之乾燥,結束氟處理。如此,使之附著0.25%(相對纖維重量)之氟樹脂。
製造基重為23 g/m2
之紡黏不織布。該不織布由聚丙烯纖維(纖維徑為6.6 dtex)所構成。對該不織布實施鋼模壓花加工進行立體賦形。立體賦形後之不織布之填充率於0.3 kPa負載下為1.3%,於相同負載下厚度為1.9 mm。又,通氣度為650 m/(kPa.s)。
使所獲得之捕集層11與空間形成層12疊合。此時,使捕集層11中之經氟處理之層與空間形成層12相對。於該狀態下,藉由超音波壓花使兩者溶解熔接後成為一體。藉此,獲得作為目標之積層濾網10。
將實施例17中所獲得之積層濾網安裝於日立排油煙機用排煙罩風扇油脂濾網、VP-60GFS上。若將積層濾網直接安裝在排油煙機上測定風速,則因管內外之氣壓差或排煙
罩之間隙等,導致測定誤差增大,因此如圖12所示,使用模仿排油煙機之裝置來測定風速。使用日本昭和電氣製、EC-100T-R313作為鼓風機(blower)。於其前方安裝有口徑直徑為14 cm(面積為154 cm2
)、長度為60 cm之筒,於該筒內部距離鼓風機57 cm之上風處設置油脂濾網及積層濾網。風速之測定係使用日本加野麥克斯股份有限公司製之風速測定機模型6541。測定係於距離濾網中心3 cm之上風側(距離鼓風機60 cm上風側)進行。結果示於下表5。作為參考例1,係未安裝積層濾網,僅測定油脂濾網之風速。
利用先前所述之圖11所示之方法,對實施例17所獲得之積層濾網評估油脂濾網之防污性。其結果示於表5。再者,作為參考例1,係未安裝積層濾網,僅對油脂濾網之防污性進行評估。
對於積層濾網而言,必須在確保油脂濾網之防污性之同時,確保一定程度之風速。若風速過低,則排氣能力降低,會污染排油煙機本體。為了使換氣扇或排油煙機充分發揮其功能,風速必須達到0.4 m/s以上,較好的是0.6 m/s以上。若防污性及可確保之風速中任一個欠缺,則濾網之能力不充分。因此,以下述3個級別對積層濾網之綜合能力進行評估。結果示於表5。再者,作為參考例1,係未安裝有積層濾網,僅對油脂濾網時之綜合能力進行評估。
◎:防污性高,且可確保0.6 m/s以上之風速。
○:防污性高,且可確保0.4 m/s以上之風速。
△:防污性高,但風速未滿0.4 m/s,或者風速為0.4 m/s以上但防污性低。
×:防污性低,且風速未滿0.4 m/s。
如以上詳細說明,根據本發明,難以引起油煙等中所含有之油成分之浸透。其結果,可防止經濾網捕集之油成分污染油煙濾網,且可省去清潔之麻煩。
又,根據本發明,可同時提高先前認為成抵換關係之濾網通氣性與對象物之捕集率。
1‧‧‧濾網
2‧‧‧支持體
3A、3B‧‧‧纖維集合體
10‧‧‧積層濾網
11‧‧‧捕集層
12‧‧‧空間形成層
20‧‧‧濾網安裝構件
21‧‧‧遮蔽部
100‧‧‧先前之濾網
A‧‧‧油成分
A、B、B'‧‧‧流路
F、F1、F2‧‧‧構成纖維
M‧‧‧油膜
S‧‧‧空間
圖1係顯示藉由本發明一實施形態之濾網捕集油之情形的模式圖。
圖2係顯示本發明其他實施形態之濾網之模式圖。
圖3係顯示藉由圖2所示之濾網捕集油之情形的模式圖。
圖4係顯示本發明其他實施形態之濾網的模式圖(相當於圖2之圖)。
圖5係顯示本發明又一其他實施形態之濾網的模式圖(相當於圖2之圖)。
圖6(6)係顯示本發明又一其他實施形態之油捕集用濾網之剖面圖,圖6(b)係構成圖6(a)所示之油捕集用濾網之支持體(網狀物)之俯視圖,圖6(c)係顯示支持體(網狀物)之其他例之俯視圖。
圖7係顯示本發明之積層濾網之一實施形態之分解立體圖。
圖8係顯示圖7所示之積層濾網安裝於濾網安裝構件之狀態的說明圖。
圖9(a)係顯示先前之濾網中之流體流動之模式圖,圖
9(b)係顯示本發明之積層濾網中之流體流動之模式圖。
圖10(a)及圖10(b)係分別顯示本發明之又一其他實施形態之濾網的模式圖。
圖11係顯示油捕集性之試驗狀態的模式圖。
圖12係顯示排油煙機之風速測定方法的模式圖。
圖13係顯示藉由先前之油捕集用濾網捕集油之情形的模式圖。
1‧‧‧濾網
A‧‧‧油成分
F‧‧‧構成纖維
Claims (16)
- 一種換氣扇或排油煙機用防污濾網,其係用於換氣扇或排油煙機,其包括含有纖維徑為5μm以上且未滿35μm之纖維的纖維薄片所構成,該纖維表面具有撥油性,於空氣流入側之面上存在非撥油性之非浸油纖維層,且含有表面具有撥油性之纖維的纖維層具有較非撥油性之非浸油纖維層更稀疏之構造。
- 如請求項1之防污濾網,其中於上述纖維表面經撥油性處理、或上述纖維本身由具有撥油性之材料所構成。
- 如請求項1之防污濾網,其中於上述纖維薄片之厚度方向上之單側之大致半面所存在的纖維之表面具有撥油性。
- 如請求項1之防污濾網,其中於上述纖維薄片之厚度方向上之中央部分所存在的纖維之表面具有撥油性。
- 如請求項1之防污濾網,其中於俯視上述纖維薄片時,表面具有撥油性之上述纖維存在於該纖維薄片之整個區域。
- 如請求項1之防污濾網,其中位於空氣流入側之非撥油性之非浸油纖維層主要捕集、保持油;與該纖維層鄰接且位於空氣流出側之含有表面具有撥油性之纖維的纖維層,係防止所捕集之油成分向空氣流出側浸透。
- 如請求項1之防污濾網,其中該防污濾網具有難燃性。
- 如請求項1之防污濾網,其中構成纖維係合成纖維。
- 一種積層濾網,係具有包括如請求項1之防污濾網之捕集層與空間形成層者;上述積層濾網係以上述空間形成層位於流體吸入之下游側之方式使用;於0.3kPa負載下,上述空間形成層之構成材料體積佔該空間形成層之表觀體積之比例(%)即該空間形成層之填充率為1~7%,且於相同負載下該空間形成層之厚度為1~12mm;上述捕集層包括纖維徑為7μm以上且未滿35μm之不織布。
- 如請求項9之積層濾網,其中上述空間形成層以與具有遮蔽部之安裝構件相對之方式安裝於該安裝構件上使用。
- 如請求項9之積層濾網,其中上述空間形成層之通氣度為400~1000m/(kPa.s);上述捕集層之通氣度為25~400m/(kPa.s)。
- 如請求項11之積層濾網,其中上述空間形成層,其破斷強度為1~150N/25mm、或施加有0.5N/25mm之拉伸應力時之伸長率為1~15%。
- 如請求項11之積層濾網,其中上述空間形成層包括對不織布實施立體二次加工者。
- 如請求項13之積層濾網,其中上述空間形成層包括對紡黏不織布實施鋼模壓花加工者。
- 如請求項9之積層濾網,其中上述捕集層具有朝向外側 之第1層與朝向上述空間形成層側之第2層,且第2層之構成纖維之表面具有撥油性;且作為換氣扇或排油煙機用防污濾網使用。
- 如請求項9之積層濾網,其中上述空間形成層之構成纖維之表面具有撥油性,且作為換氣扇或排油煙機用防污濾網使用。
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