JP2007160137A - Electret filter medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車や鉄道車両等の車室内の空気を清浄化するためのエアフィルター、掃除機の排気用フィルターおよびメインフィルター、空気清浄機用フィルター、エアコン用フィルター、ＯＡ機器の吸気・排気フィルター、ビル空調用フィルター等に用いることの出来るエレクトレットフィルター用濾材およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an air filter for purifying air in a vehicle interior of an automobile, a railway vehicle, etc., an exhaust filter and a main filter for a vacuum cleaner, an air cleaner filter, an air conditioner filter, and an intake / exhaust filter for OA equipment. The present invention relates to a filter medium for an electret filter that can be used for a building air conditioner filter and the like, and a method for producing the same.
エレクトレットフィルターは、濾材に用いられる繊維に半永久的に固定された電荷の静電気力により空気中の微粒子を効果的に除去することが可能なエアフィルターである。そのため、機械的捕集効率だけで捕集を行うガラス繊維のような従来のフィルターに比べ低圧損で高捕集効率が達成でき、自動車や鉄道車両等の車室内の空気を清浄化するためのエアフィルター、掃除機の排気用フィルターおよびメインフィルター、空気清浄機用フィルター、エアコン用フィルター、ＯＡ機器の吸気・排気フィルター、ビル空調用フィルター、クリーンルーム用フィルター等に使用されている。 An electret filter is an air filter that can effectively remove fine particles in the air by electrostatic force of electric charges semi-permanently fixed to fibers used for a filter medium. Therefore, high collection efficiency can be achieved with low pressure loss compared to conventional filters such as glass fiber that collect only with mechanical collection efficiency, and it is necessary to clean the air in the interior of automobiles and railway vehicles. Used in air filters, vacuum cleaner exhaust filters and main filters, air cleaner filters, air conditioner filters, OA equipment intake / exhaust filters, building air conditioning filters, clean room filters, and the like.
このような用途に使用されているエレクトレットフィルター用濾材としては、ポリプロピレンやポリエチレン等の不織布をエレクトレット化した不織布、ポリプロピレンやポリエチレン等の樹脂からなるキャストフィルムを延伸処理したのち荷電によりエレクトレットフィルムとし、開繊カッターでスプリット繊維としたもの等が知られている。しかし、これらのエレクトレットフィルター用濾材はいずれも捕集効率を向上しようとすると圧力損失が大きくなり、動力源に負担がかかり無駄な電力を消費するという問題を有するものであった。 As filter media for electret filters used in such applications, electret films are formed by electrifying non-woven fabrics such as polypropylene and polyethylene, or cast films made of resins such as polypropylene and polyethylene. The thing made into the split fiber with the fine cutter etc. is known. However, any of these filter media for electret filters has a problem that pressure loss increases when trying to improve the collection efficiency, and a load is imposed on the power source, resulting in consumption of wasted power.
高エレクトレット濾過材の製造方法として、例えば特開２００３−７３９７１号（特許文献１）や特開２００３−２０５２１０号（特許文献２）では、ハイドロチャージ法と言われる水に不織布を担持させる方法が記載されている。これらの方法は確かに高いエレクトレット化が期待でき良い方法であるといえるが、熱可塑性樹脂単体からなる不織布を用いており、高捕集効率の不織布を製造するにはメルトブローなどの圧力損失が高い製法の不織布にしかエレクトレットがかけられないと言う問題点があった。 As a method for producing a high electret filter medium, for example, JP 2003-73971 (Patent Document 1) and JP 2003-205210 (Patent Document 2) describe a method of carrying a nonwoven fabric in water, which is called a hydrocharge method. Has been. These methods are certainly good methods because high electretization can be expected, but non-woven fabric made of a single thermoplastic resin is used, and pressure loss such as melt blow is high for producing non-woven fabric with high collection efficiency. There was a problem that electrets could only be applied to the nonwoven fabric of the manufacturing method.
また、特開２００５−０２８２７３（特許文献３）では、ポリオレフィン系繊維材料と脂肪族ポリエステル系繊維材料を混合や混紡してニードルパンチ等で加工しエレクトレット化した不織布シートが記載されている。この方法は、ポリエステル系繊維のエレクトレット安定性の弱点とポリオレフィン系繊維のエレクトレット性能が出やすい特徴をうまく併合させ、低圧損ながら捕集効率が高い不織布の製造に成功しているが、繊維を先に混ぜてしまうと不織布の製造が一種類に限定されてしまう欠点がある。例えば、捕集効率を高くする製法として３〜６μm程度の超極細繊維を製造するメルトブロー法があるが圧損は高くなってしまう。逆にスパンボンド法やニードルパンチ法は繊維径の太い繊維を使用できるため比較的低圧損であるが捕集効率がメルトブローに対し低い。このようなどちらかの製法でしか不織布が製造できないと、せっかくエレクトレット性能を２種類の繊維を使用し、高めているにもかかわらず製法が一種類に限定されているためにフィルター性能を決める大きな性能の低圧損・高捕集効率が大きく向上できない。
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、製造が容易で、かつ、圧力損失が低くても捕集効率が高いエレクトレット濾過材およびその製造方法を提供せんとするものである。 In view of the background of such prior art, the present invention is to provide an electret filtering material that is easy to manufacture and has high collection efficiency even when pressure loss is low, and a method for manufacturing the same.
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明のエレクトレット濾過材は、ポリエステル繊維からなる不織布とポリオレフィン繊維からなる不織布を貼り合わせ、一緒にエレクトレット加工したことを特徴とするものである。 The present invention employs the following means in order to solve such problems. That is, the electret filter material of the present invention is characterized in that a nonwoven fabric made of polyester fibers and a nonwoven fabric made of polyolefin fibers are bonded together and electret processed together.
また、かかるエレクトレット濾過材の製造方法は、ポリエステル繊維からなる不織布とポリオレフィン繊維からなる不織布を貼り合わせて一体化した後、少なくとも次の工程を経てなることを特徴とするものである。
貼り合わせ工程：ポリエステル繊維を含む不織布とポリオレフィンからなる不織布を貼り合わせる工程。
エレクトレット化工程：貼り合わせた不織布濾材に極性溶媒を付与し、乾燥してエレクトレット加工する工程。
Moreover, the manufacturing method of this electret filter material is characterized by comprising at least the following steps after bonding a nonwoven fabric made of polyester fiber and a nonwoven fabric made of polyolefin fiber together.
Bonding step: A step of bonding a nonwoven fabric containing polyester fibers and a nonwoven fabric made of polyolefin.
Electretization step: a step of applying a polar solvent to the bonded nonwoven filter medium and drying and electret processing.
本発明によれば、製造工程が容易で、かつ、圧力損失が低くても捕集効率が高いエレクトレット濾過材を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if a manufacturing process is easy and a pressure loss is low, an electret filter material with high collection efficiency can be provided.
本発明は、前記課題、つまり製造が容易で、かつ、圧力損失が低くても捕集効率が高いエレクトレット濾過材について、鋭意検討し、ポリエステル繊維からなる不織布とポリオレフィン繊維からなる不織布を貼り合わせた後に、一緒にエレクトレット加工を施したところ、ポリエステル繊維からなる不織布側の電荷の減衰が抑制され、エレクトレット寿命が長期化されるという極めて驚くべき効果を奏することを究明し、今までなしえなかった低圧損で高捕集効率のエレクトレット濾過材を提供することができることを究明し、本発明に到達したものである。 The present invention has been intensively studied on the above-mentioned problem, that is, an electret filter material that is easy to manufacture and has a high collection efficiency even when pressure loss is low, and a nonwoven fabric made of polyester fiber and a nonwoven fabric made of polyolefin fiber are bonded together. Later, when electret processing was performed together, it was found that the attenuation of electric charge on the nonwoven fabric side made of polyester fiber was suppressed, and the electret life was prolonged, and it was not possible until now. The present inventors have found that an electret filter medium with a low pressure loss and a high collection efficiency can be provided, and have reached the present invention.
以下、本発明の最良の実施形態例をポリエステル繊維からなる不織布としてスパンボンド不織布を、ポリオレフィン繊維として、ポリプロピレン繊維からなるメルトブロー不織布を使用し、両不織布を湿気硬化型ウレタン樹脂により貼り合わせた後、エレクトレット加工した不織布を例に説明する。 Hereinafter, the best embodiment of the present invention is a spunbond nonwoven fabric as a nonwoven fabric made of polyester fibers, a polyolefin blown fiber, a melt blown nonwoven fabric made of polypropylene fibers, and both nonwoven fabrics bonded together with a moisture curable urethane resin. An electret processed non-woven fabric will be described as an example.
本発明に関わるポリエステル繊維からなる不織布は、ポリエステル繊維単体でも他の繊維とポリエステル繊維の複合およびポリエステル繊維が鞘側に出ている芯鞘構造の繊維のいずれでも構わない。また、不織布の製造としては湿式不織布やレジンボンド式乾式不織布、サーマルボンド式乾式不織布、スパンボンド式乾式不織布、ニードルパンチ式乾式不織布、ウォータジェットパンチ式乾式不織布、メルトブロー式乾式不織布またはフラッシュ紡糸式乾式不織布等などを使用することができるが、低目付の不織布が比較的製造しやすく、強度が高く、生産性が高いことから、スパンボンド式乾式不織布が好ましく使用される。かかる不織布の目付は１０ｇ／ｍ２ 〜１００ｇ／ｍ２ 程度が好ましい。目付が１０ｇ／ｍ２ 未満と余り少ないと、不織布としての形態が維持できなくなるし、また、ポリオレフィン繊維からなる不織布とも貼り合わせが難しくなる。逆に目付が１００ｇ／ｍ２ 超えて多くなりすぎると、不織布の圧力損失が上昇し、フィルター濾材として適さなくなる。 The nonwoven fabric composed of the polyester fiber according to the present invention may be a polyester fiber alone, a composite of another fiber and a polyester fiber, or a fiber having a core-sheath structure in which the polyester fiber is exposed on the sheath side. In addition, for the production of nonwoven fabrics, wet nonwoven fabrics, resin bond dry nonwoven fabrics, thermal bond dry nonwoven fabrics, spunbond dry nonwoven fabrics, needle punch dry nonwoven fabrics, water jet punch dry nonwoven fabrics, melt blow dry dry nonwoven fabrics or flash spinning dry dryers. A nonwoven fabric or the like can be used, but a spunbond dry nonwoven fabric is preferably used because a nonwoven fabric with a low basis weight is relatively easy to produce, has high strength, and has high productivity. Basis weight of such nonwoven fabric is about 10g / m 2 ~100g / m 2 is preferred. If the basis weight is less than 10 g / m 2 , the shape as a nonwoven fabric cannot be maintained, and it is difficult to bond the nonwoven fabric made of polyolefin fibers. On the other hand, if the basis weight exceeds 100 g / m 2 and increases too much, the pressure loss of the nonwoven fabric increases, making it unsuitable as a filter medium.
本発明に関わるポリオレフィン繊維からなる不織布は、ポリオレフィン繊維単体でも他の繊維とポリエステル繊維の複合およびポリオレフィン繊維が鞘側に出ている芯鞘構造の繊維のいずれでも構わない。かかるポリオレフィン繊維としては、ポリプロピレン繊維が、エレクトレット加工が施しやすいことから特に好ましい。また、かかるポリオレフィン繊維からなる不織布の製造としては、湿式不織布やレジンボンド式乾式不織布、サーマルボンド式乾式不織布、スパンボンド式乾式不織布、ニードルパンチ式乾式不織布、ウォータジェットパンチ式乾式不織布、メルトブロー式乾式不織布またはフラッシュ紡糸式乾式不織布など各種の製造方法で製造されるものを使用することができるが、捕集効率を高くすることが可能なメルトブロー方式で製造される不織布が好ましい。かかるポリオレフィン繊維からなる不織布の目付は１０ｇ／ｍ２ 〜１００ｇ／ｍ２ 程度が好ましい。目付が１０ｇ／ｍ２ 未満と余り少ないと不織布としての形態が維持できなく、またポリエステル繊維からなる不織布とも貼り合わせが難しくなるし、目付が１００ｇ／ｍ２ 超えて多くなりすぎると、不織布の通気量が低下しフィルター濾材として適さなくなる。 The nonwoven fabric composed of polyolefin fibers according to the present invention may be either a single polyolefin fiber, a composite of other fibers and polyester fibers, or a fiber with a core-sheath structure in which the polyolefin fibers are exposed on the sheath side. As such a polyolefin fiber, a polypropylene fiber is particularly preferable because it can be easily subjected to electret processing. In addition, as a nonwoven fabric made of such polyolefin fibers, wet nonwoven fabric, resin bond dry nonwoven fabric, thermal bond dry nonwoven fabric, spun bond dry nonwoven fabric, needle punch dry nonwoven fabric, water jet punch dry nonwoven fabric, melt blow dry dry Although what is manufactured with various manufacturing methods, such as a nonwoven fabric or a flash spinning type dry nonwoven fabric, can be used, the nonwoven fabric manufactured by the melt blow method which can make collection efficiency high is preferable. Basis weight of the nonwoven fabric made of such polyolefin fibers 2 to 100 g / m 2 approximately 10 g / m are preferred. If the basis weight is less than 10 g / m 2 , the shape as a nonwoven fabric cannot be maintained, and it is difficult to bond with a nonwoven fabric made of polyester fiber. If the basis weight exceeds 100 g / m 2 , the nonwoven fabric is aerated. The amount decreases and is not suitable as a filter medium.
また、エレクトレット性能の向上のために不織布に添加剤を加えても良い。かかる添加剤としては、ヒンダードアミン系添加剤又はトリアジン系添加剤を少なくとも１種配合することが好ましい。 Moreover, you may add an additive to a nonwoven fabric for the improvement of electret performance. As such an additive, it is preferable to blend at least one hindered amine-based additive or triazine-based additive.
上記２種類の添加剤のうちヒンダードアミン系添加剤としては、ポリ〔（（６−（１，１，３，３，−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル）（（２，２，６，６，−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６，−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ））（チバガイギー製、キマソープ９４４ＬＤ）、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物（チバガイギー製、チヌピン６２２ＬＤ）、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）（チバガイギー製、チヌピン１４４）などが挙げられる。 Of the above two types of additives, the hindered amine-based additive may be poly [((6- (1,1,3,3, -tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl. ) ((2,2,6,6, -tetramethyl-4-piperidyl) imino) hexamethylene ((2,2,6,6, -tetramethyl-4-piperidyl) imino)) (manufactured by Ciba-Geigy, Chimersoap 944LD ), Dimethyl succinate-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate (manufactured by Ciba Geigy, Tinupin 622LD), 2- (3,5-di- t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-n-butylmalonate bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) (manufactured by Ciba-Geigy, Tinupin 144) It is.
また、トリアジン系添加剤としては、前述のポリ〔（（６−（１，１，３，３，−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル）（（２，２，６，６，−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６，−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ））（チバガイギー製、キマソープ９４４ＬＤ）、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（（ヘキシル）オキシ）−フェノール（チバガイギー製、チヌピン１５７７ＦＦ）などを挙げることができる。これらのなかでも特にヒンダードアミン系添加剤を使用することが好ましい。 Examples of the triazine-based additive include the aforementioned poly [((6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl) ((2 , 2,6,6, -tetramethyl-4-piperidyl) imino) hexamethylene ((2,2,6,6, -tetramethyl-4-piperidyl) imino)) (manufactured by Ciba Geigy, Chimerthop 944LD), 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-((hexyl) oxy) -phenol (manufactured by Ciba Geigy, Tinupin 1577FF) and the like. Among these, it is particularly preferable to use a hindered amine-based additive.
上記ヒンダードアミン系添加剤又はトリアジン系添加剤の添加量としては、特に限定されないが、好ましくは０．５〜５重量％の範囲にするとよく、更に好ましくは０．７〜３重量％の範囲にするとよい。これらの添加剤の添加量が０．５重量％未満では、目的とする高レベルのエレクトレット性能を得ることが難しくなる。また、５重量％を超えるほど多く配合すると、製糸性や製膜性を悪くし、かつコスト的にも不利になるので好ましくない。 The amount of the hindered amine-based additive or triazine-based additive is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 to 5% by weight, more preferably in the range of 0.7 to 3% by weight. Good. If the addition amount of these additives is less than 0.5% by weight, it is difficult to obtain a desired high level electret performance. Moreover, when it mix | blends so much that it exceeds 5 weight%, it is unpreferable since it will worsen a fiber-forming property and film forming property, and will become disadvantageous also in cost.
本発明のエレクトレット濾過材において、ポリエステル繊維からなる不織布とポリプロピレン繊維からなる不織布が組み合わせる理由として、帯電列が離れていることがあげられる。特にポリプロピレンのような体積固有抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上の熱可塑性樹脂からなる物質はエレクトレットがかかりやすいことが知られており、このような物質を少なくとも一方に用いることにより、ポリエステルのようなエレクトレットが不安定なものでも、ポリプロピレンのようなエレクトレットが安定なものが近くにあることで、エレクトレットが安定し、電荷が減衰しにくいことを究明したものである。 In the electret filter material of the present invention, the reason why the nonwoven fabric made of polyester fiber and the nonwoven fabric made of polypropylene fiber are combined is that the charged columns are separated. In particular, it is known that a material made of a thermoplastic resin having a volume resistivity of 10 14 Ω · cm or more, such as polypropylene, is easily affected by electrets. Even if the electret is unstable, it has been clarified that the electret is stable and the charge is not easily attenuated when there is a stable electret such as polypropylene nearby.
本発明における「体積固有抵抗値」は、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に定められている「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準じた３端子法による絶縁抵抗試験に用いられる体積固有抵抗値測定装置により測定して得られる値をいう。 The “volume resistivity value” in the present invention is measured by a volume resistivity measurement apparatus used for an insulation resistance test by a three-terminal method in accordance with “General Thermosetting Plastic Test Method” defined in JIS K 6911. This is the value obtained.
以下、本発明のエレクトレット濾過材の製造方法について好ましい実施の形態について各工程別に詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the method for producing an electret filter material of the present invention will be described in detail for each step.
１．貼り合わせ工程
ポリエステル繊維を含む不織布とポリオレフィンからなる不織布を貼り合わせる工程である。
1. Lamination process It is the process of bonding the nonwoven fabric containing a polyester fiber and the nonwoven fabric consisting of polyolefin.
すなわち、２種類の不織布を貼り合わせる方法としては、湿気硬化型ウレタン樹脂をスプレー法で散布する方法、熱可塑性樹脂、熱融着繊維を散布し熱路を通して貼り合わせる方法などあるが、２種類の不織布を貼り合わせることが出来れば方法は特に限定しない。しかし、使用用途がフィルターに使用する不織布であるので、圧損上昇が生じる貼り合わせ方法は好ましくない。その点で、湿気硬化型ウレタン樹脂によるスプレー法は、２枚の不織布をプレスすることなく貼り合わせることが可能なため、貼り合わせ時の圧力損失の上昇が少なく好ましい方法である。 That is, as a method of laminating two types of non-woven fabric, there are a method of spraying a moisture curable urethane resin by a spray method, a method of spraying a thermoplastic resin, a heat-fusible fiber, and pasting them through a heat path. A method will not be specifically limited if a nonwoven fabric can be bonded together. However, since the use application is a nonwoven fabric used for a filter, a laminating method that causes an increase in pressure loss is not preferable. In this respect, the spray method using a moisture-curable urethane resin is a preferable method because it can bond two non-woven fabrics without pressing, so that the increase in pressure loss at the time of bonding is small.
２．エレクトレット化工程
前工程で貼り合わせた不織布濾材をエレクトレット加工する工程である。
2. Electret process It is the process of electret-processing the nonwoven fabric filter material bonded together by the front process.
すなわち、かかるエレクトレット加工方法としては、エレクトロエレクトレット、熱エレクトレット、ラジオエレクトレット、メカノエレクトレット、フォトエレクトレット、マグネットエレクトレットなどを使用することができる。また、近年採用されている純水や有機溶媒など極性溶媒を、不織布等に噴霧したり、振動させるなどによってエレクトレットをかけるハイドロチャージ法でエレクトレットを付与する、エレクトレットの性能が高くなるので好ましい。このとき使用する極性溶媒としては、排水の点など生産性の観点から、純水を用いることが好ましい。 That is, as the electret processing method, an electro electret, a thermal electret, a radio electret, a mechano electret, a photo electret, a magnet electret, or the like can be used. Moreover, since the performance of the electret which applies the electret by the hydrocharge method which sprays polar solvents, such as a pure water and an organic solvent employ | adopted in recent years, sprays on a nonwoven fabric etc. or vibrates etc. becomes high, it is preferable. As the polar solvent used at this time, it is preferable to use pure water from the viewpoint of productivity such as drainage.
エレクトレットをかける順番は、少なくとも貼り合わせ工程の後であることが必須である。本発明者らは鋭意研究の結果、繊維同士を混合しないで、貼り合わせ加工後にエレクトレット加工を施すことにより、エレクトレットの安定性が低下するような素材を用いてもエレクトレット性能が低下すること無いことを見いだした。すなわち、ポリエステル繊維からなる不織布側の電荷の減衰が抑制され、エレクトレット寿命が長期化されるという極めて驚くべき効果を奏することを究明したものである。仮に、貼り合わせる前にエレクトレットをかけるとポリエステル繊維はエレクトレットの安定性が低いためエレクトレット性能が低下してしまう。 The order in which the electrets are applied must be at least after the bonding step. As a result of diligent research, the inventors of the present invention do not mix the fibers and perform the electret processing after the bonding process, so that the electret performance does not decrease even if a material that decreases the stability of the electret is used. I found. That is, it has been found that the charge attenuation on the nonwoven fabric side made of polyester fibers is suppressed, and that the electret life is prolonged, which is extremely surprising. If the electret is applied before bonding, the electret performance of the polyester fiber is lowered because the electret has low stability.
また、ハイドロチャージ法でエレクトレット化を行う場合は、その後に乾燥工程を通すことが必要である。乾燥は、不織布シートに含まれる水分が公定水分率に達するまで行う。乾燥温度は、好ましくは１３０℃以下がよく、より好ましくは１２０℃以下、さらに好ましくは１００℃以下にするのがよい。乾燥シートは、乾燥後はエレクトレット効果を失活させないように、速やかに乾燥機内から排出させるのがよく、例えば、乾燥温度１００℃以上では３０分以内に排出させることが好ましい。また、乾燥温度の下限は、余り温度が低いと乾燥に時間がかかりすぎて生産性が悪くなるため、８０℃以上であることが好ましい。 Moreover, when electretization is performed by a hydrocharge method, it is necessary to pass through a drying process after that. Drying is performed until the moisture contained in the nonwoven fabric sheet reaches the official moisture content. The drying temperature is preferably 130 ° C. or less, more preferably 120 ° C. or less, and further preferably 100 ° C. or less. The dried sheet should be quickly discharged from the dryer so as not to deactivate the electret effect after drying. For example, the dried sheet is preferably discharged within 30 minutes at a drying temperature of 100 ° C. or higher. Further, the lower limit of the drying temperature is preferably 80 ° C. or higher because if the temperature is too low, it takes too much time to dry and the productivity is deteriorated.
本発明のエレクトレット濾過材は、上記のようにして製造されるので、つまり低圧損のスパンボンド法と高捕集効率のメルトブロー法とを組み合わせてシート化することができるので、２種類の繊維を混合して不織布を作成するという従来方法よりも低圧損で高捕集効率のエレクトレット濾過材を作成することが出来る。 Since the electret filter material of the present invention is manufactured as described above, that is, it can be formed into a sheet by combining a low-pressure loss spunbond method and a high collection efficiency melt-blow method. It is possible to produce an electret filtering material having a low collection loss and a high collection efficiency as compared with the conventional method of producing a nonwoven fabric by mixing.
また、貼り合わせてからエレクトレット加工を施すことにより、エレクトレットの安定性が低いポリエステル繊維からなる不織布を用いても、エレクトレット性能の高い安定な不織布の影響を受け、エレクトレットの性能・寿命を長期化させて維持することができる。この結果、エレクトレットの安定性が低い不織布へもエレクトレット性能が維持され、単独でエレクトレット加工をした不織布シートを重ね合わせたものよりも低圧損で高捕集効率のエレクトレット濾過材を提供することが出来る。 In addition, by applying electret processing after bonding, even if a non-woven fabric made of polyester fiber with low electret stability is used, it is affected by the stable non-woven fabric with high electret performance, extending the performance and life of the electret. Can be maintained. As a result, electret performance can be maintained even for non-woven fabrics with low electret stability, and an electret filter material with high collection efficiency can be provided with a lower pressure loss than that obtained by superposing non-woven fabric sheets that have been electret-processed independently. .
［測定方法］
（１）集塵性能試験
得られた不織布に風速６．５ｍ／ｍｉｎで大気塵を通気させリオン製パーティクルカウンターＫＣ−０１Ｄを用い、０．３ミクロン粒子の効率を測定した。
[Measuring method]
(1) Dust Collection Performance Test Air dust was passed through the obtained nonwoven fabric at a wind speed of 6.5 m / min, and the efficiency of 0.3 micron particles was measured using a Rion particle counter KC-01D.
（２）圧力損失試験
ダクトに温度２３℃、湿度５０％ＲＨの空気を６．５ｍ／ｍｉｎの速度で送風した。その際の繊維シートの上流側と下流側との差圧をＭＯＤＵＳ社製デジタルマノメータＭＡ２−０４Ｐにて測定した。
(2) Pressure loss test Air having a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH was blown into the duct at a speed of 6.5 m / min. At that time, the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the fiber sheet was measured with a digital manometer MA2-04P manufactured by MODUS.
［実施例１］
ポリエステル繊維からなる目付１８ｇ／ｍ２ のスパンボンド不織布（三井化学製 品番 Ｒ―０５５）とポリプロピレン繊維からなる目付１５ｇ／ｍ２ （東レファインケミカル製 トレミクロン（Ｒ））のメルトブロー不織布を、湿気硬化型ウレタン樹脂スプレー法でポリプロピレン不織布側に散布し、ポリエステル不織布を貼り合わせた。
[Example 1]
A spunbonded nonwoven fabric with a fabric weight of 18 g / m 2 made of polyester fiber (product number R-055 made by Mitsui Chemicals) and a melt blown nonwoven fabric with a fabric weight of 15 g / m 2 made of polypropylene fiber (Tremicron (R) made by Toray Fine Chemicals) It was sprayed on the polypropylene nonwoven fabric side by the urethane resin spray method, and the polyester nonwoven fabric was bonded together.
この貼り合わせた不織布シートを、純水を不織布シートに付与するハイドロチャージ法でエレクトレット加工を施し、１２０℃の乾燥工程を３分間通し乾燥し実施例１の不織布を得た。得られた不織布の集塵性能は、６１．５％、圧力損失は、４．４Ｐａであった。 The bonded nonwoven fabric sheet was electret processed by a hydrocharge method in which pure water was applied to the nonwoven fabric sheet, and dried at 120 ° C. for 3 minutes to obtain a nonwoven fabric of Example 1. The resulting nonwoven fabric had a dust collection performance of 61.5% and a pressure loss of 4.4 Pa.
［実施例２］
ポリエステル繊維からなる目付１８ｇ／ｍ２ のスパンボンド不織布（三井化学（株）製 品番 Ｒ―０５５）とポリプロピレン繊維からなる目付１２ｇ／ｍ２ （東レファインケミカル（株）製 トレミクロン（Ｒ））のメルトブロー不織布を、湿気硬化型ウレタン樹脂スプレー法でポリプロピレン不織布側に散布し、ポリエステル不織布を貼り合わせた。
[Example 2]
Spunbond nonwoven fabric made of polyester fiber with a basis weight of 18 g / m 2 (product number R-055 manufactured by Mitsui Chemicals) and melt blow of 12 g / m 2 made of polypropylene fiber (Tremicron® made by Toray Fine Chemical Co., Ltd.) The nonwoven fabric was sprayed on the polypropylene nonwoven fabric side by a moisture curable urethane resin spray method, and the polyester nonwoven fabric was bonded.
この貼り合わせた不織布シートをハイドロチャージ法でエレクトレット加工を施し、１２０℃の乾燥工程を３分間通し乾燥し実施例２の不織布を得た。得られた不織布の集塵性能は、５６．９％、圧力損失は、３．６Ｐａであった。 The bonded nonwoven fabric sheet was subjected to electret processing by a hydrocharge method, and dried at 120 ° C. for 3 minutes to obtain a nonwoven fabric of Example 2. The resulting nonwoven fabric had a dust collection performance of 56.9% and a pressure loss of 3.6 Pa.
［比較例１］
ポリエステル繊維からなる目付１８ｇ／ｍ２ のスパンボンド不織布のみ（三井化学（株）製 品番 Ｒ―０５５）を、実施例１と同様な方法でエレクトレット加工し乾燥させ不織布を作成した。この不織布の集塵性能は、３．０％、圧力損失は、０．３Ｐａであった。
[Comparative Example 1]
Only a spunbond nonwoven fabric having a basis weight of 18 g / m 2 made of polyester fiber (product number R-055 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was electret processed and dried in the same manner as in Example 1 to prepare a nonwoven fabric. The nonwoven fabric had a dust collection performance of 3.0% and a pressure loss of 0.3 Pa.
ポリプロピレン繊維からなる目付１５ｇ／ｍ２ （東レファインケミカル（株）製 トレミクロン（Ｒ））のメルトブロー不織布のみを、実施例１と同様な方法でエレクトレット加工し乾燥させ不織布を作成した。この不織布の集塵性能は、５４．０％、圧力損失は、３．９Ｐａであった。 Only a melt blown nonwoven fabric having a basis weight of 15 g / m 2 made of polypropylene fiber (Tremicron (R) manufactured by Toray Fine Chemical Co., Ltd.) was electret processed in the same manner as in Example 1 and dried to prepare a nonwoven fabric. The nonwoven fabric had a dust collection performance of 54.0% and a pressure loss of 3.9 Pa.
上記２つの不織布を貼り合わせずに、単に重ね合わせた不織布を比較例１の不織布とした。この重ね合わせた不織布の集塵性能は、５６．５％、圧力損失は、４．２Ｐａであった。 A non-woven fabric of Comparative Example 1 was used as a non-woven fabric obtained by simply overlapping the two non-woven fabrics. The laminated nonwoven fabric had a dust collection performance of 56.5% and a pressure loss of 4.2 Pa.
実施例１は比較例１の重ね合わせたシートに対し若干圧損は高いものの捕集効率が５％以上も良くなっており、貼り合わせ後にエレクトレット加工を施す方が個別にエレクトレットをかけるよりも性能が向上することが分かる。 In Example 1, although the pressure loss is slightly higher than that of the overlapped sheet of Comparative Example 1, the collection efficiency is 5% or more, and the performance of performing the electret processing after bonding is higher than applying the electret individually. It turns out that it improves.
また、実施例２は比較例１とほぼ同程度の捕集効率を有するがポリプロピレン不織布の目付を下げたことで圧損が低いものが出来ていることが分かる。このことから、単体でエレクトレットをかけるよりも同圧損であるならば高捕集効率のものが、同捕集効率であるならば低圧損のものが貼り合わせた後にエレクトレットをかけることにより、作れていることが分かる。 Moreover, although Example 2 has a collection efficiency of substantially the same level as Comparative Example 1, it can be seen that a low pressure loss is achieved by lowering the basis weight of the polypropylene nonwoven fabric. From this, it can be made by applying the electret after pasting together the one with high collection efficiency if it has the same pressure loss than the single electret, and the one with low pressure loss if it has the same collection efficiency. I understand that.
本発明は、エアフィルター用途に利用できる。 The present invention can be used for air filter applications.
Claims (4)
貼り合わせ工程：ポリエステル繊維を含む不織布とポリオレフィンからなる不織布を貼り合わせる工程。
エレクトレット化工程：貼り合わせた不織布濾材に極性溶媒を付与し、乾燥してエレクトレット加工する工程。 A method for producing an electret filter material, comprising a non-woven fabric made of polyester fiber and a non-woven fabric made of polyolefin fiber bonded together and integrated through at least the following steps.
Bonding step: A step of bonding a nonwoven fabric containing polyester fibers and a nonwoven fabric made of polyolefin.
Electretization step: a step of applying a polar solvent to the bonded nonwoven filter medium and drying and electret processing.
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2005
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