JPH0459007A

JPH0459007A - エアーフィルター用濾材

Info

Publication number: JPH0459007A
Application number: JP16466890A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Harigai; 針谷　靖久; Kozo Sakurai; 桜井　光三
Original assignee: Toyo Roshi Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Roshi Kaisha Ltd
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1992-02-25
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: JP2967233B2

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、ダストの捕集効率が高く、かつ使用寿命の長
い、新規な密度勾配型不織布で、自動車エンジン用空気
清浄器、空調用空気清浄器に用いる？ｊ”　＋４に関す
るものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来、こ
の種のエアーフィルターとしては、空気の流れ方向に粗
から密へと密度勾配を与えた２〜３層構造の乾式不織布
があり、３層不織布の作成法は、流入空気の上流側から
下流側に対し、繊維径の太い繊維層、中間の繊維層、細
い繊維層をそれぞれ積層し、繊維密度が異なる繊維層を
ニドルバンチ処理し、樹脂接着剤を流入空気の下流側に
多く付着させ、一体化し、密度勾配型不織布としたもの
である。

この密度勾配型不織布のＵ５過精度を支配するのば空気
流出側の密層部であり、？ｐ’ｄｉｆｈ効率を」−げる
ため、シー１〜の密層部の厚みを増したり、樹脂接着剤
の量を多くしたり、使用する繊維径を細くしたりして、
シートの小孔径化を図っている。

方、自動車エンジン用空気清浄において考えた場合、道
路付近の空気中のダストは、未舗装道路より発生する砂
塵のような大粒径のものから、自動車等から排出される
排ガス中のカーボン粒子などの小粒子のものまで、広域
の粒径分布の粒子が存在している。

ところが、上記密度勾配型不織布は、大粒径のダストに
対しては、粗層部及び中層部がプレフィルタ−として良
くはたらき、十分な０５過寿命が得られるものの、カー
ボン粒子に代表される小粒径のダストに対しては、粗層
部及び中層部がプレフィルタ−としてはたらかず、また
、密層部は樹脂接着剤の付着量を多くしてシートの小孔
径化を図っているため、密層部の空隙率は極めて小とな
り、密層部の早期目詰りにより、短い濾過寿命となる欠
点があった。

本発明は、ダストのが過動率が高く、しかも大粒径と小
粒径いずれのダストに対しても十分な濾過寿命が得られ
るエアーフィルターを提供し、もって従来の問題点を解
決することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段〕本発明の要旨とするところは下記のとおりである。

（１）空気流入側の粗層部から空気流出側の密層部へと
密度勾配を有した、少なくとも２層以上の繊維層からな
る炉材であって、各層の繊維重量に対して５〜５０％の
熱融着繊維を各層に配合し、かつ最密層部を除く各層に
、捲縮繊維を配合した不織布を湿式により抄造し、該不
織布に樹脂接着剤を不織布重量に対して２〜４０％含浸
し、付着させてなることを特徴とするエアーフィルター
用ろ材。

（２）空気流入側の粗層部から空気流出側の密層部へと
密度勾配を有した、少なくとも２層以上の繊維層からな
る炉材であって、各層の繊維重量に対して５〜５０％の
熱融着繊維を各層に配合し、かつ最密層部を除く各層に
、捲縮繊維及び加熱により捲縮が発生する繊維を配合し
た不織布を湿式により抄造し、該不織布を加熱処理した
後、樹脂接着剤を不織布重量に対して２〜４０％含浸し
、付着させてなることを特徴とするエアーフィルター用
ヂ材。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明のエアーフィルター用ろ材（湿式不織布）は、従
来の乾式不織布が、小粒径のダストにおけるが過寿命が
短かい欠点を改良すべく目詰りの主原因と考えられる最
密層部の低い空隙率を高め、かつ、粗層部及び中層部が
プレフィルタ−として好適に作用するように構成したも
のである。

その手段として、先ず熱融着繊維を各層の繊維重量に対
して５〜５０％配合することで、樹脂接着剤を多量に使
用しなくても、目的とする強度等の物性が得られる。従
って樹脂接着剤の使用量を減少するごとができ、が材の
密層部の空隙率を高めることができる。配合量が５％未
満では熱融着の効果が低く、必要な強度が得られず、５
０％超だと強度は得られるが、熱接着部が多くなるため
不織布の空隙率が低下し、？ｐ通過命が短くなってしし
まう。

さらに粗層部及び中層部を、プレフィルタ−として有効
に作用させるため、熱融着繊維の他に捲縮繊維を、好ま
しくは前記両層部の繊維重量に対して５〜５０％に配合
する。これにより両層部は嵩高性を有するものとなり、
前記密層部と組み合せた３層が材の？ｐ過性能は、大粒
径のダストにおいて、十分なが過寿命が得られる。

しかしながら、このように構成した３層炉材は小粒径の
ダストの場合は、ダストが前記粗層部及び中層部の繊維
層を通過して密層部が早期に目詰ってしまい、濾過寿命
が短かいものとなってしまう。また、捲縮繊維の配合量
を減らして、多少術な粗層部及び中層部としても、小粒
径のダストの場合にはｆ濾過寿命は長くなるが、大粒径
のダストの場合はが過寿命が短かいものとなってしまう
という難点がある。

そこで、粗層部及び中層部に、捲縮繊維および熱融着繊
維に加えて、加熱により捲縮が発生する繊維（以下加熱
捲縮繊維という）を配合することにより、前記問題を解
決した。

この加熱捲縮繊維は、通常の捲縮繊維と比較して、捲縮
がきわめて微細であり、また通常の捲縮繊維は、２次元
的な捲縮であるのに対して、加熱捲縮繊維は３次元的な
らせん状の捲縮であるため、これを不織布の原料に配合
することにより、嵩高性に優れ、大粒径のダスト及び小
粒径のダスト双方において、極めて優れたが過寿命を有
するものが得られた。

なお、加熱捲縮繊維の配合量は、各層の繊維重量に対し
て５％未満ではその効果が期待出来す、また７０％を越
えると、抄紙した不織布を加熱処理する際に生じる不織
布の収縮が著しく、十分なｔｐ過性能が得られなくなる
ので、繊維配合量は５〜７０％の範囲が好適である。

前記の如き構成で抄紙された不織布は、加熱捲縮繊維が
配合されている場合は加熱処理が施された後、樹脂接着
剤により含浸され、次いで乾燥される。

本発明に用いる樹脂接着剤は、有機溶剤中に溶解若しく
は、分散したもの、水溶性及び水分散性の各樹脂を用い
ることができる。これらのうち、有機溶剤中に溶解若し
くは分散した樹脂接着剤が有利であり、該樹脂接着剤は
、樹脂含浸後、溶液を乾燥する際に生じる樹脂のマイグ
レーションが少ないため均一に含浸されるが、水溶性及
び水分散性の樹脂接着剤でも、乾燥方法を工夫すれば使
用可能である。また、樹脂の種類は、アクリル、フェノ
ール、エポキシ、酢酸ビニル、メラミン樹脂等が使用で
き、シートへの含浸方法としては、浸漬法、ローラー法
、スプレー法等の方法で行なう。

前記樹脂接着剤の含浸量は、２％未満では必要な強度、
剛度が得られず、４０％を越えると必要な強度、剛度が
得られるが、空隙率が低下し、濾過寿命が短くなってし
まう。

本発明の湿式不織布は、原料繊維を均一に水に分散した
懸濁液を抄紙網上に堆積させてシート状に形成して、乾
燥するものであり、乾式不織布に見られるような、繊維
の部分的な積層ムラが発生することなく、非常に均一な
構造となるため、濾過精度、ｌア過寿命を向上させるの
に好適である。

本発明が材を抄造するマシンとしては、円網円網コンビ
ネーション、円網−長網コンビネーション、傾斜型多層
抄紙マシン等のマシンが用いられる。

本発明のエアフィルター用ろ材の重量は１００〜３５０
ｇ／ｎｆであることが好ましい。本発明の範囲がこれに
よって限定されるものではないが、重量が１００ｇ／ｒ
ｒｆ未満だと、内部捕集量が少ないためが過寿命が低下
してしまい、３５０ｇ／％を越えると炉材の厚みが厚く
なり、プリーツ状などにアッセンブリした際に濾過面積
を減らさなくてはならす、その結果アッセンブリしたも
のの濾過寿命が低下する。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１）多層抄きが可能な抄紙機を用いて、以下の様な配合の粗
密構造湿式不織布を作成した。

粗層部ポリエステル捲縮繊維（６ｄ　Ｘ１０ｍｍ）　　　２２
％ポリエステル熱融着繊維（２ｄ　ＸＩＯｍｍ）　　　
８％中層部ポリエステル捲縮繊維（３ｄ　Ｘ１０ｍｍ）　　　１５
％ポリエステル繊維（２ｄ　Ｘ１０ｍｍ）　　　　　１
５％ポリエステル熱融着繊維（２ｄ　Ｘ１０ｍｍ）　　
１０％密層部ＮＢＫＰ　（天然パルプ）　　　　　　　　１０％ポリ
エステル繊維（２ｄＸＩＯ胴）　　　　１２％ポリエス
テル熱融着繊維（２ｄ　Ｘ１０ｍｍ）　　　８％このシ
ートにフェノール樹脂接着剤ヲ３０　ｇ／ボ付着させ、
目付２４０　ｇ／ボ、厚み３．０　ｍｍ、透気度０．８
　ｓｅｃ／　３００　ｃｃ、バブルポイント法による平
均孔径が９０μｍのが材を得た。

（実施例２）実施例１と同様の抄紙機により、以下の様な配合の粗密
構造湿式不織布を作成した。

粗層部ポリエステル捲縮繊維（ｆ３ｄｘｌＯ胴）　　　１２％
ポリエステル加熱捲縮繊維（２，５ｄ　ＸＩＯ胴）１０
％ポリエステル熱融着繊維（２ｄ　ＸＩＯｍｍ）　　　８
％中層部ポリエステル捲縮繊維（３ｄ　ＸＩＯｍｍ）　　　１５
にポリエステル加熱捲縮繊維（２，５ｄ　Ｘ１０ｍｍ）
１５％ポリエステル熱融着繊維（２Ｘｄ　ＸＩＯｍｍ）　１０
％密層部実施例１の密層部と同じ。

このシートを１７０°Ｃの温度で加熱処理し、冷却後、
実施例１同様フ工ノール樹脂接着剤を３０ｇ／ボ付着さ
せ、目付２４０　ｇ／ボ、厚み３．０　ｍｍ、透気度０
．８ｓｅｃ／３００ｃｃ、平均孔径９０ｚｍの炉材を得
た。

（比較例１）実施例１と同様の抄紙機により、以下の配合の粗密構造
湿式不織布を作成する工程において、ウェッ１〜パート
から出た直後のシートに水分散性フェノール樹脂接着剤
をスプレー法にて含浸させ、乾燥し、樹脂３０ｇ／ｎｆ
を付着させたシートを作成した。

このシートは、目付２４０　ｇ／ボ、厚み３．０　ｍｍ
、透気度１．０ｓｅｃ／３００ｃｃ、平均孔径９８μｍ
であった。

粗層部ポリエステル捲縮繊維（６ｄ　Ｘ１０ｍｍ）　　２２％
ポリエステル繊維（２ｄ　Ｘ１０ｍｍ）　　　　　８％
中層部ポリエステル捲縮繊維（３ｄ　Ｘ１０ｍｍ）　　１５％
ポリエステル繊維（２ｄ　Ｘ１０ｍｍ）　　　　２５％
密層部ＮＢＫＰ　　　　　　　　　　　　　　　　１０％ポリ
エステル繊維（２ｄ　Ｘ１０ｍｍ）　　　　２０％（比
較例２）比較例１と同様の作成方法及び同様の繊維配合でフェノ
ール樹脂接着剤を８０ｇ／ｎｆ付着させたシートを作成
した。

このシートは、目付２９０　ｇ／ポ、厚み３．０印、透
気度１．５　ｓｅｃ／　３００　ｃｃ、平均孔径９０μ
ｍであった。

実施例１，２及び比較例１．２のエアーフィルター４種
に加え、市販の乾式不織布タイプのエアーフィルターに
ついて以下の条件でＪＩＳ　８種ダスト及び軽油燃焼排
ガス中のカーボンダスト負荷テストを行なった。

ＪＩＳ　８種ダストテストテスト法：　ＪＩＳ　Ｄ−１６１２に準拠有効濾過面積
：４３０ｃ消の平板ダスト投入Ｗｋ１ｇ／ポ風速：　３０ｃｍ／ｓｅｃ増加通気抵抗：　３００ｍｍＡｑ上昇時をフルライフと
するカーボンダストテストダスト：軽油燃焼排ガス中のカーボン有効濾過面積：４３０ｃ消の平板ダスト投入量：０．０５ｇ／ボ風速：３０ｃｍ／ｓｅｃ増加通気抵抗：　３００ｍｍＡｑ上昇時をフルライフと
するこれらのダスト負荷テスト結果及び各シー１〜の破裂強
度、引張強度、密層部の空隙率の値は第１表に示す通り
であった。

有するものである。

（発明の効果〕以上述べたように、本発明のエアーフィルター用ろ材ば
、繊維間を接着するのに、熱融着繊維と樹脂接着剤の２
種を使用しているので、樹脂接着剤の使用量を減少する
ことができ、これによって炉材の空隙率が高くなる。ま
た、枦材の粗層部及び中層部に、通常の捲縮繊維および
必要に応じて加熱捲縮繊維を配合することで、該面部が
大粒径のダスト及び小粒径のダストともにプレフィルタ
−として有効に作用するものとなった。

以上のように、本発明のエアーフィルター用ろ材は従来
の市販品に比べて、ＪＩＳ　８種ダストにおける濾過効
率が同程度で、粒径の大きいＪＩＳ　８種ダスト及び粒
径の小さいカーボンゲス１〜双方において極めて優れた
が過寿命を有すものである。

第１表から明らかなように、熱融着繊維を配合している
実施例１と、配合していない比較例１は、同量の樹脂接
着剤を付着させているものであるが、強度は比較例１の
方が弱い。また比較例１の強度を高めるために、樹脂接
着剤を多く付着させた比較例２は、強度は強くなるが、
密層部の空隙率が低くなるために、濾過寿命が短かくな
り、比較例１２とも実用に不向きである。

・方、実施例１は、十分な強度を有し、かつ密層部の空
隙率が比較例及び市販品に比べて高いため、濾過効率、
寿命とも良好な値を示している。

また、実施例２は、実施例１の配合繊維の一部の繊維を
、加熱捲縮繊維に置換えたものであり、実施例１と比較
すると、ＪＴＳ　８種ダスト保持量は若干劣るものの、
粗層部及び中層部のプレフィルタ−としての効果が有効
に発揮され、カーボンダストの保持量が多く、より長寿
命となっている。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）空気流入側の粗層部から空気流出側の密層部へと
密度勾配を有した、少なくとも２層以上の繊維層からな
るろ材であって、各層の繊維重量に対して５〜５０％の
熱融着繊維を各層に配合し、かつ最密層部を除く各層に
、捲縮繊維を配合した不織布を湿式により抄造し、該不
織布に樹脂接着剤を不織布重量に対して２〜４０％含浸
し、付着させてなることを特徴とするエアーフィルター
用ろ材。
（２）空気流入側の粗層部から空気流出側の密層部へと
密度勾配を有した、少なくとも２層以上の繊維層からな
るろ材であって、各層の繊維重量に対して５〜５０％の
熱融着繊維を各層に配合し、かつ最密層部を除く各層に
、捲縮繊維及び加熱により捲縮が発生する繊維を配合し
た不織布を湿式により抄造し、該不織布を加熱処理した
後、樹脂接着剤を不織布重量に対して２〜４０％含浸し
、付着させてなることを特徴とするエアーフィルター用
ろ材。