JP4639419B2

JP4639419B2 - 高温用エアフィルタ用濾紙及びその製造方法

Info

Publication number: JP4639419B2
Application number: JP2000028170A
Authority: JP
Inventors: 博松岡; 雅義富永
Original assignee: Nippon Muki Co Ltd
Current assignee: Nippon Muki Co Ltd
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: JP2001212415A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高温用エアフィルタ用濾紙及びその製造方法に係り、特に、４００℃を超える高温清浄空気を長期に亘り安定に創り出すことができる高温用エアフィルタ用濾紙と、その製造方法に関する。なお、本発明の高温用エアフィルタ用濾紙の浄化対象は空気以外のその他の気体も含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子精密工業等のクリーンルーム、バイオロジカルクリーンルーム、クリーンベンチ等の清浄空間を創り出すために、エアフィルタ用濾紙が用いられている。エアフィルタ用濾紙は、一般に、微細ガラス繊維を水中に分散させて湿式抄造することにより製造される。得られた抄紙は、その後強度付与のために結合剤が塗布される。この結合剤としては、一般にアルカリ系、ウレタン系等の有機物が使用されている。
【０００３】
しかし、４００℃を超える高温清浄空気を必要とする場合、このような高温では有機物は分散してしまうため、結合剤を含まない濾紙とする必要があり、例えば、特開平１１−１０４４２６号公報では、結合剤を含まないガラス繊維フェルトを金網等の耐熱性の網体で挟持して高温用エアフィルタに用いることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
結合剤を含まないガラス繊維フェルトであれば、高温での使用が可能となるが、その耐熱性の程度は高々２５０℃程度であり、十分に高いとは言えず、しかも
▲１▼ ガラス繊維フェルトでは、繊維を均一に分散させることが難しく、その結果、得られるフェルトには粗密構造ができる。密の部分における捕集効率は良好であるが、粗の部分は捕集効率が悪くなるため、全体としての捕集効率のバラツキが大きく、安定した浄化を行えない。
【０００５】
▲２▼ 上記の問題点を解決するべく、粗の部分をなくすためには、使用するガラス繊維の量を多くする必要があり、コストが高いものとなる。
【０００６】
▲３▼ 繊維の圧縮成形によるフェルトの製造は、湿式抄造による抄紙の製造に比べて生産性が低く、製造工程の面からもコストアップを招く。
といった問題点があった。
【０００７】
なお、結合剤を用いずに、ガラス繊維のみから湿式抄造により製造された抄紙では、高温での長期使用にも十分に耐え得る強度を得ることができず、使用中に抄紙から繊維が飛散する自己発塵の問題が発生し、実用的でない。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決し、結合剤を用いない湿式抄造により製造されるエアフィルタ用濾紙であって、高強度で捕集効率のバラツキがなく、４００℃を超える高温においても、長期に亘り安定に使用することができる高温用エアフィルタ用濾紙とこのような高温用エアフィルタ用濾紙を製造する方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の高温用エアフィルタ用濾紙は、極細シリカ繊維を主体繊維とし、ガラス長繊維を極細シリカ繊維とガラス長繊維との合計に対して５〜３０重量％含む高温用エアフィルタ用濾紙であって、結合剤を用いない湿式抄造により製造されるものであり、極細シリカ繊維の平均繊維径が０．５〜０．７μｍであり、且つ、ガラス長繊維の平均繊維径が８〜１２μｍであり、目付が９０〜１１０ｇ／ｍ ^２であることを特徴とする。
【００１０】
本発明のエアフィルタ用濾紙は、４００℃以上の耐熱性を有する極細シリカ繊維を主体繊維とするため、耐熱性に優れ、この極細シリカ繊維が骨格部分となるガラス長繊維に絡み合うことで、結合剤を用いない湿式抄造で著しく高い強度が得られる。また、この極細シリカ繊維であれば均一分散性に優れるため捕集効率のバラツキも少ない。
【００１１】
本発明において、極細シリカ繊維の平均繊維径は０．５〜０．７μｍ，ガラス長繊維の平均繊維径は８〜１２μｍである。ガラス長繊維は耐熱性に優れたＥガラス組成であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明のエアフィルタ用濾紙の目付は９０〜１１０ｇ／ｍ^２である。
【００１３】
このような本発明の高温用エアフィルタ用濾紙は、極細シリカ繊維及びガラス長繊維をｐＨ２．５〜４．５の抄紙用水を用いて湿式抄造することを特徴とする本発明の高温用エアフィルタ用濾紙の製造方法により製造され、この酸性の抄紙用水を用いることにより、繊維の分散性を高め、高強度で捕集効率のバラツキのない高温用エアフィルタ用濾紙とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
本発明の高温用エアフィルタ用濾紙は、高耐熱性の極細シリカ繊維を主体繊維とし、この極細シリカ繊維が骨格となるガラス長繊維に絡み合った構造とされている。
【００１６】
極細シリカ繊維としては、平均繊維径０．５〜０．７μｍの極細繊維である。上記絡み合いによる強度向上及び捕集効率の面で好ましい。
【００１７】
一方、ガラス長繊維（以下、「チョップドストランド」と称す場合がある。）としては、平均繊維径８〜１２μｍのものを６００〜１０００本集束したストランドを平均繊維長５〜１５ｍｍに切断したものが好ましい。
【００１８】
このようなチョップドストランドは、極細シリカ繊維とガラス長繊維との合計に対して５〜３０重量％使用される。このチョップドストランドの含有割合が５重量％未満では骨格部分が少なくなるため、得られる濾紙の強度が不足し、３０重量％を超えると相対的に骨格部分を橋渡しする極細シリカ繊維の割合が少なくなり、絡み合いが減少してやはり得られる濾紙の強度が低下し、また捕集効率でも劣るものとなる。
【００１９】
なお、チョップドストランドのガラス組成としては、耐熱性に優れるＥガラス組成が好ましいがこれに何ら制限されず、耐熱性が十分なものであれば、他のガラス組成、例えばＳガラス組成であっても良い。
【００２０】
このような本発明の高温用エアフィルタ用濾紙は、極細シリカ繊維とチョップドストランドとを所定割合で用いる湿式抄造により、結合剤を用いることなく製造されるが、この湿式抄造に当たり用いる抄紙用水のｐＨは２．５〜４．５、好ましくは３．０付近とする。このような酸性の抄紙用水を用いることにより、繊維の分散性が高められ、高強度で捕集効率のバラツキのない良好な抄紙を製造することができる。
【００２１】
このような本発明のエアフィルタ用濾紙は一般的には、２枚の耐熱性の網体間に挟持され、エアフィルタの濾材として用いられる。
【００２２】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２３】
なお、以下の実施例及び比較例で使用したチョップドストランドの仕様は次の通りである。
〔極細シリカ繊維〕
米国マンビル社製「１０６Ｑ」
平均繊維径０．６μｍ
〔チョップドストランド〕
日本板硝子（株）製「ＲＥＳ１３ＧＰ１６Ｗ」
平均繊維径９μｍ
繊維集束本数８００本
平均繊維長１３ｍｍ
Ｅガラス組成
また、製造されたエアフィルタ用濾紙の試験方法と判定基準は次の通りである。
〔強度（Ｎ）〕
ＪＩＳＰ８１１３により測定した。
判定基準：９．８Ｎ以上を○、９．８Ｎ未満を×とした。
〔圧力損失（Ｐａ）〕
濾紙に通過風速５．３ｃｍ／秒で空気を通過させた時の通過抵抗をマノメーターにより測定した。
判定基準：３３０Ｐａ以下を○、３３０Ｐａを超えるものを×とした。
〔捕集効率（％）〕
平均粒子径０．３μのジオクチルフタレート（ＤＯＰ）粒子を発生させて濾紙を通過させ、濾紙の上流側と下流側のＤＯＰ粒子の個数比をレーザ・パーティクルカウンターで測定し、捕集効率を算出した。
判定基準：９９．９７％以上を○、９９．９７％未満を×とした。
〔自己発塵〕
捕集効率を測定する装置の上流側にＵＬＰＡ濾紙（超高性能濾紙）を設置して、流れる空気を完全に清浄なものとし、評価する濾紙にこの空気を通過させる。濾紙を通過した空気をレーザ・パーティクルカウンターで粒径別に測定した。
判定基準：１立方フィート当たり、粒径１μ以上のパーティクルが１０００個未満を○、１０００個以上を×とした。
【００２４】
実施例１〜３、比較例１，２
極細シリカ繊維とチョップドストランドとを表１に示す混合割合とし、表１に示すｐＨの抄紙用水を用いて湿式抄造することにより、表１に示す目付の濾紙を製造した。
【００２５】
この濾紙の評価結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
表１より、本発明の高温用エアフィルタ用濾紙は、高強度でフィルタ性能に優れることがわかる。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、結合剤を用いない湿式抄造により製造されるエアフィルタ用濾紙であって、高強度で捕集効率のバラツキがなく、４００℃を超える高温においても、長期に亘り安定に使用することができる高温用エアフィルタ用濾紙が、高い生産性にて安価に提供される。

Claims

極細シリカ繊維を主体繊維とし、ガラス長繊維を極細シリカ繊維とガラス長繊維との合計に対して５〜３０重量％含む高温用エアフィルタ用濾紙であって、
結合剤を用いない湿式抄造により製造されるものであり、
極細シリカ繊維の平均繊維径が０．５〜０．７μｍであり、且つ、ガラス長繊維の平均繊維径が８〜１２μｍであり、
目付が９０〜１１０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする高温用エアフィルタ用濾紙。
請求項１において、ガラス長繊維を極細シリカ繊維とガラス長繊維との合計に対して１０〜２５重量％含む高温用エアフィルタ用濾紙であって、
ｐＨ３．０〜４．５の抄紙用水を用いて湿式抄造することを特徴とする高温用エアフィルタ用濾紙。
請求項１に記載の高温用エアフィルタ用濾紙を製造する方法であって、極細シリカ繊維及びガラス長繊維をｐＨ２．５〜４．５の抄紙用水を用いて湿式抄造することを特徴とする高温用エアフィルタ用濾紙の製造方法。
請求項３において、該高温用エアフィルタ用濾紙は、ガラス長繊維を極細シリカ繊維とガラス長繊維との合計に対して１０〜２５重量％含んでおり、
ｐＨ３．０〜４．５の抄紙用水を用いて湿式抄造することを特徴とする高温用エアフィルタ用濾紙の製造方法。