JP6668203B2

JP6668203B2 - エアフィルタ用濾材の製造方法

Info

Publication number: JP6668203B2
Application number: JP2016176155A
Authority: JP
Inventors: 栄子目黒; 彰太福島; 佐藤　正; 正佐藤
Original assignee: Hokuetsu Corp
Current assignee: Hokuetsu Corp
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2020-03-18
Anticipated expiration: 2036-09-09
Also published as: JP2018038983A

Description

本開示は、半導体、液晶、バイオ・食品工業関係のクリーンルーム若しくはクリーンベンチなど、あるいはビル空調用エアフィルタ若しくは空気清浄用途などに使用されるエアフィルタ用濾材の製造方法に関する。

従来、空気中のサブミクロン又はミクロン単位の粒子を効率的に捕集するためにエアフィルタの捕集技術が用いられている。エアフィルタは、その対象とする粒子径又は除塵効率の違いによって、粗塵用フィルタ、中性能フィルタ、ＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタなどに大別される。これらエアフィルタの多くでは不織布状、織布状又はマット状などの繊維層エアフィルタ用濾材が使用され、特に、中性能フィルタ、ＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタにおいては、不織布状のガラス繊維濾材が広く用いられている。ガラス繊維濾材の大きな特徴としては、マイクロガラス繊維の細い繊維径と高い剛性とに由来する、緻密でありながら空隙を維持した内部構造によって、他の繊維材料に比べて、低い圧力損失と高い捕集効率とを有するフィルタ性能の濾材が得られることが挙げられる。

上記のような特徴を有するガラス繊維濾材には、湿式抄紙法を用いて製造されるものがある。湿式抄紙法とは、繊維材料をパルパーなどの分散機を用いて水中に分散させて繊維のスラリーを形成し、得られたスラリーを抄紙機上で脱水することによって繊維シートを形成する技術であり、繊維が略均一に分散しているため、濾材としての使用に適したシートを得ることができる。

湿式抄紙法によるガラス繊維濾材の製造においては、ガラス繊維には自己接着性がほとんどないため、濾材使用時に必要とされる強度を付与するために、多くの場合、合成樹脂バインダーが付与される。合成樹脂バインダーは、一般的に水溶液又は水系エマルジョンの状態で、浸漬、塗布又は噴霧などによって濾材に付与される。しかし、合成樹脂バインダーを用いる方法においては、合成樹脂バインダーが形成するバインダー膜が、ガラス繊維が形成するネットワーク構造を広い範囲にわたって被覆することによって、圧力損失を上昇させたり、捕集効率を低下させたり、さらには粒子負荷時に目詰まりを起こしたりする問題がある。

ガラス繊維を含有する濾材シートを作製するにあたり、合成樹脂バインダーを用いる方法の他に、合成樹脂バインダー繊維を用いる方法が報告されている（例えば、特許文献１〜４を参照。）。

特開昭６０−２５５２１号公報特開平６−２１８２１０号公報特開２００６−５５７３５号公報特表２００８−５１８７７２号公報

特許文献１〜４では、いずれも、合成樹脂バインダー繊維として、芯鞘構造を有するポリエステルバインダー繊維が用いられている。これらの芯鞘バインダー繊維は、繊維の芯を残したまま鞘が溶融してシート中の繊維どうしを接着するものであり、シートの平面方向（ＸＹ方向）に偏在した溶融膜が形成されやすい。そのため、合成樹脂バインダーと比べて同等の強度物性を得るためには使用量を増やす必要がある。また、芯鞘バインダー繊維の溶融膜は、シートを濾材として使用した場合において、シートの厚さ方向（Ｚ方向）に流れる空気をさえぎる形となるため、使用量が多い場合において、圧力損失を上昇させたり、粒子負荷時に目詰まりを起こしやすくしたりする問題がある。

本開示は、高いフィルタ性能（低い圧力損失と高い捕集効率）を有し、粒子負荷時に目詰まりを起こしにくく、さらには、フィルタユニットへの加工時及びその使用時に必要とされる十分な強度物性（引張強度、ガーレー剛度及び表面強度）を有するエアフィルタ用濾材の製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための、本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法は、水に繊維を分散させた原料スラリーを湿式抄紙法によって抄紙して湿紙を形成する抄紙工程と、前記湿紙を熱乾燥してシートを形成する乾燥工程とを有するエアフィルタ用濾材の製造方法であって、前記原料スラリーは、前記繊維として、全融バインダー繊維と、芯鞘バインダー繊維と、マイクロガラス繊維とを含有し、前記マイクロガラス繊維の平均繊維径が０．１〜６．０μｍであり、前記乾燥工程では、前記全融バインダー繊維の全部又は一部、及び、前記芯鞘バインダー繊維の鞘部分の全部又は一部を溶融させて前記シートを形成し、前記原料スラリー中の全繊維に占める芯鞘バインダー繊維の含有割合は５〜１９質量％であり、前記原料スラリー中の各繊維の含有割合は、前記全融バインダー繊維が５〜６５質量％であり、前記芯鞘バインダー繊維が５〜１９質量％であり、前記マイクロガラス繊維が３０〜７６質量％であり、かつ、前記全融バインダー繊維と前記芯鞘バインダー繊維との総量が２４〜７０質量％であることを特徴とする。原料スラリー中の全繊維に占める芯鞘バインダー繊維の含有割合は５〜１９質量％とすることで、溶融膜による目詰まりを抑制することができる。また、前記原料スラリー中の各繊維の含有割合をこのような構成とすることで十分の強度物性を有するエアフィルタ用濾材を得やすくなる。

本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、前記全融バインダー繊維の成分がポリエステルであることが好ましい。湿式抄紙において浮腫の問題が生じにくい。

本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、前記芯鞘バインダー繊維の芯の成分がポリエステルであり、鞘の成分がポリエステル又はポリオレフィンであることが好ましい。湿式抄紙において浮腫の問題が生じにくい。

本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、非繊維状の合成樹脂バインダーを付与しないことが好ましい。濾材の圧力損失の上昇及び捕集効率の低下という問題が生じにくい。

本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、前記原料スラリー、前記湿紙及び前記シートの少なくともいずれか一つに、撥水剤若しくは界面活性剤のいずれか一方又は両方を付与することが好ましい。撥水性又は濡れ性を有する濾材を製造することができる。

本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、前記乾燥工程では、ドライヤーを用いることが好ましい。抄紙によって形成されたガラス繊維のネットワーク構造を保持したまま乾燥させることができる。

本開示によれば、全融バインダー繊維と芯鞘バインダー繊維の２種類のバインダー繊維を併用することによって、高いフィルタ性能（低い圧力損失と高い捕集効率）を有し、粒子負荷時に目詰まりを起こしにくく、さらには、フィルタユニットへの加工時及びその使用時に必要とされる強度物性（引張強度、ガーレー剛度、表面強度）を有するエアフィルタ用濾材の製造方法を提供することができる。

次に、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。

本実施形態に係るエアフィルタ用濾材の製造方法は、全融バインダー繊維と、芯鞘バインダー繊維と、マイクロガラス繊維とを水中で混合して原料スラリーを得る工程と、この原料スラリーを湿式抄紙法によって抄紙して湿紙を形成する抄紙工程と、湿紙を熱乾燥してシートを形成する乾燥工程とを有する。

全融バインダー繊維とは、繊維の構成成分が単一の成分からなり、加熱することによって構成成分が溶融して結合力を発現するバインダー繊維である。この全融バインダー繊維は、繊維全体が溶融することによって、シート全体にわたってマイクロガラス繊維を点状に接着し、シートの剛度を付与しやすい特徴を有している。ここで、「マイクロガラス繊維を点状に接着する」とは、全融バインダー繊維の溶融物が、ぶつ切りの状態となってマイクロガラス繊維に接着し、マイクロガラス繊維同士を固着することをいう。さらに、全融バインダー繊維は、粒子負荷時に目詰まりの原因となるバインダー溶融膜の生成が少ないという特徴を有している。一方で、シートの表面強度を向上させる効果が小さいため、全融バインダー繊維のみをバインダー成分として使用した濾材は、フィルタの加工時及び使用時において濾材の表面が擦られた場合に、ガラス繊維が脱落しやすい欠点を有している。

芯鞘バインダー繊維とは、繊維の構成成分が２つの成分からなり、一方の成分が繊維の芯、他方の成分が繊維の鞘を構成するバインダー繊維である。鞘の融点が芯の融点より低く、加熱することによって芯の部分は繊維として残るが、鞘の構成成分が溶融して結合力を発現する。この芯鞘バインダー繊維は、シートの平面方向にわたってマイクロガラス繊維を線状に接着し、シートの引張強度及び表面強度を付与しやすい特徴を有している。ここで、「マイクロガラス繊維を線状に接着する」とは、鞘の構成成分が、繊維として残る芯の部分に沿う線状の溶融物となり、マイクロガラス繊維同士が芯鞘バインダー繊維を介して固着することをいう。全融バインダー繊維と併用した場合においては、芯鞘バインダー繊維の配合量が相対的に少なくなるため、前記した溶融膜による目詰まりの問題を起こすことなく、全融バインダー繊維使用時の欠点であった濾材の表面強度を向上させることができる。原料スラリー中の全繊維に占める芯鞘バインダー繊維の含有割合は５〜１９質量％であることが好ましく、１０〜１９質量％であることがより好ましい。

本発明に用いるマイクロガラス繊維とは、平均繊維径が０．１〜６．０μｍのガラス繊維である。このような比較的繊維径の小さいガラス繊維を含有させることで捕集効率のよいエアフィルタ用濾材とすることができる。平均繊維径が０．１μｍ未満では湿式抄紙における抄紙安定性及び歩留まりの低下の問題がある。また、ガラス繊維として平均繊維径が６．０μｍを超えるガラス繊維だけを配合すると、高い捕集効率を有するエアフィルタ用濾材とすることができない。マイクロガラス繊維の平均繊維径は、０．３〜１．０μｍであることがより好ましい。また、マイクロガラス繊維の平均繊維長は、０．５〜１０ｍｍであることが好ましく、０．８〜５ｍｍであることがより好ましい。

原料スラリー中の全繊維に占める各繊維の含有割合は、全融バインダー繊維が５〜６５質量％であり、芯鞘バインダー繊維が５〜１９質量％であり、マイクロガラス繊維が３０〜７６質量％であり、かつ、全融バインダー繊維と芯鞘バインダー繊維との総量が２４〜７０質量％であることが好ましい。このような構成とすることで十分な強度物性（引張強度、ガーレー剛度、表面強度）を有するエアフィルタ用濾材を得やすくなる。

全融バインダー繊維の含有量が５質量％未満であると、十分なガーレー剛度が得られにくい場合がある。また、全融バインダー繊維の含有量が６５質量％を超えると、強度向上の効果が頭打ちとなるうえ、相対的にマイクロガラス繊維の含有量が少なくなり、十分なフィルタ性能（低圧力損失、高捕集効率）が得られにくい場合がある。原料スラリー中の全繊維に占める全融バインダー繊維の含有割合は、１５〜５５質量％であることがより好ましい。

芯鞘バインダー繊維の含有量が５質量％未満であると、十分な表面強度が得られにくい場合がある。また、芯鞘バインダー繊維の含有量が１９質量％を超えると、粒子負荷時の目詰まり（圧力損失上昇）が起きやすくなる場合がある。原料スラリー中の全繊維に占める芯鞘バインダー繊維の含有割合は、１０〜１９質量％であることがより好ましい。

マイクロガラス繊維の含有量が３０質量％未満であると、十分なフィルタ性能（低圧力損失、高捕集効率）が得られにくい場合がある。また、マイクロガラス繊維の含有量が７６質量％を超えると、相対的にバインダー繊維の含有量が少なくなり、十分な引張強度が得られにくくなる場合がある。原料スラリー中の全繊維に占めるマイクロガラス繊維の含有割合は、３０〜６０質量％であることがより好ましい。

全融バインダー繊維と芯鞘バインダー繊維との総量が２４質量％未満であると、十分な引張強度が得られにくい場合がある。また、全融バインダー繊維と芯鞘バインダー繊維との総量が７０質量％を超えると、強度向上の効果が頭打ちとなるうえ、マイクロガラス繊維の含有量が相対的に少なくなり、十分なフィルタ性能（低圧力損失、高捕集効率）が得られにくい場合がある。原料スラリー中の全繊維に占める全融バインダー繊維と芯鞘バインダー繊維との総量の含有割合は、４０〜７０質量％であることがより好ましい。

本実施形態において用いる全融バインダー繊維の構成成分は、特に限定するものではなく、例えば、ポリエステル、ナイロン又はポリオレフィンを構成成分とする全融バインダー繊維を用いることができる。これらの中でも比重が比較的高く、湿式抄紙において浮腫の問題が生じ難いことからポリエステルを構成成分とする全融バインダー繊維を用いることが好ましい。全融バインダー繊維の溶融温度は、好ましくは８０〜１６０℃であり、より好ましくは１００〜１３０℃である。また、全融バインダー繊維の平均繊維径は、好ましくは５〜３０μｍであり、より好ましくは１０〜２０μｍである。全融バインダー繊維の平均繊維長は好ましくは１〜１０μｍであり、より好ましくは３〜５μｍである。

芯鞘バインダーの構成成分は、特に限定するものではないが、芯部分がポリエステルであり、鞘部分がポリエステル又はポリオレフィンであることが好ましい。芯鞘バインダー繊維の鞘部分の溶融温度は、好ましくは８０〜１６０℃であり、より好ましくは１００〜１３０℃である。芯鞘バインダー繊維の平均繊維径は、好ましくは５〜３０μｍであり、より好ましくは１０〜２０μｍである。芯鞘バインダー繊維の平均繊維長は、好ましくは１〜１０μｍであり、より好ましくは３〜５μｍである。

本実施形態において原料スラリー中に含有させる繊維としては、前記の全融バインダー繊維、芯鞘バインダー繊維及びマイクロガラス繊維に加えて、本発明の目的とする効果を損ねない範囲でその他の繊維を、適宜用いることができる。その他の繊維は、例えば、合成繊維又は平均繊維径６μｍを超えるチョップドガラス繊維である。合成繊維は、１６０℃以下で溶融しない繊維である。ここで、１６０℃以下で溶融しないとは、１６０℃で１５分加熱したときに、合成繊維間で熱融着が生じないことをいう。前記の合成繊維の成分は、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及びポリ（エチレンビニルアルコール）などの中から適宜選択することができる。

本実施形態においては、全融バインダー繊維及び芯鞘バインダー繊維とは別に、非繊維状の合成樹脂バインダーを本発明の目的とする効果を損ねない範囲で用いることも可能である。合成樹脂バインダーは、水に溶解又は分散可能な粉末状で、ガラス繊維同士を接着させることができる樹脂であり、例えば、アクリル酸エステル樹脂、スチレン‐アクリル酸エステル樹脂、スチレン‐ブタジエン樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン‐酢酸ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又はポリビニルアルコールである。合成樹脂バインダーの付与方法としては、合成樹脂バインダーの水溶性又は水系エマルジョンを、原料スラリーに添加する方法、濾材へ塗布する方法、又は濾材に含浸させる方法などがある。しかし、前述の通り、合成樹脂バインダーが形成する膜は、ガラス繊維が形成するネットワーク構造を広い範囲にわたって被覆してしまい、濾材の圧力損失の上昇又は捕集効率の低下をまねくおそれがあるため、本実施形態においては、合成樹脂バインダーを付与しないことが好ましい。

本実施形態では、湿式抄紙法を用いてエアフィルタ用濾材を得る。本実施形態に係るエアフィルタ用濾材の製造方法の一例を示す。まず原料繊維を水中にパルパーなどの分散機を用いて分散して原料スラリーを得る。原料スラリーは、繊維として、全融バインダー繊維と、芯鞘バインダー繊維と、マイクロガラス繊維とを含有する。原料スラリーを得るとき、繊維の分散性を良くするために、硫酸を用いてｐＨを２〜４の範囲に調整する方法、又は分散剤を添加する方法などを適宜用いることができる。次いで得られた原料スラリーを用いて湿式抄紙機にて抄紙して湿紙を得る。次いで得られた湿紙をドライヤーなどで熱乾燥させ、全融バインダー繊維の全部又は一部と、芯鞘バインダー繊維の鞘部分の全部又は一部とを溶融させてシートを得る。このようにして得られたシートは、原料繊維がシート中で均一に分散されており、全融バインダー繊維及び芯鞘バインダー繊維によってマイクロガラス繊維同士が接着されたエアフィルタ用濾材となる。

湿紙の乾燥においては、熱風ドライヤー、赤外線ドライヤー、ヤンキードライヤー又は多筒ドライヤーなどのドライヤーを用いることが好ましい。ドライヤーを用いることによって、抄紙によって形成されたガラス繊維のネットワーク構造を保持することができる。乾燥工程では、カレンダーによる加圧加熱は行わないことが好ましい。加圧加熱によって濾材の密度が高くなり、結果として圧力損失が高くなる場合がある。乾燥温度は、好ましくは８０〜２００℃、より好ましくは１００〜１８０℃であり、バインダー繊維の融点に応じてバインダー繊維の溶融が適切な状態となるように適宜調整することができる。

本実施形態においては、エアフィルタ用濾材として必要とされる物性に応じて、撥水剤又は界面活性剤などの薬剤を付与することができる。薬剤として、撥水剤を付与するか、界面活性剤を付与するか、又は撥水剤及び界面活性剤の両方を付与してもよい。薬剤の付与方法は、（１）前記の原料スラリーに添加する、（２）前記の湿紙に付与する、及び（３）シートに付与する、の（１）〜（３）の少なくともいずれか一つであることが好ましい。湿紙又はシートに付与する場合、付与方法は、例えば、スプレー、含浸又はサイズプレスである。薬剤の付与は、湿式抄紙工程におけるドライヤーの前の湿紙に行うことがより好ましい。

本実施形態に係るエアフィルタ用濾材は、支持体を有さないことが好ましい。ここで、支持体とは、濾材の強度を保つことを目的として濾材に積層される層である。本実施形態に係るエアフィルタ用濾材は、支持体を有さなくても、フィルタユニットへの加工時及びその使用時に必要とされる強度物性（引張強度、ガーレー剛度、表面強度）を有する。濾材が支持体と積層構造を形成していると、圧力損失が高くなるおそれがあるところ、濾材が支持体を有さないことで、低い圧力損失を実現できる。

次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、例中の「部」、「％」は、特に断らない限りそれぞれ「質量部」、「質量％」を示す。なお、添加部数は、固形分換算の値である。

（実施例１）
ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）２０部と、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）１９部と、平均繊維径０．５３μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−０４−Ｆ、ＬａｕｓｃｈａＦｉｂｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ．製）２５部と、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、ＬａｕｓｃｈａＦｉｂｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ．製）３６部とを、ミキサーを用いて水道水中で離解し原料スラリーを得た。得られた原料スラリーを用いて、手抄シートマシンにて湿式抄紙を行い、湿紙を得た。得られた湿紙にフッ素系撥水剤（ＮＫガードＳ−０９、日華化学社製）を湿紙の固形分に対する固形分付着量が１質量％となるように含浸によって付与した後、ロータリードライヤーを用いて１３０℃で乾燥し、坪量８０ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

（実施例２）
実施例１において、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）１９部を、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエチレンである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＥＮ、帝人社製、繊維径１．２ｄｔｘ（＝１１μｍ），繊維長５ｍｍ）１９部に変更した以外は実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

（実施例３）
実施例１において、フッ素系撥水剤（ＮＫガードＳ−０９、日華化学社製）に代えて、フッ素系撥水剤（ＮＫガードＳ−０９、日華化学社製）と、アルキル硫酸ナトリウム塩界面活性剤（エマール１０Ｇ、花王社製）とを１０：１で混合した混合液を、湿紙に対する固形分付着量が１．１質量％となるように湿紙に含浸付与した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

（実施例４）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５１部とし、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、ＬａｕｓｃｈａＦｉｂｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ．製）の配合部数を５部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

（実施例５）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を６５部、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５部、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、ＬａｕｓｃｈａＦｉｂｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ．製）の配合部数を５部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

（実施例６）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５部、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、ＬａｕｓｃｈａＦｉｂｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ．製）の配合部数を５１部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

（実施例７）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を１９部、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５部、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、ＬａｕｓｃｈａＦｉｂｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ．製）の配合部数を５１部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

（参考例８）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５６部とし、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、ＬａｕｓｃｈａＦｉｂｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ．製）の配合部数を０部（無配合）にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

（参考例９）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５部、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を５部、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、ＬａｕｓｃｈａＦｉｂｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ．製）の配合部数を６５部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

（比較例１）
実施例１において、全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を０部（無配合）、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を２４部、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、ＬａｕｓｃｈａＦｉｂｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ．製）の配合部数を５１部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

（比較例２）
実施例１において、ポリエステル全融バインダー繊維（メルティ３３００、ユニチカ社製、繊維径２．２ｄｔｘ（＝１４μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を２４部、（芯／鞘）がポリエステル／ポリエステルである芯鞘バインダー繊維（テピルスＴＪ０４ＣＮ、帝人社製、繊維径１．７ｄｔｘ（＝１３μｍ）、繊維長５ｍｍ）の配合部数を０部（無配合）、平均繊維径２．４μｍのマイクロガラス繊維（Ｂ−２６−Ｒ、ＬａｕｓｃｈａＦｉｂｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ．製）の配合部数を５１部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

各実施例及び比較例において得られた濾材の評価を表１及び表２に示す。表１及び表２中の評価は、以下に示す方法によって行った。

＜圧力損失＞
圧力損失は、有効面積１００ｃｍ^２のエアフィルタ用濾材に面風速５．３ｃｍ／秒で通風したときの差圧について、微差圧計を用いて測定した。

＜粒子透過率＞
粒子透過率は、ラスキンノズルで発生させた多分散ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）粒子を含む空気を、有効面積１００ｃｍ^２の濾材に面風速５．３ｃｍ／秒で通風したときの上流及び下流のＰＡＯ粒子の個数をレーザーパーティクルカウンター（ＫＣ−１８、リオン社製）を用いて測定し、個数から計算した百分率として求めた。対象粒子径は０．３μｍとし、粒子径範囲０．２〜０．３μｍ及び０．３〜０．４μｍにおける透過率の幾何平均値を用いた。なお、捕集効率（％）＝１００−粒子透過率（％）である。

＜ＰＦ値＞
ＰＦ値は、圧力損失及び粒子透過率の値から、数１に示す式を用いて計算した。対象粒子径は０．３μｍとした。なお、この値が高いほど、同一の圧力損失において粒子透過率が低く、すなわち、フィルタ性能が高いことを示す。

＜粒子負荷時圧力損失上昇率＞
粒子負荷時圧力損失上昇率は、ラスキンノズルで発生させた多分散ＰＡＯ粒子を含む空気を、濾材へのＰＡＯ付着量が３０ｇ／ｍ^２となるまで有効面積１００ｃｍ^２の濾材に面風速５．３ｃｍ／秒で通風し、ＰＡＯ付着前から付着後において上昇した圧力損失の上昇率を百分率で求めた。この値が小さいほど粒子負荷時に目詰まりを起こしにくいことを示す。

＜引張強度＞
引張強度は、オートグラフＡＧＸ−Ｓ（島津製作所社製）を用いて、試験幅１ｉｎｃｈ、試験長１００ｍｍ、引張速度１５ｍｍ／ｍｉｎの条件で測定した。

＜ガーレー剛度＞
ガーレー剛度は、ガーレーステフネステスター（熊谷理機社製）を用いて、試験幅１ｉｎｃｈ、試験長２ｉｎｃｈの条件で測定した。

＜表面強度＞
表面強度は、学振型摩擦堅牢度試験を用いて、荷重２Ｎ、往復回数１回、ストローク長１２０ｍｍの条件でサンプルを相互に摩擦させた後のサンプル表面を観察し、以下の基準にしたがって評価した。
◎：毛羽立ちがほとんどない（実用レベル）。
○：わずかに毛羽立ちがあるが、使用上問題のないレベル（実用下限レベル）。
×：毛羽立ちが非常に多く、使用上問題のあるレベル（実用不適レベル）。

＜撥水性＞
撥水性は、ＭＩＬ−ＳＴＤ−２８２に準拠して測定した。数値が大きいほど撥水性が良いことを示す。

表１及び表２の結果より明らかなように、本発明の方法によれば、高いフィルタ性能（低い圧力損失と高い捕集効率）を有し、粒子負荷時に目詰まりを起こしにくく（圧力損失上昇率が低い）、さらに、フィルタユニットへの加工時及びその使用時に必要とされる強度物性（引張強度、ガーレー剛度、表面強度）を有するエアフィルタ用濾材を得ることができる。

比較例１は、全融バインダー繊維を配合しなかったため、ガーレー剛度が弱かった。また、粒子負荷時の圧力損失上昇率が高かった。比較例２は、芯鞘バインダー繊維を配合しなかったため、表面強度が不足した。

Claims

水に繊維を分散させた原料スラリーを湿式抄紙法によって抄紙して湿紙を形成する抄紙工程と、前記湿紙を熱乾燥してシートを形成する乾燥工程とを有するエアフィルタ用濾材の製造方法であって、
前記原料スラリーは、前記繊維として、全融バインダー繊維と、芯鞘バインダー繊維と、マイクロガラス繊維とを含有し、
前記マイクロガラス繊維の平均繊維径が０．１〜６．０μｍであり、
前記乾燥工程では、前記全融バインダー繊維の全部又は一部、及び、前記芯鞘バインダー繊維の鞘部分の全部又は一部を溶融させて前記シートを形成し、
前記原料スラリー中の全繊維に占める芯鞘バインダー繊維の含有割合は５〜１９質量％であり、
前記原料スラリー中の各繊維の含有割合は、前記全融バインダー繊維が５〜６５質量％であり、前記芯鞘バインダー繊維が５〜１９質量％であり、前記マイクロガラス繊維が３０〜７６質量％であり、かつ、前記全融バインダー繊維と前記芯鞘バインダー繊維との総量が２４〜７０質量％であることを特徴とするエアフィルタ用濾材の製造方法。
前記全融バインダー繊維の成分が、ポリエステル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の製造方法。
前記芯鞘バインダー繊維の芯の成分がポリエステルであり、鞘の成分がポリエステル又はポリオレフィンであ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の製造方法。
非繊維状の合成樹脂バインダーを付与しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のエアフィルタ用濾材の製造方法。
前記原料スラリー、前記湿紙及び前記シートの少なくともいずれか一つに、撥水剤若しくは界面活性剤のいずれか一方又は両方を付与することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のエアフィルタ用濾材の製造方法。
前記乾燥工程では、ドライヤーを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のエアフィルタ用濾材の製造方法。