JPH03143514A - 濾材 - Google Patents

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） 本発明は気体中および液体中に含有される微粒子を効率
よく除去することができる精密濾過に適した濾材に関す
る。

（従来の技術） 近年、クリーンルームに対する要求も益々高度なものと
なり、例えばＨＥＰＡクラスと呼ばれるものは０．３μ
ｍの微粒子を９９．９７％以上捕捉するといった厳しい
ものである。従来、空気中の微細粉塵を除去する方法と
して紙状のフィルターが使用されてきた。このフィルタ
ーは極微細なガラスａｍまたは合成Ｉａｍの不織布より
なり、中でも比較的剛直なため捕捉性能を上げることが
できる割には通気抵抗が上がりにくいガラス繊維の不繊
布が主として使用されてきた。しかしながらこれらの不
織布は製造中に生ずる微小粒子や微細ｍ維の脱落した１
・のが透過側へ流出するといった欠点がある。

一方、微細粒子を液体中から分離するためのフィルター
としてはメンブランフィルタ−や金属の焼結成形体が知
られている。しかしながらこれらはいずれも空隙率が小
さいため流体通過の圧力損失が大キく、更にメンブラン
フィルタ−は面積の大きいものが製造しにくく、金属の
焼結成形体は孔径分布の幅が大きいといった欠点がある
。

そこで合成樹脂の多孔体を濾材に用いることが考えられ
るが、気孔率が高く且つ気孔径の小さなものは製造が極
めて困難で、具体的には平均気孔径が６０μｍ以下のも
のは未だ満足すべきものが得られていないのが現状であ
る。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は空気中の微細粉塵および液体中の夾雑微
粒子を高精度且つ効率よく除去でき、更に加工性も良好
な濾材を提供するにある。

（課題を解決するための手段） が７０モル多以上であるポリビニルアセタール系樹脂多
孔体よりなる濾材によって達成される。

本発明のポリビニルアセタール（以下「ｒＶＡｔＪと略
記する）系樹脂は、ポリビニルアルコール（以下「ＰＶ
ＡＪと略記する）を触媒の存在下でアルデヒド類と架橋
反応させたもので、架橋の程度を示すアセタール化度が
７０モル％以上、好ましくは８０モル嘩以上のものであ
る。アセタール化度がＴＯモル嘩より低い場合は、耐水
性に乏しく湿潤状態で柔軟な物性となり、濾材としての
保形性３寸法安定性に欠けたものとなり実用的でない。

本発明の濾材は平均気孔径が４０μｍ以下、好ましくは
５０μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以下であって、
その気孔率は６０％以上、好ましくは７０％以上、更に
好ましくは８０％以上の三次元網目構造を有するもので
ある。気孔径が４０μｍより大きいと微細な粒子の捕捉
率が低いものと１１す、気孔率小さすぎると濾過による
圧力損失が大きいものとなる。

本発明の濾材の気孔は三次元網目構造をしているため、
気孔径が極めて小さいにもかかわらず気孔率が高く、通
気抵抗が低いものとなる。また濾材を通過する夾雑微粒
子を含有する気体または液体は、迷路の如き複雑な細孔
を通過することになり、その間に夾雑微粒子は慣性効果
、拡散効果。

さえぎり効果、ｔカ効果および静電効果等の相互作用に
より捕捉されることになる。このため平均気孔径よりも
か、なり小さな粒径の微粒子も捕捉することができ、メ
ンブランフィルタ−や金属の焼結成形体並の濾過精度を
低い圧力損失で行なうことができる。

更に本発明の濾材は、加工性に優れた素材であり、例え
ばはさみやナイフといった通常の手段で切断やスライス
することができ、その形状や厚さも比較的容易に成形す
ることができる。

本発明の濾材は例えば次のようにして製造することがで
きる。即ち、完全又は部分ケン化のＰＶムを水溶液とな
し、これに澱粉粒および架橋剤としてのアルデヒド類を
加え、温度５０゛Ｃ以下、好ましくは２５〜４０°Ｃで
１時間以上、好ましくは２〜５時間ゆっくり撹拌しなが
ら均一に混合する。

上記澱粉粒としては、例えば米、小麦等から抽出精製さ
れた澱粉粒が好適である。上記アルデヒド類としては通
常ホルムアルデヒドが用いられる。

次に得られた混合液に硫酸等の酸触媒を加え充分撹拌し
た後、型枠に注型し、加温して架橋反応を行う。ここで
得られた反応生成物はアセタール化度が５ｏＮＴｏモル
貸のものであり、湿潤状態においては柔軟且つ軟弱であ
り、寸法安定性に欠けるものである。引き続きこの反応
生成物を型枠より取り出し、架橋剤および酸触媒の濃度
がそれぞれ１５〜２５重！！ｋＣｓ程度の高濃度混合液
に浸漬し４０〜７００°Ｃの温度で長時間更に架橋反応
を進める。続いて、得られた反応生成物を充分水洗し、
未反応の架橋剤と酸触媒及び残存している澱粉等が除去
され、均一微細な連続気孔を有する本発明の濾材を得る
ことができる。得られた濾材はアセタール化度が７０モ
ル嘩以上のＰｖＡｔ系樹脂多孔体で、平均気孔径が５〜
４０μｍ、気孔率が６０〜８５容量囁の三次元網目構造
の気孔を有するものである。

（発明の効果） 本発明の濾材は、均−且つ微細な連続気孔を有し、気孔
率が高いため濾過の際の圧力損失も小さく、寸法安定性
にすぐれ、耐薬品性も良好である。

また本発明の濾材は、ガラス繊維不織布の濾材に見られ
るような微小粒子や微細ｍ維の脱落といった現象もなく
、広い面積のものも得易く、所望の形状や厚さに切断し
たりスライスすることもでき、更に容易に折り曲げるこ
ともできるので、気体用。

液体−用の各種高精度濾過用に極めて好適である。

本発明の濾材は、従来極めて製造するのが困難であった
、０．３１１ｍの微粒子を１１９．９７％以上捕捉する
ＨＥＰＡクラスの濾材として適したものである。

以下、実施例により本発明を詳述するが、その前に本明
細書の各種特性値の測定法について記述する。

く大気塵捕集率〉 環境空気中に浮遊する大気塵を濾材で捕集し、濾過前後
の大気塵量より求めた。測定は２００ｍｍＸ　２００ｍ
ｍの大きさの濾材を濾過試験装置に取り付け、流速５０
０ｃｃ／分で環境空気を２分間流し、この時の濾過前後
の大気塵数をパーティクルカウンターＫＯ−Ｏｆ（リオ
ン■製〕により、０．３μｍ以上の大気塵を測るように
セットして測定した。

大気塵捕集率は下記式によって求めた。

〈液体濾過試験〉 試験濾材を４７ｍｍ−のガラスフィルターホルダーに挾
みこみクリップで固定して吸引びんに取り付け、アスピ
レータ−で減圧吸引して下記の微粒子分散原液を１１／
分の吸引速度で１分間濾過し濾液を得た。得られた濾液
および原液それぞれ７０ｍＪｉ！中に含まれる微粒子数
を液体自動粒子カウンターＭＯＤＥＬ　　４７０Ｇ　（
ＨＩＡＯ／ＲＯＹＣＯ社製）を用いて５種類の粒径側に
計数し、それぞれの粒径範囲における捕捉率（％）を下
記式より求めた。

（ここでＡは原液７０ｍｊ！中の個数、Ｂは濾液７０ｍ
Ａ！中の個数） 微粒子分散原液： Ｊ　ＩＳ　　Ｚ−８９０１に規定されるＪＩＳ−８１試
験粉体（関東ローム粉、平均粒子径８μｍ）０．１ｇを
２１の水に分散せしめたもの。

（実施例１） 重合度ＩＴ００の部分ケン化ＰＶＡを温水に溶解して、
濃度２０″！／１量％　、１４４０ｍｇのＰＶＡ水溶液
となし、これを４５°Ｃに温調し用意した。次に米澱粉
ａｓｏｙを５４０ｍＪの水に加え撹拌し分散液とし、こ
れを先に用意したＰＶＡ水溶液に加え、更に３７％ホル
ムアルデヒド水溶液３８０ｍ１加えた後、ゆっくりと撹
拌しなから液温を３２°Ｃに保持して３時間熟成した。

熟成後、５０嘩硫酸を２９０ｍ１加え、更に水を加えて
液量を３１に調整して均一に撹拌混合した。得られた混
合液を塩化ビニル製の型枠に注型し、約６０°Ｃで４０
時間架橋反応させた。得られた反応生成物を型枠から取
り出し、これを１５貸ホルムアルデヒド、２６％硫酸の
混合液に浸漬し４６°Ｃで３日間反応させ、続いて充分
に水洗して未反応のホルムアルデヒド、硫酸ならびに澱
粉等を除去した後乾燥してＰＶＡｔ系樹脂多孔体を得た
。次にこれを厚さ１．３ｍｍに切断しシート状の濾材と
した。

得られた濾材は、アセタール化度８２モル％。

気孔率８５容量嘩、平均気孔径７０μｍで孔径分布の小
さい三次元網目構造の連続気孔を有するＰＹＡｔ　系樹
脂多孔体であって、寸法安定性の良好なものであった。

この濾材の気体用濾材としての特性値は第１表の通りで
あった。比較例として市販（７）ＨＥＰＡ　用ガ５スｌ
ａ維濾紙ＡＦ−９９２（東洋濾紙ｆＲ）の結果を示した
。又、液体用濾材としての特性値は第２表の通りであっ
た。

第 表 （実施例２） 実施例１において用いた米澱粉に替えて小麦澱粉を用い
る他は実施例１と同様の方法でＰｖＡｔ系ＭＢ脂多孔体
とし、厚さ２．０ｍｍに切断して本発明の濾材を得た。

得られた濾材の平均気孔径は３０μｍで、液体用濾材と
しての特性値は第２表の通りであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平均気孔径４０μｍ以下、気孔率６０％以上の三次元網
   目構造を有し、アセタール化度が７０モル％以上である
   ポリビニルアセタール系樹脂多孔体よりなる濾材。