JPH0299108A - エアフィルター濾材 - Google Patents

エアフィルター濾材

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JPH0299108A
JPH0299108A JP24907888A JP24907888A JPH0299108A JP H0299108 A JPH0299108 A JP H0299108A JP 24907888 A JP24907888 A JP 24907888A JP 24907888 A JP24907888 A JP 24907888A JP H0299108 A JPH0299108 A JP H0299108A
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Takashi Yamazaki
山崎 岳志
Yoshimi Oshitari
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OSHIDARI KENKYUSHO KK
Mitsubishi Paper Mills Ltd
Oshitari Laboratory Inc
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
Oshitari Laboratory Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、気体中に含有される微粒な粉塵を効率良く除
去し、清浄な気体を得るための高性能炉材に関するもの
である。更に詳細には、焼却による減容が望まれる放射
性物質含有粉塵ジ濾過用、フッ酸への暴露の可能性のあ
る半導体製造工程での粉・塵j濾過用、微細ガラス粉塵
の発生をきらう場所での粉窪消過等に有効な高性能炉材
に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、高性能エアフィルタ(HEPA)用の1戸材には
径の細いものが比較的安価に製造でき、且つ比較的剛直
なため粉塵捕集効率が高く、且つ、通気抵抗が低くでき
ることからガラス繊維がおもに用いられてきた。しかし
ながら、マイクロガラス繊維は製造中に副生ずる微小粒
子を微量に含有し、又tIa帷自体の破損等による自己
発塵が避けられず、このためこれらの微小粒子が透過側
へ脱落すると言う欠点が有る。又、ガラスを用いたもの
では、半導体製造工程で用いられるフッ酸への暴露によ
り劣化してしまうためこのような用途での使用が制限さ
れる欠点が有る。又、空気ジ濾過の一つの用途である放
射性物質含有粉塵の除去に使用した場合、これらの粉塵
を吸着した1戸材は燃焼させて要領を小さくして廃棄処
分をするのであるが、ガラスI$iI!ではこの減容が
できないと言う問題が有る。
これらの問題点を解決する方法として、有ta!l雑と
マイクロガラスを組み合わせることで、ガラスの使用量
を減らす試みがされている(特開昭58−205520
号公報、特開昭6279822号公報、特開昭62−2
10025号公報)。しかしながら、これらの方法では
マイクロガラスの使用間を大幅に減らすと粉塵捕集能が
低下し、且つj濾過抵抗が増大するため、ガラスの減量
に限界が有り目的を十分に達成できない。また、ガラス
を全く含まない1戸材として、フィブリル化された有m
繊維を用いた1戸材が開発されている(特開昭59−9
2011号公報)。しかしながら、このようなmrta
を単独で用いた場合には繊維が柔軟であり又微細である
ために得られる5戸材の密度゛が高くなり、その結果、
粉塵捕集効率は得られるものの通気抵抗が高く、実用に
適さない。
又、これらの微細繊維を用いた場合には一般の湿式抄紙
法により製造しようとした場合には、ワイヤーからの損
失が大きく、またワイヤーの目づまりを生じる等の製造
上の問題が避けられない。更に、通気抵抗を下げようと
して比較的径の太いモノフィラメントの繊維を含有した
場合には、粉塵捕集効率の低下が著しく、またj濾過抵
抗の低下も小さく、十分な性能が得られない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は上記欠点や問題点を解決し、ガラス繊維を含ま
ず焼却による減容が可能であり、可燃性で耐フツ酸性等
の高い耐薬品性を有し、製造上も問題がなく、従来技術
ではマイクロガラス繊維なしには達成不可能であった高
効率、低圧損の高性能エアフィルター5戸材を提供する
ことを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
これら課題を解決する方法として種々の繊維のフィルタ
ーへの応用を検討した結果、異形断面を有する繊維を他
の細い繊維と組み合わせることで今迄に無い良好なフィ
ルター特性がガラス繊維なしで得られることを見出し本
発明を完成させた。
すなわち、本発明は、 1、異形断面を有するm帷最大投影径5戸以上の有機1
1,130〜90重量%、繊維の一部分又は全部が繊維
径1戸以下にフィブリル化された有機繊維5〜40重σ
%、及び11維径1〜5戸の極細有nmN3〜30重量
%、がら成ることを特徴とするエアフィルター5戸材。
2、上記エアフィルター炉材のシート密度が0.20/
cd以下であることを特徴とするエアフィルター5戸材
である。
本発明でいう、異形断面を有する繊維最大投影径5−以
上の有機1維とは、たとえばT型、X型、Y型、星型な
どの異形断面を有する一般にシート密度を低下させる効
果を有する繊維でその最大投影径が5pR以上のもので
あり、その具体的な例としては2デニール及び4デニー
ルのY型断面を有するビニロン繊維(ビニロン[fVP
Y203゜クラレ製〉、2デニールのT型断面を有する
ポリエステル1ilffl(ポリエステル繊維T927
.クラレ製)等が挙げられる。これら繊維の径の上限は
特に限定されないが、粉塵捕集効率の点から、40p以
下が好ましい。これら異形断面を有するamの使用量は
、30〜90重堡%が適当であり、より好ましくは40
〜75重量%であり、配合5が30重量%未満では通気
抵抗が高くなってしまい、又配合量が90重量%を越え
ると十分な粉塵捕集効率が得られない。
本発明でいう繊維の一部分又は全部が4JJiH径1p
以下にフィブリル化された有機繊維は、例えば、1)合
成高分子溶液を該高分子の貧溶媒中にせん断力をかけな
がら流下させ、taIIi状フィブリルを沈澱させる方
法(フィブリッド法、特公昭35−11851号公報)
、 2)合成モノマーを重合させなからせん断力をかけフィ
ブリルを析出させる方法(重合せん語法、特公昭47−
21898号公報)、 3)二種以上の非相溶性高分子を混合し、溶融押し出し
又は紡糸し、切断後機械的な手段で繊維状にフィブリル
化する方法)スプリット法、特公昭35−9651号公
報)、 4)二種以上の非相溶性高分子を混合し、溶融押し出し
又は紡糸し、切断後溶剤に浸漬して一方の高分子を溶解
し、Ill状にフィブリル化する方法(ポリマーブレン
ド溶解法、米国特許3.382,305号公報)、 5)合成高分子をその溶媒の沸点以上でかつ高圧側から
低圧側へ爆発的に噴出させた後、繊維状にフィブリル化
する方法(フラッシュ紡糸法、特公昭36−16460
号公報)、 6)ポリエステル系高分子に該ポリエステルに非相溶の
アルカリ可溶成分をブレンドし、成形後アルカリにより
減量加工後叩解し、繊維状にフィブリル化する方法(ア
ルカリ減量叩解法、特開昭56−315号公報)、 7)ケブラー繊維等の高結晶性、高配向性繊維を適当な
4I維長に切断後、水中に分散させ、ホモジエナイザー
、叩解曙等を用いて、フィブリル化する方法(特開昭5
6−100801号公報、特開昭59−92011号公
報)等の方法によって得られる繊維であり、具体的な例
としては、ケブラー繊維を均質化装置でフィブリル化し
たちのく・MFC−400,ダイセル社製)、アルカリ
減量叩解法によって得られたポリエステルバルブ等が挙
げられる。
これらフィブリル化された有機繊維の配合間は、5〜4
0fiffi%が適当であり、より好ましくは10〜3
0重量%であり、5重量%未満では十分な捕集効率が得
られず、また40重3%を越えると三濾過抵抗が高く実
用に適さない。
本発明で言う、繊維径1〜5戸の極細有機繊維とは、例
えば0.2デニール以下のポリエステル繊維、PVA!
i維、アクリル繊維等の繊維が挙げられる。これら繊維
の配合間は5〜30重量%が適当であり、5重量%未満
では十分な粉塵捕集効率が得られず、又湿紙のワイヤー
からの剥がれが悪い等の製造上の問題を生じ、30重伍
%を越えると濾過抵抗が高くなり実用に適さない。
本発明のエアフィルター炉材はその密度を0.2q/−
以下とすることが好ましく、この密度を越えると1戸材
のj濾過抵抗が高くなるため実用上の問題を生じる。
本発明のエアフィルター1戸材は、一般紙や湿式不織布
をI81造するための抄紙機、例えば長網抄紙機、丸網
抄紙機、傾斜ワイヤー式抄紙様等により、製造される。
本発明のエアフィルター炉材には、必要に応じ、ジ戸材
の特性を阻害しない範囲で、アクリル系エマルジョン等
のバインダーや、水剤、分散剤、歩留り向上剤、染料等
の添加剤を配合することができる。
本発明のエアフィルター1戸材の目付は特に限定されな
いが、フィルターユニットの加工性の点から50g/ゴ
〜150G/mの範囲が好ましく、50 a/rtL未
満では折り加工が困難となり、また150Q/mを越え
るとユニットあたりの濾過面積が制限されてしまう。
〔作用] 本発明のエアフィルター炉材がなぜ有機繊維でありなが
ら高い粉塵捕集効率と低いj濾過抵抗の両者を同時に満
足するかは定かでは無いが、繊維径1戸以下の繊維と、
!I維径径1〜5戸極細有機繊維および5−以上の異形
断面を右する繊維を組み合わせることで、繊維径1p以
下のIllの凝集が押さえられ、より均一なネットワー
クを形成し繊維径1p以下の有機繊維の単独、繊維径1
p以下の有機41雑と5戸以上の異形断面を有する繊維
の組み合わせ、およびm組径1/ffi以下の有機tX
H維と繊維径1〜5IjJRの極細有機繊維の組み合わ
せでは得られない潜在的な粉塵捕集能が引き出されるこ
と、異形断面を有する繊維がlll径径太さにもかかわ
らず高い単mtta捕集効率を示し、同時にシートを低
密度化してジ濾過抵抗を低下させること、さらには、繊
維径1〜5IJ11の極細有機繊維がそれ自身でかなり
高い単繊維捕集効率を有しているためと推定される。ま
た、iI維径、繊維形状の異なる!l維を組み合わせた
本発明の1戸材は、湿式抄紙法による製造において、微
細な繊維の扱けが少なく、高価な1iftを有効にシー
トに成形できる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
らに何等限定されるものではない。実施例及び比較例中
の%は重量%を表わす。なお、実施例及び比較例におけ
る圧力損失及び粉塵捕集効率は以下の方法で測定した。
圧力損失:炉材に空気を流速4.75cm/秒で通気さ
せた時の通気抵抗を水柱マノメーターにより求めた。
粉塵捕集効率:平均粒径0.3/IMのジオクチルフタ
レート粒子を発生させ、この粒子を含有する空気を流速
5.3cm/秒で炉材を通過させ、炉材の前後でサンプ
リングした空気中の粒子数を光散乱式粒子計数器(KC
−11,リオン株式会社製)を用いて測定し、下記の式
を用いて算出した。
粉塵捕集効率(%)= 濾過前粒子数 (実施例1) ケブラー微細繊維(MFC−400,ダイセル社製)2
0%、ポリエステル繊維(旭化成社製。
0.1デニ一ル×3M、直径的3−)12%、Y型ビニ
ロン繊維(クラレ社製、2デニールX6s、最大投影径
約20u)68%を混合して水性スラリーを作成し、こ
のスラリーから標準角形手抄き抄紙機を用いて秤Ei7
0a/rdとなるようにシートを作成した後、軽くプレ
スをし、乾燥して実施例1のj炉材シートを得た。この
シートの物性及び、フィルター性能を表−1に示す。
得られたj炉材シートはHEPAフィルターとして実用
上問題のないフィルター性能を示し、かつガラスを含ま
ないため良好な減容性を示した。
(実施例2) PFIミルでろ水度200csfに叩解したポリエステ
ルバルブ(帝人社p!A>23%、ポリエステル繊維(
旭化成社製、0.1デニールX 3 am )12%、
T型ポリエステル繊維(クラレ社製、2デニールX5m
)65%を混合して水性スラリーを作成し、このスラリ
ーから実施例1と同様にして秤量70 Q/Tdの実施
例2のj炉材シートを得た。
このシートの物性及び、フィルター性能を表−1に示す
。得られたj炉材シートはHEPAフィルターとして実
用上問題のないフィルター性能を示し、かつガラスを含
まないため良好な減容性を示した。
(比較例1) 実施例1で用いたケブラー微細!Ii維100%の水性
スラリーを用いて秤f2t70q/mのシートを実施例
1と同様にして試作したが、ワイヤー下への扱けが多く
、又ワイヤーからの剥がれが悪くシートが得られなかっ
た。
(比較例2) 実施例2で用いたポリエステルバルブ100%の水性ス
ラリーを用い実施例1と同様にして秤量40 a/rd
の比較例2のミ戸材シートを得た。このシートの物性及
び、フィルター性能を表−1に示す。得られた炉材シー
トは圧力損失即ち濾過抵抗が高く、実用に適さないもの
であった。
(比較例3) 実施例1のY型ビニロン繊維(クラレ社製、2デニール
×6M1最犬投影径約20−)を通常の断面を有するポ
リエステル繊維(帝人社製、2デニール×5履−クリー
プ入り、直径的15−)に置き換えたほかは実施例1と
全く同様にして秤量70g/Tdの比較例3のj炉材シ
ートを得た。このシートの物性及び、フィルター性能を
表−1に示す。得られた5炉材シートは粉塵捕集効率、
圧力損失のいずれも不十分で、実用に適さないものであ
った。
く比較例4) ケフラー微mua雑(MFC−400,’Iイセル社製
)50%、ポリエステル繊維(旭化成社製。
0.1デニ一ルX3m>50%を混合した水性スラリー
を用い実施例1と同様にして秤E!4C1l麓の比較例
2のジ戸材シートを得た。このシートの物性及び、フィ
ルター性能を表−1に示す。
得られたj炉材シートは粉塵捕集効率は高いものの圧力
損失が非常に高く、実用に適さないものであった。
〈比較例5) 実施例1の配合で得た湿紙をプレス圧を強い目にしてプ
レス掛けを行い、乾燥して密度0.22a/ctAのシ
ートを得た。このシートの物性及び、フィルター性能を
表−1に示す。19られた炉材シートは粉塵捕集効率は
高いものの圧力損失が高く、実用に適さないものであっ
た。
〔発明の効果〕
本発明のエアフィルターミ戸材は焼却による減容が可能
であり、微細粉塵の捕捉能が高く、且つ、通気抵抗が低
く、又ガラスを含まないためガラス自身の破損による自
己発塵の心配が無く、製造上の問題もない、産業上有用
な高性能エアフィルターである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、異形断面を有する繊維最大投影径5μm以上の有機
    繊維30〜90重量%、繊維の一部分又は全部が繊維径
    1μm以下にフィブリル化された有機繊維5〜40重量
    %、及び繊維径1〜5μmの極細有機繊維5〜30重量
    %、から成ることを特徴とするエアフィルターろ材。 2、シート密度が0.2g/cm^2以下であることを
    特徴とする請求項1記載のエアフィルターろ材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5154273A (en) * 1991-11-26 1992-10-13 Socio Tec Integrators, Inc. Platform conveyor
JP2007167788A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Toyota Boshoku Corp フィルタ用ろ材、流体ろ過用フィルタ及びエンジン用オイルフィルタ

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