JP4123392B2 - Honeycomb air purification filter - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハニカム状エレクトレットフィルターに関するもので、ルームエアコン用空気清浄フィルターや空気清浄機用フィルター等のエアーフィルター用途に適しており、低い圧力損失で、空気中の浮遊粉塵が高い効率で除去できるフィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
省エネルギー化や機器から発生する騒音を低減化することを目的として、エアーフィルターの低圧力損失化が要求されている。
【０００３】
かかる要求に対し、特開平５６−１０３１２号にはエレクトレット化された高分子フィルムをハニカム状に成形したフィルター、特開平４−１７６３１０号にはエレクトレット化された不織布または織布をハニカム状に成形したフィルターが提案されている。
しかし、エレクトレット化された高分子フィルムでは、接触表面積が小さいという問題があり、一方、エレクトレット化された不織布のうちメルトブローン法不織布、スパンボンド法不織布では、繊維表面電荷密度が小さいという問題があった。また、エレクトレット化されたフィルム解繊糸から成る不織布は、繊維表面電荷密度は大きいが、繊維径も大きく、繊維間の絡みが弱いために、特にハニカム加工時にケバ立ちを生じ、圧力損失が高くなるという問題があった。
【０００４】
また、特開平７−１４４１０８号では、エレクトレット化されたフィルム解繊糸からなる不織布に、エレクトレット化されたメルトブローン法不織布を積層したシートからなるハニカム状フィルターが提案されている。これによりハニカム加工時のケバ立ちを抑えることが可能となり、ケバ立ちによる圧力損失の増大は抑制されるが、繊維間隔の小さいメルトブローン法不織布によりフィルム解繊糸が覆われてしまうため、エレクトレット化されたフィルム解繊糸の静電気力が粉塵の除去に有効に利用されないという問題があった。
【０００５】
上記で説明した通り、使用時の圧力損失を低く抑え得ると共に、フィルム解繊糸の静電気力を有効に利用し得るフィルタは、得られていないのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、空気中の浮遊粉塵の除去において、低い圧力損失で、高い捕集効率を持つフィルターを提供することを目的とするものである。
【０００７】
本発明者らは、前記課題を解決するために、繊維表面電荷密度の大きなエレクトレット化されたフィルム解繊糸シートを用いたハニカム型フィルタにおいて、そのケバ立ちによる圧力損失への影響に関して鋭意検討した結果、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートの両面に、平均孔径が２０μｍ〜１０００μｍである多孔性シートを積層した積層体とすることにより、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートの静電気力を有効に利用しつつ、ケバ立ちによる圧力損失を上昇を抑えることが可能となることを見出した。
【０００８】
さらに、上記のフィルム解繊糸シートの全面に亘って、その両面を上記の多孔性シートで積層しなくても、ハニカムの１つのセル当たり、上記のフィルム解繊糸シートの少なくとも３０％に対して、上記の多孔性シートを積層することにより、ほぼ上記と同様の効果を得ることが可能となること見出した。
【０００９】
即ち、例えば、コルゲートハニカムとする場合、上記の積層体を、フルートあるいはライナーの少なくとも一方に使用することにより、フィルム解繊糸シートのケバ立ちを抑えた低い圧力損失、高い捕集効率のフィルターが得られることを見い出した。
【００１０】
また、かような多孔性シートとして、熱融着性繊維からなる不織布を用いて積層一体化することにより、さらに積層体の薄層化や剥離性が向上し、かような多孔性シートとして、エレクトレット化された不織布を用いることにより、より塵埃の捕集効率が向上することを見出した。
【００１１】
本発明は上記の知見を基に、さらに重ねて検討して、完成したものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、セルの内表面に沿って被処理空気を流通させるハニカム状空気浄化フィルタにおいて、前記セルの構成材料の少なくとも３０％が、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートの両面に、平均孔径が２０μｍ〜１０００μｍである多孔性シートを積層してなる積層体であるハニカム状空気浄化フィルタを提供するものである。
【００１３】
また、本発明は、フルート部とライナー部から構成されるコルゲートハニカム状空気清浄フィルターにおいて、前記フルート部又は前記ライナー部の少なくとも一方が、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートの両面に、平均孔径が２０μｍ〜１０００μｍである多孔性シートを積層してなる積層体であるコルゲートハニカム状空気浄化フィルタを提供するものである。
【００１４】
本発明の好ましい実施態様は、前記多孔性シートの少なくとも一方が熱融着性繊維からなる不織布であるハニカム状空気浄化フィルタである。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様は、前記多孔性シートの少なくとも一方がエレクトレット化されてなる不織布であるハニカム状空気浄化フィルタである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のハニカム状空気浄化フィルタは、前記セルの構成材料の少なくとも３０％が、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートの両面に、平均孔径が２０μｍ〜１０００μｍである多孔性シートを積層してなる積層体であることが必要である。
【００１７】
また、本発明のハニカム状空気浄化フィルタは、フルート部とライナー部から構成されるコルゲートハニカム状空気清浄フィルターにおいて、フルート部あるいはライナー部の少なくとも一方が、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートの両面に、平均孔径が２０μｍ〜１０００μｍである多孔性シートを積層してなる積層体であることが必要である。
【００１８】
上記の構成することにより、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートの高い集塵効率を保持し得ると共に、ケバ立ちを抑えて圧力損失を低く抑え得るためである。
【００１９】
なお、上記の平均孔径とは、ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８６に基づきバブルポイント法により算出された値である。
【００２０】
本発明のハニカム状空気浄化フィルタに用いられる積層体は、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートの両面に、多孔性シートを積層・一体化されたものであり、該積層体中のフィルム解繊糸シートの目付は５〜５０ｇ／ｍ² であれば好ましく、より好ましくは１０〜３０ｇ／ｍ² である。５ｇ／ｍ² 以下では、捕集効率が減少し好ましくなく、５０ｇ／ｍ² 以上では、薄層化を行っても厚くなりすぎ、低圧力損失を実現できず好ましくない。
【００２１】
本発明のハニカム状空気浄化フィルタに用いられるフィルム解繊糸の素材は、特に限定されるものではないが、例えば熱可塑性樹脂等が好適に用いられる。熱可塑性樹脂の例としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリー４−メチル−１ペンテン等のα−オレフィン系や、テフロン等のフッ素系ポリマー、アクリル系、ポリエステル系の他、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニリデン、ポリサルホン等が挙げられる。
【００２２】
本発明のハニカム状空気浄化フィルタに用いられるエレクトレット化されたフィルム解繊糸を製造するには、上記ポリマーを用いて溶融押出等の方法で未延伸フィルムを作成したのち、５〜１０倍方向に縦又は横方向に延伸してから、荷電（エレクトレット化）させ、得られてエレクトレットフィルムを解繊カッターで割繊（スプリット）する方法が採用できる。
【００２３】
上記のエレクトレット化は、コロナ放電、電界放電、電子線照射、摩擦帯電等の荷電法によって、またはこれらを組み合わせて行えば良く、ルーツの式で示される最大表面電荷密度を有するように処理することが好ましい。またスプリットは、針式カッター、ねじ式カッター、ブレード式カッター等を用いて行える。スプリット後の小繊維は、連絡したネット状物あるいはこれを繊維長５０〜１００ｍｍに切断したフィブリル化短繊維の形態等で使用することができる。
【００２４】
本発明のハニカム状空気浄化フィルタに用いられる多孔性シートの平均孔径は、２０μｍ〜１０００μｍであることが必要である。平均孔径が２０μｍ未満である場合には、積層体においてエレクトレット化されたフィルム解繊糸の静電気力がシート表面にまで及ばず好ましくなく、１０００μｍを越える場合には、フィルム解繊糸のケバ立ちが大きくなり好ましくない。
【００２５】
本発明のハニカム状空気浄化フィルタに用いられる多孔性シートの目付重量は、好ましくは２〜５０ｇ／ｍ² 、より好ましくは５〜３０ｇ／ｍ² である。２ｇ／ｍ² 以下では、フィルム解繊糸シートのケバ立ちが露出してしまい好ましくなく、５０ｇ／ｍ² 以上では、フィルム解繊糸シートの捕集効果が及ばなくなり好ましくない。
【００２６】
本発明のハニカム状空気浄化フィルタに用いられる多孔性シートの形態としては、不織布、織布、ネット、多孔性フィルムなどが好適に使用される。
【００２７】
本発明のハニカム状空気浄化フィルタに用いられる多孔性シートの材料は、特に限定されるものではないが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、ポリスルフォン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン等の合成樹脂や、ガラス、カーボン、メタル等の無機物の単独あるいは混合したものが使用できる。
【００２８】
本発明のハニカム状空気浄化フィルタに用いられる多孔性シートは、熱融着性繊維からなる不織布であればより好ましい。融着点以上で薄層化を実施した時の厚みの減少が大きく、また積層シートが剥離しにくいからである。
【００２９】
上記の熱融着性繊維としては、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のα−オレフィン系、エチレン−酢酸ビニル共重合系、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、共重合ポリエステル等のポリエステル系、ナイロンや芳香族ポリアミド等のポリアミド系等、公知の熱可塑性ポリマーから製造される繊維が好適に用いられる。これらのうちの一種類の繊維のみ、あるいは低融点の熱融着性繊維と高融点の熱融着性繊維の２種以上を混合して用いても良く、さらには融点の異なる繊維を複合化したいわゆる複合繊維タイプ等を使用してもよい。
【００３０】
本発明のハニカム状空気浄化フィルタに用いられる多孔性シートは、エレクトレット化された不織布であればより好ましい。捕集効率を高める効果があるからである。
【００３１】
上記のエレクトレット化された不織布は、特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性樹脂を用いたスパンボンド法不織布等が挙げられる。
【００３２】
本発明において、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートと多孔性シートの積層方法は、特に限定されるものではないが、例えばニードルパンチ、熱圧着等、種々の方法が利用できる。
【００３３】
本発明において、積層体を薄層化するための装置は、例えば、カレンダー装置、エンボス装置等が挙げられ、薄層化を効果的に行うためにローラーは加熱されていることが好ましい。加熱温度は、フィルム解繊糸、多孔性シートの融点以下であって、好ましくは８０℃〜１４０℃、より好ましくは１００℃〜１２０℃である。８０℃以下であると、厚みの減少がほとんどなく、１４０℃以上であるとエレクトレットの劣化が生じ好ましくない。薄層化後の積層体の厚みは、０．５ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．３ｍｍ以下である。
【００３４】
本発明において、積層体をハニカム状に成型する方法は、例えば、前記積層シートを波形に加工した波形シート（フルート部）の片面と、平面シート（ライナー部）の接点を接合して片段ボールを形成する。この段ボールを積重ねてハニカム状のフィルターを形成する。図１には片段ボールの断面図を、図２には片段ボールを積重ねたハニカム状フィルターの断面図をそれぞれ示した。上記波形シートのピッチおよび高さによって管状通路の大きさが決定する。好ましい波ピッチは１．５〜１０ｍｍであり、好ましい波高さは０．６〜８．０ｍｍである。
【００３５】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれらの実施例に何ら制約されるものではない。
【００３６】
（実施例１）
ポリプロピレンのエレクトレットフィルム解繊糸シート（厚み０．７ｍｍ、目付重量３０ｇ／ｍ² ）の両面にポリプロピレンのスパンボンド不織布（繊維径２４．７μｍ、目付重量１５ｇ／ｍ² 、厚み０．１３ｍｍ、平均孔径１００μｍ）を積層したものを、１００℃に設定した熱カレンダーロールに供給して薄層化し、厚さ０．３５ｍｍの積層シートを得た。この積層シートをフルート部とし、ライナー部としてポリエチレンテレフタレートのスパンボンド不織布（目付重量５０ｇ／ｍ² 、厚み０．３５ｍｍ）を用いて、波ピッチ約４．１ｍｍ、波高さ約２．６ｍｍ、セル構成材料の６２％が前記積層シートからなる高さ４５ｍｍ、横幅２７３ｍｍ、層長５ｍｍのハニカム状フィルターを作成した。
【００３７】
（実施例２）
ポリプロピレンのエレクトレットフィルム解繊糸シート（厚み０．７ｍｍ、目付重量３０ｇ／ｍ² ）の両面にポリエチレンと共重合ポリエステルからなる熱融着繊維（厚み０．４ｍｍ、目付１０ｇ／ｍ² 、平均孔径３００μｍ）を積層したものを、１２０℃に設定した熱カレンダーロールに供給して薄層化し、厚さ０．３０ｍｍの積層シートを得た。この積層シートをフルート部として使用した以外は、実施例１と同様にしてハニカム状フィルターを作成した。
【００３８】
（実施例３）
実施例１のポリプロピレンのスパンボンド不織布としてエレクトレット化されたものを使用した以外は、実施例１と同様にしてハニカム状フィルターを作成した。
【００３９】
（比較例１）
ポリプロピレンのエレクトレットフィルム解繊糸シート（厚み０．７ｍｍ、目付重量３０ｇ／ｍ² ）の両面にポリプロピレンのスパンボンド不織布（繊維径２４．７μｍ、目付重量１５ｇ／ｍ² 、厚み０．１３ｍｍ、平均孔径１００μｍ）を積層したものを１００℃に設定した熱カレンダーロールに供給して薄層化し、厚さ０．３５ｍｍの積層シートを得た。これをライナー部の二分の一に使用し、残り二分の一のライナー部とフルート部としてポリエチレンテレフタレートのスパンボンド不織布（目付重量５０ｇ／ｍ² 、厚み０．３ｍｍ）を用いて、波ピッチ約４．１ｍｍ、波高さ約２．５ｍｍ、ハニカムセル構成材料の１９％が前記積層シートからなる高さ４５ｍｍ、横幅２７３ｍｍ、層長５ｍｍのハニカム状フィルターを作成した。
【００４０】
（比較例２）
ポリプロピレンのエレクトレットフィルム解繊糸シート（厚み０．７ｍｍ、目付重量３０ｇ／ｍ² ）の片面にポリプロピレンのスパンボンド不織布（繊維径２４．７μｍ、目付重量１５ｇ／ｍ² 、厚み０．１３ｍｍ、平均孔径１００μｍ）を積層したものを１００℃に設定した熱カレンダーロールに供給して薄層化し、厚さ０．３０ｍｍの積層シートを得た。これをフルート部とし、ライナー部としてポリエチレンテレフタレートのスパンボンド不織布（目付重量５０ｇ／ｍ² 、厚み０．３ｍｍ）を用いて、波ピッチ約４．１ｍｍ、波高さ約２．５ｍｍ、ハニカムセル構成材料の６２％が前記積層シートからなる高さ４５ｍｍ、横幅２７３ｍｍ、層長５ｍｍのハニカム状フィルターを作成した。
【００４１】
（比較例３）
ポリプロピレンのエレクトレットフィルム解繊糸シート（厚み０．７ｍｍ、目付重量３０ｇ／ｍ² ）の片面にポリプロピレンのスパンボンド不織布（繊維径２４．７μｍ、目付重量１５ｇ／ｍ² 、厚み０．１３ｍｍ、平均孔径１００μｍ）を積層したもの（厚み０．８ｍｍ）をフルート部とし、ライナー部としてポリエチレンテレフタレートのスパンボンド不織布（目付重量５０ｇ／ｍ² 、厚み０．３ｍｍ）を用いて、波ピッチ約４．１ｍｍ、波高さ約２．５ｍｍ、ハニカムセル構成材料の６２％が前記積層シートのハニカムセルからなる高さ４５ｍｍ、横幅２７３ｍｍ、層長５ｍｍのハニカム状フィルターを作成した。
【００４２】
（比較例４）
ポリプロピレンのエレクトレットフィルム解繊糸シート（厚み０．７ｍｍ、目付重量３０ｇ／ｍ² ）の片面にエレクトレット化されたポリプロピレンのメルトブローン法不織布（繊維径４．０μｍ、目付重量２０ｇ／ｍ² 、厚み０．３ｍｍ、平均孔径１０μｍ）を積層したものを１００℃に設定した熱カレンダーロールに供給して薄層化し、厚さ０．４５ｍｍの積層シートを得た。この積層シートをフルート部とし、ライナー部としてポリエチレンテレフタレートのスパンボンド不織布（目付重量５０ｇ／ｍ² 、厚み０．３ｍｍ）を用いて、波ピッチ約４．１ｍｍ、波高さ約２．５ｍｍ、ハニカムセル構成材料の６２％が前記積層シートのハニカムセルからなる高さ４５ｍｍ、横幅２７３ｍｍ、層長５ｍｍのハニカム状フィルターを作成した。
【００４３】
１．粉塵捕集効率
空気清浄フィルターを空気清浄機に設置し、２．７ｍ³ のアクリル樹脂製ケースの中央に配置し、温度２５℃、相対湿度５０％の環境下にタバコ（マイルドセブン：商標名）を自然燃焼させ粉塵計（柴田科学（株）製、Ｐ−５）で５ｍｇ／ｍ³ の汚染環境にした後、空塔線速度を１００ｃｍ／ｓｅｃとして空気清浄機を７０分間運転し効果を測定した（図３参照）。その結果を（表１）に示す。
タバコ煙残存率（％）＝（７０分後の粒子濃度（ｍｇ／ｍ³ ）／５）×１００
【００４４】
２．圧力損失
空気清浄フィルターを一辺が６８ｍｍの正方形に切断して、１辺６８ｍｍの正方形断面のポリカーボネート製カラムに設置し、このカラムに温度２５℃、相対湿度５０％の空気を空塔線速度１００ｃｍ／ｓｅｃで流した。空気清浄フィルターの入口側および出口側との圧力差を圧力損失として求めた。その結果を（表１）に示す。
【００４５】
【表１】

【００４６】
表１に示されるように実施例１〜３の空気清浄フィルターは、低圧力損失ながらも優れた粉塵捕集性能示した。比較例１では、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートの両面に多孔性シートを積層してなる積層体が、ハニカムセル構成材料の１９％にしか用いられていないため粉塵捕集効率が低く、比較例２では、多孔性シートをフィルム解繊糸の片面にしか積層されていないので、ケバ立ちが多く圧力損失が大きい。比較例３ではケバ立ちは少ないが、薄層化されていないため、圧力損失が大きい。また、比較例４においては、多孔性シートの平均孔径が小さいため、フィルム解繊糸の静電気の効果が有効に利用されておらず、粉塵捕集効率が良好でない。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、高捕集効率でありながら、ケバ立ち、厚みを抑えた圧力損失の非常に小さい空気浄化用フィルターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 片段ボールのセル構造を示す断面図である。
【図２】 片段ボールを積層したハニカム状フィルターの斜視図である。
【図３】 除塵性能の測定装置を示す図である。
【符号の説明】
１ フルート部
２ ライナー部
３ 空気清浄フィルター
４ ２．７ｍ３アクリル樹脂製ケース
５ 空気清浄機
ｔ 層長[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a honeycomb-shaped electret filter, which is suitable for air filter applications such as air purification filters for room air conditioners and filters for air purifiers, and is a filter that can remove suspended dust in the air with high efficiency with low pressure loss. It is about.
[0002]
[Prior art]
For the purpose of energy saving and reduction of noise generated from equipment, low pressure loss of the air filter is required.
[0003]
In response to this requirement, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-10312 discloses a filter in which an electret polymer film is formed into a honeycomb shape, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-176310 has formed an electret nonwoven fabric or woven fabric into a honeycomb shape. A filter has been proposed.
However, the electretized polymer film has a problem that the contact surface area is small, while the meltblown nonwoven fabric and the spunbond nonwoven fabric among the electret nonwoven fabrics have a problem that the fiber surface charge density is small. . In addition, the nonwoven fabric made of electretized film defibrated yarn has a large fiber surface charge density, but also a large fiber diameter and weak entanglement between the fibers. There was a problem of becoming.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-144108 proposes a honeycomb filter made of a sheet in which an electret melt-blown nonwoven fabric is laminated on an nonwoven fabric made of electret film defibrated yarn. This makes it possible to suppress flaking during honeycomb processing and suppresses an increase in pressure loss due to flaking, but the film defibrated yarn is covered with a melt-blown non-woven fabric with a small fiber spacing, so it is electretized. There was a problem that the electrostatic force of the defibrated yarn was not used effectively for dust removal.
[0005]
As described above, there is no filter that can suppress the pressure loss during use and can effectively use the electrostatic force of the film defibrated yarn.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a filter having a high collection efficiency with a low pressure loss in the removal of airborne dust in the air.
[0007]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors diligently studied the influence on pressure loss due to the flaking in a honeycomb filter using an electret film defibrated sheet having a large fiber surface charge density. As a result, the electrostatic force of the electretized film disentanglement sheet is effective by forming a laminate in which a porous sheet having an average pore diameter of 20 μm to 1000 μm is laminated on both sides of the electretized film disentanglement sheet It has been found that it is possible to suppress an increase in pressure loss due to intrusion.
[0008]
Further, over the entire surface of the film defibrated sheet, the both sides of the film defibrated sheet do not need to be laminated with the porous sheet. It has been found that by laminating the above porous sheets, it is possible to obtain substantially the same effect as described above.
[0009]
That is, for example, when a corrugated honeycomb is used, a filter with low pressure loss and high collection efficiency that suppresses flaking of the film defibrated sheet by using the above laminate for at least one of a flute or a liner. I found out that I could get it.
[0010]
In addition, as such a porous sheet, by laminating and integrating using a nonwoven fabric composed of heat-fusible fibers, the laminate is further thinned and peeled, and as such a porous sheet, It has been found that the use of an electret nonwoven fabric improves the dust collection efficiency.
[0011]
The present invention has been completed through further studies based on the above findings.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention relates to a honeycomb-shaped air purification filter that circulates air to be treated along the inner surface of a cell, wherein at least 30% of the constituent material of the cell is on both sides of the electretized film defibrated sheet. The present invention provides a honeycomb-like air purification filter that is a laminate formed by laminating porous sheets having an average pore diameter of 20 μm to 1000 μm.
[0013]
Further, the present invention provides a corrugated honeycomb-shaped air purification filter composed of a flute portion and a liner portion, wherein at least one of the flute portion and the liner portion has an average pore diameter on both surfaces of the electretized film defibrated sheet. The present invention provides a corrugated honeycomb-like air purification filter, which is a laminate formed by laminating porous sheets having a thickness of 20 μm to 1000 μm.
[0014]
A preferred embodiment of the present invention is a honeycomb air purification filter in which at least one of the porous sheets is a nonwoven fabric made of heat-fusible fibers.
[0015]
A preferred embodiment of the present invention is a honeycomb-shaped air purification filter which is a nonwoven fabric in which at least one of the porous sheets is electretized.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the honeycomb-shaped air purification filter of the present invention, at least 30% of the constituent material of the cell is formed by laminating a porous sheet having an average pore diameter of 20 μm to 1000 μm on both sides of an electretized film defibrated sheet. It is necessary to be a laminate.
[0017]
Further, the honeycomb-like air purification filter of the present invention is a corrugated honeycomb-like air purification filter composed of a flute portion and a liner portion, and at least one of the flute portion or the liner portion is both sides of an electretized film defibrated sheet. In addition, it is necessary to be a laminate obtained by laminating porous sheets having an average pore diameter of 20 μm to 1000 μm.
[0018]
This is because, by the above configuration, the high dust collection efficiency of the electretized film defibrated yarn sheet can be maintained, and the pressure loss can be suppressed low by suppressing fluffing.
[0019]
The average pore diameter is a value calculated by the bubble point method based on ASTM F316-86.
[0020]
The laminated body used in the honeycomb-shaped air purification filter of the present invention is obtained by laminating and integrating a porous sheet on both sides of an electretized film defibrated yarn sheet. basis weight of the yarn sheet is preferably as long as 5 to 50 g / m ^2, more preferably from 10 to 30 g / m ^2. If it is 5 g / m ² or less, the collection efficiency is unfavorably reduced, and if it is 50 g / m ² or more, it becomes too thick even if the layer is thinned, and low pressure loss cannot be realized.
[0021]
The material of the film defibrating yarn used for the honeycomb-shaped air purification filter of the present invention is not particularly limited, and for example, a thermoplastic resin or the like is preferably used. Examples of thermoplastic resins include, for example, α-olefins such as polyethylene, polypropylene, and poly-4-methyl-1-pentene, fluorine-based polymers such as Teflon, acrylics, and polyesters, as well as polystyrene, polycarbonate, and polyvinylidene chloride. And polysulfone.
[0022]
In order to produce the electretized film defibrated yarn used in the honeycomb-shaped air purification filter of the present invention, an unstretched film is prepared by a method such as melt extrusion using the above polymer, and then in the 5 to 10 times direction. It is possible to employ a method in which the electret film is split (split) with a defibrating cutter after being stretched in the vertical or horizontal direction and then charged (electretized).
[0023]
The above electretization may be performed by a charging method such as corona discharge, electric field discharge, electron beam irradiation, frictional charging, or a combination thereof, and processed so as to have the maximum surface charge density shown by the roots formula. Is preferred. The split can be performed using a needle cutter, a screw cutter, a blade cutter, or the like. The split small fibers can be used in the form of a connected net-like material or a fibrillated short fiber obtained by cutting the fiber into a fiber length of 50 to 100 mm.
[0024]
The average pore diameter of the porous sheet used in the honeycomb-shaped air purification filter of the present invention needs to be 20 μm to 1000 μm. When the average pore size is less than 20 μm, the electrostatic force of the film defibrated yarn electretized in the laminate does not reach the sheet surface, which is not preferable. It becomes large and is not preferable.
[0025]
The basis weight of the porous sheet used for the honeycomb-shaped air purification filter of the present invention is preferably ^{2 to} 50 g / m ² , more preferably 5 to 30 g / m ² . If it is ² g / m ² or less, the flaking of the film defibrated sheet is exposed, which is not preferable, and if it is 50 g / m ² or more, the effect of collecting the film defibrated sheet is not preferable.
[0026]
As the form of the porous sheet used in the honeycomb-shaped air purification filter of the present invention, a nonwoven fabric, a woven fabric, a net, a porous film, or the like is preferably used.
[0027]
The material of the porous sheet used for the honeycomb-shaped air purification filter of the present invention is not particularly limited, but for example, polyethylene, polypropylene, polyester, polyamide, acrylic, polysulfone, polyamideimide, polyimide, polyphenylene sulfide, polyfluoride. A synthetic resin such as vinylidene chloride or an inorganic substance such as glass, carbon, or metal can be used alone or in combination.
[0028]
The porous sheet used in the honeycomb-shaped air purification filter of the present invention is more preferably a non-woven fabric made of heat-fusible fibers. This is because when the layer thickness is reduced above the fusion point, the thickness is greatly reduced, and the laminated sheet is difficult to peel off.
[0029]
Examples of the heat-fusible fiber include α-olefins such as polyethylene and polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and copolyester, nylon, and aromatic polyamide. A fiber produced from a known thermoplastic polymer such as a polyamide series is preferably used. Only one of these fibers, or a mixture of two or more types of low-melting heat-fusible fibers and high-melting-point heat-fusible fibers may be used, and fibers with different melting points may be combined. A so-called composite fiber type or the like may be used.
[0030]
The porous sheet used in the honeycomb-shaped air purification filter of the present invention is more preferably an electret nonwoven fabric. This is because there is an effect of increasing the collection efficiency.
[0031]
The electretized non-woven fabric is not particularly limited, and examples thereof include a spunbonded non-woven fabric using a thermoplastic resin.
[0032]
In the present invention, the method for laminating the electretized film defibrated yarn sheet and the porous sheet is not particularly limited, but various methods such as needle punching and thermocompression bonding can be used.
[0033]
In the present invention, examples of the apparatus for thinning the laminate include a calendar apparatus and an embossing apparatus, and the roller is preferably heated in order to effectively reduce the thickness. The heating temperature is equal to or lower than the melting point of the film defibrated yarn and the porous sheet, and is preferably 80 ° C to 140 ° C, more preferably 100 ° C to 120 ° C. When the temperature is 80 ° C. or lower, there is almost no decrease in thickness, and when it is 140 ° C. or higher, the electret is deteriorated. The thickness of the laminate after thinning is preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.3 mm or less.
[0034]
In the present invention, the method of forming the laminated body into a honeycomb shape is, for example, by joining one side of a corrugated sheet (flute portion) obtained by processing the laminated sheet into a corrugated shape and a contact point of a flat sheet (liner portion). Form. These cardboards are stacked to form a honeycomb filter. FIG. 1 shows a cross-sectional view of a single cardboard, and FIG. 2 shows a cross-sectional view of a honeycomb filter in which single cardboards are stacked. The size of the tubular passage is determined by the pitch and height of the corrugated sheet. A preferable wave pitch is 1.5 to 10 mm, and a preferable wave height is 0.6 to 8.0 mm.
[0035]
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist.
[0036]
(Example 1)
Polypropylene spunbonded nonwoven fabric (fiber diameter 24.7 μm, basis weight 15 g / m ² , thickness 0.13 mm, average pore diameter on both sides of polypropylene electret film defibrated sheet (thickness 0.7 mm, basis weight 30 g / m ² ) 100 μm) was supplied to a heat calender roll set at 100 ° C. to make a thin layer, thereby obtaining a laminated sheet having a thickness of 0.35 mm. Using this laminated sheet as a flute part and using a polyethylene terephthalate spunbond nonwoven fabric (weight per unit weight 50 g / m ² , thickness 0.35 mm) as a liner part, wave pitch is about 4.1 mm, wave height is about 2.6 mm, cell configuration A honeycomb filter having a height of 45 mm, a lateral width of 273 mm, and a layer length of 5 mm, in which 62% of the material is the laminated sheet, was prepared.
[0037]
(Example 2)
Polypropylene electret film defibrated sheet (thickness 0.7 mm, weight per unit area 30 g / m ² ) on both sides of heat-bonded fibers (thickness 0.4 mm, per unit weight 10 g / m ² , average pore diameter 300 μm) ) Was supplied to a heat calender roll set at 120 ° C. to make a thin layer to obtain a laminated sheet having a thickness of 0.30 mm. A honeycomb filter was prepared in the same manner as in Example 1 except that this laminated sheet was used as the flute portion.
[0038]
(Example 3)
A honeycomb filter was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polypropylene spunbond nonwoven fabric of Example 1 was used as an electret.
[0039]
(Comparative Example 1)
Polypropylene spunbonded nonwoven fabric (fiber diameter 24.7 μm, basis weight 15 g / m ² , thickness 0.13 mm, average pore diameter on both sides of polypropylene electret film defibrated sheet (thickness 0.7 mm, basis weight 30 g / m ² ) 100 μm) was supplied to a heat calender roll set at 100 ° C. to make a thin layer to obtain a laminated sheet having a thickness of 0.35 mm. Using this for one-half of the liner part, and using the remaining half of the liner part and the flute part as a polyethylene terephthalate spunbond nonwoven fabric (weight per unit weight 50 g / m ² , thickness 0.3 mm), a wave pitch of about 4 A honeycomb-shaped filter having a height of 45 mm, a width of 273 mm, and a layer length of 5 mm was prepared, in which the laminated sheet was made of 19% of the honeycomb cell constituent material.
[0040]
(Comparative Example 2)
A polypropylene spunbonded nonwoven fabric (fiber diameter 24.7 μm, basis weight 15 g / m ² , thickness 0.13 mm, average pore diameter) on one side of a polypropylene electret film defibrated sheet (thickness 0.7 mm, basis weight 30 g / m ² ) 100 μm) was supplied to a heat calender roll set at 100 ° C. to make a thin layer to obtain a laminated sheet having a thickness of 0.30 mm. Using this as a flute part, a polyethylene terephthalate spunbond nonwoven fabric (weight per unit weight 50 g / m ² , thickness 0.3 mm) as a liner part, wave pitch of about 4.1 mm, wave height of about 2.5 mm, honeycomb cell constituent material A honeycomb filter having a height of 45 mm, a lateral width of 273 mm, and a layer length of 5 mm was formed by 62% of the laminate sheet.
[0041]
(Comparative Example 3)
A polypropylene spunbonded nonwoven fabric (fiber diameter 24.7 μm, basis weight 15 g / m ² , thickness 0.13 mm, average pore diameter) on one side of a polypropylene electret film defibrated sheet (thickness 0.7 mm, basis weight 30 g / m ² ) 100 μm) is laminated (thickness 0.8 mm) as a flute portion, and a polyethylene terephthalate spunbond nonwoven fabric (weight per unit weight 50 g / m ² , thickness 0.3 mm) is used as a liner portion, and a wave pitch of about 4.1 mm, A honeycomb-shaped filter having a wave height of about 2.5 mm, a height of 45 mm, a width of 273 mm, and a layer length of 5 mm, in which 62% of the honeycomb cell constituent material is the honeycomb cell of the laminated sheet, was prepared.
[0042]
(Comparative Example 4)
Electret film solutions yarn sheet (thickness 0.7 mm, basis weight of 30 g / m ²⁾ of polypropylene electret polypropylene meltblown nonwoven fabric (fiber diameter 4.0μm on one side, a weight per unit area 20 g / m ^2, thickness 0. A laminated sheet having a thickness of 3 mm and an average pore diameter of 10 μm was supplied to a heat calender roll set at 100 ° C. to obtain a laminated sheet having a thickness of 0.45 mm. Using this laminated sheet as a flute part and using a polyethylene terephthalate spunbond nonwoven fabric (weight per unit weight 50 g / m ² , thickness 0.3 mm) as a liner part, wave pitch is about 4.1 mm, wave height is about 2.5 mm, honeycomb cell A honeycomb filter having a height of 45 mm, a width of 273 mm, and a layer length of 5 mm, in which 62% of the constituent material is composed of the honeycomb cells of the laminated sheet, was prepared.
[0043]
1. A dust collection efficiency air purification filter is installed in an air purifier, placed in the center of a 2.7m ³ acrylic resin case, and tobacco (mild seven: trade name) is placed in an environment with a temperature of 25 ° C and a relative humidity of 50%. Natural combustion was performed and a dust meter (P-5, manufactured by Shibata Kagaku Co., Ltd.) was used to create a polluted environment of 5 mg / m ³ . (See FIG. 3). The results are shown in (Table 1).
Tobacco smoke residual rate (%) = (particle concentration after 70 minutes (mg / m ³ ) / 5) × 100
[0044]
2. The pressure loss air purification filter was cut into a square with a side of 68 mm and placed on a polycarbonate column with a square section of 68 mm on one side. Air at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50% was added to the column at a superficial linear velocity of 100 cm / It flowed in sec. The pressure difference between the inlet side and the outlet side of the air purification filter was determined as pressure loss. The results are shown in (Table 1).
[0045]
[Table 1]

[0046]
As shown in Table 1, the air purifying filters of Examples 1 to 3 showed excellent dust collection performance with low pressure loss. In Comparative Example 1, since the laminate formed by laminating the porous sheet on both sides of the electretized film defibrated sheet is used only for 19% of the honeycomb cell constituent materials, the dust collection efficiency is low, In Comparative Example 2, since the porous sheet is laminated only on one side of the film defibrating yarn, there is a lot of fluffing and a large pressure loss. In Comparative Example 3, there is little flaking, but the pressure loss is large because the layer is not thinned. In Comparative Example 4, since the average pore diameter of the porous sheet is small, the static electricity effect of the film defibrating yarn is not effectively used, and the dust collection efficiency is not good.
[0047]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and can provide a filter for purifying air that has a very small pressure loss with a high trapping efficiency and a reduced thickness and reduced thickness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cell structure of a single cardboard.
FIG. 2 is a perspective view of a honeycomb filter in which single-stage cardboards are stacked.
FIG. 3 is a view showing a measuring device for dust removal performance.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flute part 2 Liner part 3 Air purifying filter 4 2.7m3 acrylic resin case 5 Air purifier t Layer length

Claims (4)

セルの内表面に沿って被処理空気を流通させるハニカム状空気浄化フィルタにおいて、前記セルの構成材料の少なくとも３０％が、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートの両面に、平均孔径が２０μｍ〜１０００μｍである多孔性シートを積層してなる積層体であることを特徴とするハニカム状空気浄化フィルタ。  In the honeycomb-shaped air purification filter that distributes the air to be treated along the inner surface of the cell, at least 30% of the constituent material of the cell has an average pore diameter of 20 μm to 1000 μm on both sides of the electretized film defibrated sheet. A honeycomb-shaped air purification filter, which is a laminate formed by laminating porous sheets. フルート部とライナー部から構成されるコルゲートハニカム状空気清浄フィルターにおいて、前記フルート部又は前記ライナー部の少なくとも一方が、エレクトレット化されたフィルム解繊糸シートの両面に、平均孔径が２０μｍ〜１０００μｍである多孔性シートを積層してなる積層体であることを特徴とするコルゲートハニカム状空気浄化フィルタ。  In the corrugated honeycomb-shaped air purification filter composed of a flute portion and a liner portion, at least one of the flute portion and the liner portion has an average pore diameter of 20 μm to 1000 μm on both surfaces of the electretized film defibrated yarn sheet. A corrugated honeycomb-like air purification filter, which is a laminate formed by laminating porous sheets. 前記多孔性シートの少なくとも一方が熱融着性繊維からなる不織布であることを特徴とする請求項１又は２に記載のハニカム状空気浄化フィルタ。  The honeycomb air purification filter according to claim 1 or 2, wherein at least one of the porous sheets is a nonwoven fabric made of heat-fusible fibers. 前記多孔性シートの少なくとも一方がエレクトレット化されてなる不織布であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のハニカム状空気浄化フィルタ。The honeycomb-shaped air purification filter according to any one of claims 1 to 3 , wherein at least one of the porous sheets is a non-woven fabric obtained by electretization.

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