JP5426589B2 - エアフィルタ用濾材 - Google Patents
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Description
平均繊維径2.5μm以下のボロシリケートガラス短繊維(ジョンズマンビル社製、Micro−Strand(登録商標)Fiber Glass Micro−Fibers Type 475)100質量%に硫酸酸性pH3.5の酸性水を加えて固形分濃度0.5質量%とし、これら原料を食品用ミキサー(松下電器産業社製;品番MX‐V200)内で1分間離解した。次いで、離解後の原料を同じ酸性水で固形分濃度0.1質量%まで希釈し、手抄装置を用いて抄紙することによって湿紙を得た。次にスチレン/アクリル酸2−エチルへキシルであるスチレン-アクリル酸エステル樹脂バインダー(JSR社製、試作品名A)を、湿紙に対して8秒間含浸付与してから余分なバインダー液を負圧の空気で除去し、その後1次乾燥として145℃の熱風乾燥機で10分間乾燥して絶乾とし、その後さらに2次乾燥として150℃の熱風乾燥機で5分間乾燥し、坪量70g/m2、バインダー付着率が6.2質量%であるHEPA濾材を得た。ここで、平均繊維径2.5μm以下のボロシリケートガラス短繊維とは、目的の圧力損失(実施例では275Pa)とするため平均繊維径2.5μm以下の各種繊維径のボロシリケートガラス短繊維を適宜組み合わせたものであり、バインダー付着率は付与するバインダー液濃度を増減することにより制御した。これらは実施例2以降においても同様である。また、2次乾燥は、以降の実施例の1次乾燥条件が異なるため、最終的にキュアー条件を同列にして評価する目的で行った。
実施例1において、湿紙に対する含浸付与時間を3秒間とし、その後の1次乾燥において110℃の熱風乾燥機で30分間乾燥して絶乾とした以外は、実施例1と同様にして坪量70g/m2、バインダー付着率が4.2質量%であるHEPA濾材を得た。
実施例1において、湿紙に対する含浸付与時間を15秒間とし、その後の1次乾燥において140℃の熱風乾燥機で10分間乾燥して絶乾とした以外は、実施例1と同様にして坪量70g/m2、バインダー付着率が5.8質量%であるHEPA濾材を得た。
実施例1において、湿紙に対する含浸付与時間を11秒間とし、その後の1次乾燥において110℃の熱風乾燥機で30分間乾燥して絶乾とした以外は、実施例1と同様にして坪量70g/m2、バインダー付着率が7.4質量%であるHEPA濾材を得た。
実施例1において、バインダーをスチレン/アクリル酸ブチルであるスチレン-アクリル酸エステル樹脂バインダー(JSR社製、試作品名B)とし、湿紙に対する含浸付与時間を8秒間とし、その後の1次乾燥において145℃の熱風乾燥機で10分間乾燥して絶乾とした以外は、実施例1と同様にして坪量70g/m2、バインダー付着率が5.9質量%であるHEPA濾材を得た。
実施例1において、完全鹸化ポリビニルアルコール(クラレ社製、PVA−117)とフッ素系撥水剤(共栄社化学社製、ライトガードT−10)とを固形分質量比100/30に混合したものをバインダーとし、湿紙に対する含浸付与時間を8秒間とし、その後1次乾燥において145℃の熱風乾燥機で10分間乾燥して絶乾とした以外は、実施例1と同様にして坪量70g/m2、バインダー付着分が6.0質量%であるHEPA濾材を得た。
実施例1において、スチレン/アクリル酸2−エチルヘキシルであるスチレン-アクリル酸エステル樹脂バインダー(JSR社製、試作品名A)とフッ素系撥水剤(共栄社化学社製、ライトガードT−10)とを固形分質量比100/25に混合したものをバインダーとし、湿紙に対する含浸付与時間を8秒間とし、その後1次乾燥において145℃の熱風乾燥機で10分間乾燥して絶乾とした以外は、実施例1と同様にして坪量70g/m2、バインダー付着分が5.9質量%であるHEPA濾材を得た。
実施例1において、湿紙に対する含浸付与時間を20秒間とし、その後の1次乾燥において110℃の熱風乾燥機で30分間乾燥して絶乾とした以外は、実施例1と同様にして坪量70g/m2、バインダー付着率が5.2質量%であるHEPA濾材を得た。
実施例1において、湿紙に対する含浸付与時間を1秒間とし、その後の1次乾燥において110℃の熱風乾燥機で30分間乾燥して絶乾とした以外は、実施例1と同様にして坪量70g/m2、バインダー付着率が4.0質量%であるHEPA濾材を得た。
実施例1において、湿紙に対する含浸付与時間を8秒間とし、その後の1次乾燥において150℃の熱風乾燥機で5分間乾燥して絶乾とした以外は、実施例1と同様にして坪量70g/m2、バインダー付着率が6.6質量%であるHEPA濾材を得た。
実施例1において、湿紙に対する含浸付与時間を15秒間とし、その後の1次乾燥において110℃の熱風乾燥機で30分間乾燥して絶乾とした以外は、実施例1と同様にして坪量70g/m2、バインダー付着率が5.2質量%であるHEPA濾材を得た。
(1)バインダー付着率
10cm×10cmサイズの濾材サンプルについて550℃2時間加熱処理を行った後の質量減量分を求め、(数1)バインダー付着率=質量減量分/濾材サンプル質量×100(%)により求めた。
(2)バインダー分布
表層バインダー付着率は10cm×10cmサイズの濾材サンプルについてカミソリを使って表層を掻き取ってサンプル全質量の1/3質量まで掻き取った分、中層バインダー付着率は残りのサンプルからさらにサンプル全質量の1/3質量まで掻き取った分、裏層バインダー付着率は残り1/3の残量分について、各々550℃2時間加熱処理を行った後の質量減量分を求め、(数2)各層のバインダー付着率=各質量減量分/各層の濾材質量×100(%)により、各層のバインダー付着率とした。
(3)撥水性
撥水性は、MIL‐STD‐282に準拠して測定した。
(4)中層剥離性評価
3cm×20cmの大きさの試料について定規を用いて、長手方向に直角に1mm厚の定規を当てて2cmピッチでひだ折り加工を行った。このひだ折り加工した試料の折り端面を観察し、中層で層間剥離しなかったものは○、層間剥離したものは×と評価した。
(5)圧力損失
自製の装置を用いて、有効面積100cm2の濾材に面風速5.3cm/secで通風したときの圧力損失を微差圧計で測定した。自製の装置は、MIL−F−51079Dに準ずる測定を行うことができる。
(6)0.3−0.4μmDOP透過率
ラスキンノズルで発生させた多分散DOP粒子を含む空気を、有効面積100cm2の濾材に面風速5.3cm/secで通風したときの上流及び下流の個数比からDOPの透過率を、リオン社製レーザーパーティクルカウンターを使用して測定した。なお、対象粒径は、0.3−0.4μmとした。
(7)PF値
濾材のフィルタ性能の指標となるPF値は、(1)、(2)のデータを使って(数3)から求めた。PF値が高いほど、同一圧力損失で低透過率又は同一透過率で低圧力損失を示す。
Claims (4)
- ガラス短繊維を主体としたエアフィルタ用濾材において、
濾材全体のバインダー付着率が4〜8質量%であり、かつ、前記濾材の一方の面から厚さ方向1/3の領域を領域A1とし、前記濾材の反対面から厚さ方向1/3の領域を領域A2とし、領域A1と領域A2との間の残りの厚さ方向1/3の中間領域を領域Bとしたとき、領域A1及び領域A2でのバインダー付着率が各々5〜10質量%であり、領域Bでのバインダー付着率が1.5〜4質量%であり、かつ、領域A1でのバインダー付着率又は領域A2でのバインダー付着率の少なくともいずれか一方が、領域Bでのバインダー付着率に対して2倍量以上であるバインダー分布を有し、前記バインダーが、疎水性合成樹脂系バインダーであることを特徴とするエアフィルタ用濾材。 - 前記疎水性合成樹脂系バインダーが、モノマー成分としてアクリル酸ブチルモノマー若しくはアクリル酸2−エチルへキシルの一方又は両方を含有する、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂又はアクリル酸エステル共重合樹脂であることを特徴とする請求項1に記載のエアフィルタ用濾材。
- 撥水剤が付着していることを特徴とする請求項1又は2に記載のエアフィルタ用濾材。
- ガラス短繊維を主体としたエアフィルタ用濾材において、
濾材全体のバインダー付着率が4〜8質量%であり、かつ、前記濾材の一方の面から厚さ方向1/3の領域を領域A1とし、前記濾材の反対面から厚さ方向1/3の領域を領域A2とし、領域A1と領域A2との間の残りの厚さ方向1/3の中間領域を領域Bとしたとき、領域A1及び領域A2でのバインダー付着率が各々5〜10質量%であり、領域Bでのバインダー付着率が1.5〜4質量%であり、かつ、領域A1でのバインダー付着率又は領域A2でのバインダー付着率の少なくともいずれか一方が、領域Bでのバインダー付着率に対して2倍量以上であるバインダー分布を有し、前記バインダーが、親水性樹脂バインダーであり、かつ、撥水剤が該親水性樹脂バインダーと併用されていることを特徴とするエアフィルタ用濾材。
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