KR20210106553A - 필터 플리트 팩 및 에어 필터 유닛 - Google Patents

필터 플리트 팩 및 에어 필터 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20210106553A
KR20210106553A KR1020217023464A KR20217023464A KR20210106553A KR 20210106553 A KR20210106553 A KR 20210106553A KR 1020217023464 A KR1020217023464 A KR 1020217023464A KR 20217023464 A KR20217023464 A KR 20217023464A KR 20210106553 A KR20210106553 A KR 20210106553A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
pleat pack
air filter
porous membrane
ptfe
Prior art date
Application number
KR1020217023464A
Other languages
English (en)
Inventor
시호 우치야마
Original Assignee
닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛토덴코 가부시키가이샤 filed Critical 닛토덴코 가부시키가이샤
Publication of KR20210106553A publication Critical patent/KR20210106553A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • B01D39/083—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material of organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1692—Other shaped material, e.g. perforated or porous sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B01D46/12—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces in multiple arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/54—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms
    • B01D46/543—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms using membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/14—Pleat-type membrane modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
    • B01D69/107—Organic support material
    • B01D69/1071—Woven, non-woven or net mesh
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1213—Laminated layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1216—Three or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/30—Polyalkenyl halides
    • B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
    • B01D71/36—Polytetrafluoroethene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/0216—Bicomponent or multicomponent fibres
    • B01D2239/0233—Island-in-sea
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0654—Support layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0668—The layers being joined by heat or melt-bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0681—The layers being joined by gluing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1208—Porosity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1216—Pore size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1233—Fibre diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1291—Other parameters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

본 개시의 필터 플리트 팩은, 플리트형으로 접힌 에어 필터 여과재를 구비하고, 에어 필터 여과재는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 다공질막과 통기성 지지재의 적층체를 포함하고, 필터 플리트 팩의 플리트선과 수직으로 교차하는 평면에 의해 절단한 당해 필터 플리트 팩의 절단면을 관찰했을 때, PTFE 다공질막은, 당해 막이 연장되는 방향으로, 제1 수렴부, 분할부 및 제2 수렴부를 이 순으로 갖고, 분할부에 있어서, PTFE 다공질막은 당해 막의 두께 방향으로 복수의 층으로 분할됨과 함께, 상기 복수의 층은 서로 이격되어 있으며, 제1 수렴부 및 제2 수렴부에 있어서, 상기 복수의 층은 1개의 층으로 수렴되어 있다. 본 개시의 필터 플리트 팩은, 플리트 가공 시에 있어서의 포집 효율의 저하가 억제된 필터 플리트 팩이다.

Description

필터 플리트 팩 및 에어 필터 유닛
본 발명은, 플리트형으로 접힌 에어 필터 여과재를 구비하는 필터 플리트 팩과, 당해 필터 플리트 팩을 구비하는 에어 필터 유닛에 관한 것이다.
에어 필터 여과재, 특히 반도체 공업 및 약품 공업 등에서 이용되는 클린 룸의 에어 필터에 사용되는 여과재에, 폴리테트라플루오로에틸렌(이하, 「PTFE」라고 기재함) 다공질막을 사용한 여과재가 있다. PTFE 다공질막을 사용한 에어 필터 여과재는, 유리 섬유를 사용한 여과재에 비하여, 자기 발진성이 낮고, 내약품성이 높은 등의 특장을 갖는다. 또한, PTFE 다공질막을 사용한 에어 필터 여과재는, ULPA(ultra-low penetration air grade) 필터로 했을 때, 유리 섬유를 사용한 여과재에 비하여 동일한 포집 효율로 2/3 내지 1/2 정도의 낮은 압력 손실을 달성할 수 있다. 특허문헌 1에는, PTFE 다공질막을 사용한 에어 필터 여과재와 그 제조 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2001-170461호 공보
에어 필터 여과재에 있어서 PTFE 다공질막은, 당해 막을 보강하여 여과재로서의 형상을 유지하기 위해서, 통상, 통기성을 갖는 지지재(이하, 「통기성 지지재」라고 기재함)와 적층되어 있다. 또한, 에어 필터 여과재는, 가능한 한 큰 여과 면적을 확보하기 위해서, 주름 접기 가공(플리트 가공)에 의해, 측면에서 보아 연속된 W자형이 되도록 플리트형으로 접혀 있는 것이 일반적이다. 플리트 가공된 에어 필터 여과재는, 또한 프레임체에 내장되어, 에어 필터 유닛으로서 사용된다. 또한, 플리트 가공된 에어 필터 여과재는, 일반적으로, 「필터 플리트 팩」이라고 당업자에게 칭해지고 있다.
PTFE 다공질막은 매우 얇은 막이다. 이 때문에, 통기성 지지재와 적층되어 있어도, 플리트 가공 시에 당해 막에 가해지는 응력에 의해, 미소한 결함이 PTFE 다공질막에 발생하는 경우가 있다. PTFE 다공질막에 결함이 발생하면, 필터 플리트 팩 및 이것을 구비하는 에어 필터 유닛으로서의 포집 효율이 저하된다. 특허문헌 1에는, 이들 현상 및 그 해결에 대하여 전혀 개시되어 있지 않다.
본 발명은, PTFE 다공질막을 사용한 에어 필터 여과재를 구비하는 필터 플리트 팩이며, 플리트 가공 시에 있어서의 포집 효율의 저하가 억제된 필터 플리트 팩의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은,
플리트형으로 접힌 에어 필터 여과재를 구비하는 필터 플리트 팩이며,
상기 에어 필터 여과재는, PTFE 다공질막과, 통기성 지지재의 적층체를 포함하고,
상기 필터 플리트 팩의 플리트선과 수직으로 교차하는 평면에 의해 절단한 당해 필터 플리트 팩의 절단면을 관찰했을 때, 상기 PTFE 다공질막은, 당해 막이 연장되는 방향으로, 제1 수렴부, 분할부 및 제2 수렴부를 이 순으로 갖고,
상기 분할부에 있어서, 상기 PTFE 다공질막은 당해 막의 두께 방향으로 복수의 층으로 분할됨과 함께, 상기 복수의 층은 서로 이격되어 있으며,
상기 제1 수렴부 및 상기 제2 수렴부에 있어서, 상기 복수의 층은 1개의 층으로 수렴되어 있는, 필터 플리트 팩
을 제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은,
상기 본 발명의 필터 플리트 팩과, 상기 필터 플리트 팩을 지지하는 프레임체를 구비하는 에어 필터 유닛
을 제공한다.
본 발명에 의한 필터 플리트 팩에서는, 당해 필터 플리트 팩에 있어서의 상기 절단면을 관찰했을 때, PTFE 다공질막은, 당해 막이 연장되는 방향으로, 제1 수렴부, 분할부 및 제2 수렴부를 이 순으로 갖고 있다. 분할부에 있어서, PTFE 다공질막은 당해 막의 두께 방향으로 복수의 층으로 분할됨과 함께, 당해 복수의 층은 서로 이격되어 있다. 또한, 제1 수렴부 및 제2 수렴부에 있어서, 상기 복수의 층은 1개의 층으로 수렴되어 있다. 분할부는, 상기 적층체를 포함하는 에어 필터 여과재를 플리트 가공할 때 형성되지만, 플리트 가공 시에 PTFE 다공질막에 가해지는 응력은 분할부의 형성에 의해 분산 및 완화되고, 이에 의해, 플리트 가공에 의한 PTFE 다공질막에 대한 결함의 발생이 억제된다. 따라서, 본 발명에 의하면, PTFE 다공질막을 사용한 에어 필터 여과재를 구비하는 필터 플리트 팩이며, 플리트 가공 시에 있어서의 포집 효율의 저하가 억제된 필터 플리트 팩이 달성된다.
도 1a는, 본 발명의 필터 플리트 팩의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 1b는, 도 1a에 도시한 필터 플리트 팩의 단면 B-B에 있어서의 영역 I를 나타내는 단면도이다.
도 2a는, 본 발명의 필터 플리트 팩이 가질 수 있는 PTFE 다공질막의 일례에 있어서의 분할부의 근방을 나타내는 모식도이다.
도 2b는, 본 발명의 필터 플리트 팩이 가질 수 있는 PTFE 다공질막의 일례에 있어서의 분할부의 근방을 나타내는 모식도이다.
도 2c는, 본 발명의 필터 플리트 팩이 가질 수 있는 PTFE 다공질막의 일례에 있어서의 분할부의 근방을 나타내는 모식도이다.
도 2d는, 본 발명의 필터 플리트 팩이 가질 수 있는 PTFE 다공질막의 일례에 있어서의 분할부의 근방을 나타내는 모식도이다.
도 2e는, 본 발명의 필터 플리트 팩이 가질 수 있는 PTFE 다공질막의 일례에 있어서의 분할부의 근방을 나타내는 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 필터 플리트 팩이 가질 수 있는 분할부의 위치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는, 본 발명의 필터 플리트 팩이 구비하는 에어 필터 여과재의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 에어 필터 유닛의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 6a는, 실시예 1의 필터 플리트 팩에 있어서의 분할부를 포함하는 절단면의 주사형 전자 현미경(이하, 「SEM」이라고 기재함)에 의한 관찰 상이다.
도 6b는, 도 6a에 도시한 관찰 상의 영역 Ⅳ의 확대 상이다.
도 7a는, 실시예 1의 필터 플리트 팩에 있어서의 분할부를 포함하는 절단면의 SEM에 의한 관찰 상이다.
도 7b는, 도 7a에 도시한 관찰 상의 영역 Ⅴ의 확대 상이다.
도 7c는, 도 7b에 도시한 확대 상의 영역 Ⅵ의 확대 상이다.
도 8a는, 실시예 2의 필터 플리트 팩에 있어서의 분할부를 포함하는 절단면의 SEM에 의한 관찰 상이다.
도 8b는, 도 8a에 도시한 관찰 상의 영역 Ⅶ의 확대 상이다.
도 8c는, 도 8b에 도시한 확대 상의 영역 Ⅷ의 확대 상이다.
도 9a는, 실시예 3의 필터 플리트 팩에 있어서의 분할부를 포함하는 절단면의 SEM에 의한 관찰 상이다.
도 9b는, 도 9a에 도시한 관찰 상의 영역 Ⅸ의 확대 상이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 발명은, 이하에 기재하는 실시 형태에 한정되지는 않는다.
[필터 플리트 팩]
본 발명의 필터 플리트 팩의 일례를 도 1a 및 도 1b에 나타낸다. 도 1b는, 도 1a의 단면 B-B에 있어서의 영역 Ⅰ의 확대도이다. 도 1a 및 도 1b의 필터 플리트 팩(1)은, 플리트형으로 접힌 에어 필터 여과재(2)로 구성된다. 에어 필터 여과재(2)는, PTFE 다공질막(3)과 통기성 지지재{4(4A, 4B)}의 적층체(5)를 포함한다. 적층체(5)는, 한 쌍의 통기성 지지재(4A, 4B)에 의해 PTFE 다공질막(3)을 끼움 지지한 3층의 적층 구조를 갖고 있다. PTFE 다공질막(3)과 통기성 지지재(4A, 4B)는 서로 접합되어 있다. 에어 필터 여과재(2)에 있어서 PTFE 다공질막(3)은, 피여과 기체에 포함되는 포집 대상물을 포집하는 기능을 갖는다. 포집 대상물은, 전형적으로는, 공기 중의 먼지이다. 통기성 지지재(4A, 4B)는, PTFE 다공질막(3)을 보강하여, 에어 필터 여과재(2)로서의 형상을 유지하는 기능을 갖는다. 어느 통기성 지지재(4A, 4B)는, 비교적 큰 사이즈의 포집 대상물을 포집하는 프리필터로서의 기능을 더 가질 수 있다. 또한, 통기성 지지재(4A, 4B)에 의해, 플리트 가공에 필요한 탄성력이 에어 필터 여과재(2)에 부여된다.
도 1b에 도시한 단면은, 플리트선(6)과 수직으로 교차하는 평면에 의해 절단한 필터 플리트 팩(1)의 절단면(이하, 단순히 「절단면」이라고 기재함)(7)이다. 또한, 플리트선(6)은, 플리트 가공에 의해 에어 필터 여과재(2)에 형성된 접기선이다. 플리트선(6)은, 필터 플리트 팩(1)을 그 한쪽 면에서 보았을 때, 산접기선 및 골접기선으로서 관찰된다.
절단면(7)을 관찰했을 때, PTFE 다공질막(3)은, 당해 막이 연장되는 방향으로, 제1 수렴부(13A), 분할부(9) 및 제2 수렴부(13B)를 이 순으로 갖고 있다. 분할부(9)에 있어서, PTFE 다공질막(3)은 당해 막의 두께 방향으로 복수의 층으로 분할됨과 함께, 당해 복수의 층은 서로 이격되어 있다. 제1 수렴부(13A) 및 제2 수렴부(13B)에 있어서, 상기 복수의 층은 1개의 층으로 수렴되어 있다. 절단면(7)의 관찰은, 절단면(7)을 확대해서 관찰하는 것이 가능한 SEM 등의 방법에 의해 실시하면 된다. 확대 배율은, 예를 들어 100 내지 2500배이다. 필터 플리트 팩(1)이 구비할 수 있는 PTFE 다공질막(3)의 예에 있어서의 분할부(9)의 근방을, 도 2a 내지 도 2e에 나타낸다.
도 2a의 PTFE 다공질막(3)은, 당해 막이 연장되는 방향으로, 제1 수렴부(13A), 분할부(9) 및 제2 수렴부(13B)를 이 순으로 갖고 있다. 분할부(9)에 있어서 PTFE 다공질막(3)은, 상기 복수의 층으로서, 가장 큰 두께를 갖는 주층(10)과, 주층의 두께의 70％ 이하의 두께를 갖는 부층(11)으로 분할되어 있다. 주층(10) 및 부층(11)은, 공간(12)을 사이에 두고 서로 이격되어 있다. 제1 수렴부(13A) 및 제2 수렴부(13B)에 있어서, 주층(10) 및 부층(11)은 1개의 층으로 수렴되어 있다. 바꾸어 말하면, 부층(11)은, 그 양단에 있어서 주층(10)에 접속되어 있다. 또한, 도 2a 내지 도 2e에 도시한 부층(11, 11A, 11B)은, 모두, 그 양단에 있어서 주층(10)에 접속되어 있다.
부층(11)의 두께는, 주층(10)의 두께의 70％ 이하이고, 60％ 이하, 50％ 이하, 40％ 이하, 나아가 30％ 이하여도 된다. 주층(10)의 두께에 대한 부층(11)의 두께 비의 하한은, 예를 들어 1％ 이상이며, 3％ 이상, 5％ 이상, 나아가 10％ 이상이어도 된다.
도 2b에 도시한 분할부(9)에 있어서 PTFE 다공질막(3)은, 주층(10)과, 2개의 부층(11A, 11B)으로 분할되어 있다. 주층(10), 부층(11A) 및 부층(11B)의 각각은, 공간(12)을 사이에 두고 서로 이격되어 있다. 제1 수렴부(13A) 및 제2 수렴부(13B)에 있어서, 주층(10) 및 부층(11A, 11B)은 1개의 층으로 수렴되어 있다. 또한, 부층(11A, 11B)은, 모두 주층(10)으로부터 분기되어 있다. 단, 분할부(9)는, 부층(11A)으로부터 분기되는 부층(11B)을 갖고 있어도 된다(도 2c 참조). 또한, 도 2b 및 도 2c에 도시한 분할부(9)에 있어서 부층(11A, 11B)은, 주층(10)에 대해서 동일한 측, 바꾸어 말하면, PTFE 다공질막(3)이 동일한 면의 측에 형성되어 있지만, 부층(11A, 11B)은, 주층(10)에 대해서 다른 측, 바꾸어 말하면, PTFE 다공질막(3)의 각각의 면의 측에 형성되어 있어도 된다(도 2d 참조). 또한, 도 2b 및 도 2d에 도시한 분할부(9)에서는, PTFE 다공질막(3)이 연장되는 방향을 따라 보았을 때, 부층(11A, 11B)이 형성되어 있는 구간이 일치하고 있지만, 부층(11A, 11B)이 형성되어 있는 구간은 일치하지 않아도 된다(도 2e 참조). 주층(10)과 부층(11)으로 PTFE 다공질막(3)이 분할된 분할부(9)에 있어서, 주층(10) 및 부층(11)의 구성, 예를 들어 분할의 상태나 층의 수 등은, 상기 예에 한정되지는 않는다.
분할부(9)에 있어서 PTFE 다공질막(3)이 주층(10)과 부층(11)으로 분할되어 있는 경우, 주층(10)의 두께에 의해 PTFE 다공질막(3)의 강도를 보다 확실하게 확보할 수 있다. 단, 분할부(9)에 있어서의 PTFE 다공질막(3)의 분할 양태는, 주층(10) 및 부층(11)으로의 분할에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 분할부(9)에 있어서 PTFE 다공질막은, 두께가 균등한 복수의 층으로 분할되어 있어 있는 등, 주층(10)을 포함하지 않는 분할의 양태를 취할 수 있다.
분할부(9)에 있어서의 상기 복수의 층 사이의 최대의 이격 거리 D, 예를 들어 주층(10) 및 부층(11) 사이의 최대의 이격 거리 D는, 제1 수렴부(13A) 및/또는 제2 수렴부(13B)에 있어서의 PTFE 다공질막(3)의 두께 이상이어도 되고, 이 경우, 플리트 가공 시에 PTFE 다공질막(3)에 가해지는 응력의 분산 및 완화를 보다 높일 수 있다. 또한, 최대의 이격 거리 D는, PTFE 다공질막(3)의 막 두께 방향, 예를 들어 주층(10)에 수직으로 교차하는 방향의 거리로 한다. 도 2a 내지 도 2e에는, 각 분할부(9)에 있어서의 최대의 이격 거리 D가 도시되어 있다.
최대의 이격 거리 D는, 제1 수렴부(13A) 및/또는 제2 수렴부(13B)에 있어서의 PTFE 다공질막(3)의 두께의 1.5배 이상, 2배 이상, 3배 이상, 4배 이상, 5배 이상, 나아가 6배 이상이어도 된다.
분할부(9)는, 전형적으로는, 적층체(5)의 폴딩 영역 Ⅱ(도 3 참조)에 위치하고 있다. 폴딩 영역 Ⅱ는, 필터 플리트 팩(1)의 플리트선(6)의 근방 영역이며, 플리트 가공 시에 PTFE 다공질막(3)에 가해지는 응력이 가장 강해지는 영역이다. 이 때문에, 분할부(9)가 폴딩 영역 Ⅱ에 위치함으로써, 당해 응력의 보다 확실한 분산 및 완화가 가능해진다. 또한, 본 명세서에 있어서 폴딩 영역 Ⅱ는, 에어 필터 여과재(2)(적층체(5))에 있어서의 폴딩 부분의 정상부(14)로부터 에어 필터 여과재(2)를 따른 길이 L로 하여 1.5㎜ 이내에 있는 영역으로서 정해진다. 길이 L로 하여 1.5㎜ 이내에 있는 영역은, 플리트 가공 시의 폴딩에 의한 영향을 에어 필터 여과재(2) 및 적층체(5)가 특히 강하게 받는 영역에 상당한다.
단, 적층체(5)에 있어서의 분할부(9)의 위치는 상기 예에 한정되지는 않는다. 분할부(9)는, 폴딩 영역 Ⅱ가 아니거나, 혹은 폴딩 영역 Ⅱ와 함께, 평탄 영역 Ⅲ에 위치하고 있어도 된다. 폴딩 영역 Ⅱ와 함께 평탄 영역 Ⅲ에 분할부(9)를 갖는 경우, 상기 응력의 분산 및 완화가 보다 확실해진다. 또한, 본 명세서에 있어서 평탄 영역 Ⅲ은, 플리트형으로 접힌 에어 필터 여과재(2)(적층체(5))에 있어서의 폴딩 영역 Ⅱ 이외의 영역으로서 정해진다.
분할부(9)에 있어서의 상기 복수의 층이 주층(10)과 부층(11)을 포함함과 함께, 적층체(5)의 폴딩 영역 Ⅱ에 분할부(9)가 위치하고 있는 경우, 적어도 하나의 부층(11)이, 주층(10)에 비하여 적층체(5)의 폴딩 외방측에 위치하고 있어도 된다.
에어 필터 여과재(2)의 단위 면적당 중량은, 예를 들어 30 내지 260g/㎡이다. 단위 면적당 중량의 하한은, 40g/㎡ 이상, 50g/㎡ 이상, 나아가 55g/㎡ 이상이어도 된다. 또한, 단위 면적당 중량의 상한은, 200g/㎡ 이하, 150g/㎡ 이하, 120g/㎡ 이하, 100g/㎡ 이하, 90g/㎡ 이하, 80g/㎡ 이하, 나아가 70g/㎡ 이하여도 된다.
에어 필터 여과재(2)는, 예를 들어 이하에 나타내는 특성을 갖는다.
에어 필터 여과재(2)의 PF(Performance Factor)값은, 예를 들어 23 이상이며, 25 이상, 27 이상, 나아가 30 이상이어도 된다. PF값은, 에어 필터 여과재의 포집 성능의 지표가 되는 수치이며, PF값이 클수록 에어 필터 여과재의 포집 성능은 높다. PF값 23 이상의 에어 필터 여과재(2)는, 반도체 공업, 약품 공업 등의 클린 룸에서 사용되는 에어 필터의 여과재에 사용 가능하다.
에어 필터 여과재(2)의 PF값은, 투과 유속 5.3㎝/초(투과 기체는 공기)에 있어서의 여과재(2)의 압력 손실 PL1(단위: ㎜H2O) 및 입자 직경 0.10 내지 0.20㎛의 폴리알파올레핀 입자를 사용하여 투과 유속 5.3㎝/초(투과 기체는 공기)에 있어서 측정한 여과재(2)의 포집 효율 CE1(단위: ％)로부터, 이하의 식 (1)에 의해 구해지는 값이다.
PF값={-log[(100-CE1)/100]/PL1}×100 (1)
에어 필터 여과재(2)의 압력 손실 PL1은, 예를 들어 10 내지 300Pa이며, 100 내지 250Pa, 나아가 150 내지 250Pa여도 된다.
에어 필터 여과재(2)의 압력 손실 PL1은, 다음과 같이 측정할 수 있다. 통기구(원형, 유효 면적 100㎠)를 갖는 홀더에 대하여, 평가 대상물인 에어 필터 여과재를 당해 여과재가 통기구를 막도록 세트한다. 이어서, 통기구 내의 평가 대상물을 공기가 투과하도록, 홀더의 한쪽 면과 다른 쪽 면 사이에 압력차를 발생시킨다. 그리고, 평가 대상물을 투과하는 공기의 선유속이 유량계로 측정하여 5.3㎝/초가 되었을 때의 상기 압력차를 압력계(마노미터)에 의해 측정한다. 하나의 평가 대상물에 대하여 상기 압력차를 8회 측정하고, 그 평균값을, 평가 대상물의 압력 손실로 한다.
에어 필터 여과재(2)의 포집 효율 CE1은, 예를 들어 20 내지 100％이며, 90 내지 100％, 나아가 99.9 내지 100％여도 된다. 또한, 포집 효율 CE1의 하한은, 99.9％ 이상, 99.99％ 이상, 나아가 99.999％ 이상이어도 된다. 에어 필터 여과재(2)는, 일본 공업 규격(JIS) Z8122:2000에 규정된 HEPA(high-efficiency particulate air grade) 필터용 여과재여도 되고, ULPA(ultra-low penetration air grade) 필터용 여과재여도 된다.
에어 필터 여과재(2)의 포집 효율 CE1은, 다음과 같이 측정할 수 있다. 통기구(원형, 유효 면적 100㎠)를 갖는 홀더에, 평가 대상물인 여과재를 당해 여과재가 통기구를 막도록 세트한다. 이어서, 통기구 내의 평가 대상물을 공기가 투과하도록, 홀더의 한쪽 면과 다른 쪽 면 사이에 압력차를 발생시킨다. 이어서, 평가 대상물을 투과하는 공기의 선유속이 유량계로 측정하여 5.3㎝/초를 유지하도록 상기 압력차를 조정한 후, 입자 직경 0.10 내지 0.20㎛(평균 입자 직경 0.15㎛)의 폴리알파올레핀 입자를, 4×108개/L 이상의 농도로, 평가 대상물을 투과하는 공기에 포함시킨다. 여기서, 평가 대상물의 하류측에 배치한 파티클 카운터를 사용하여, 평가 대상물을 투과한 공기에 포함되는 폴리알파올레핀 입자의 농도를 측정하고, 이하의 식 (2)에 의해, 평가 대상물의 포집 효율을 구한다.
포집 효율=[1-(하류측의 입자 농도)/(상류측의 입자 농도)]×100(％) (2)
PTFE 다공질막(3)은, 통상, 미세한 섬유형 구조체인 무수한 PTFE 피브릴에 의해 구성된다. PTFE 다공질막(3)은, 피브릴에 접속된 PTFE의 노드(결절부)를 더 갖고 있어도 된다.
PTFE 다공질막(3)은, 예를 들어 미소성의 PTFE 분말과 액상 윤활제의 혼화물을 압출 및/또는 압연 등의 방법에 의해 시트로 성형하고, 얻어진 미소성 시트로부터 액상 윤활제를 제거한 후, 연신에 의해 다공질화하여 얻을 수 있다. 연신은, 전형적으로는, PTFE 시트의 MD 방향(길이 방향)에 대한 연신과, TD 방향(폭 방향)에 대한 연신을 조합한 2축 연신이다. 2축 연신에서는, MD 방향의 연신 및 TD 방향의 연신을 이 순으로 실시하는 것이 바람직하다. 액상 윤활제는, PTFE 입자의 표면을 적실 수 있음과 함께, 후에 제거할 수 있는 것이면 한정되지 않고, 예를 들어 나프타, 화이트 오일, 유동 파라핀 등의 탄화수소유이다. 분할부(9)의 형성을 위해서는, 유연한 PTFE 다공질막(3)으로 하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 예를 들어 연신에 제공하는 미소성 시트를 얇게 하는 한편 MD 방향의 연신 배율을 낮게 유지함으로써, 필요한 강도를 막에 부여하면서 MD 방향으로만 PTFE 입자가 강하게 결착하는 것을 억제하여, 두꺼우면서, 또한, MD 및 TD의 양쪽 방향으로 강도 밸런스가 취해진 PTFE 다공질막(3)과 함과 함께, MD 및 TD의 양쪽 방향으로의 연신 시에 융점(327℃) 미만의 분위기로 PTFE를 유지하는 방법을 채용할 수 있다. 당해 방법에 있어서 연신하는 미소성 시트의 두께는, 예를 들어 50 내지 550㎛이며, 그 상한은 500㎛ 이하, 400㎛ 이하, 300㎛ 이하, 200㎛ 이하, 나아가 100㎛ 이하인 것이 바람직하다. 당해 방법에 있어서 MD 방향의 연신은, 예를 들어 연신 배율 2 내지 23배, 연신 온도 150 내지 300℃의 조건에서 실시하면 된다. MD 방향의 연신 배율은, 22배 이하, 20배 이하, 15배 이하, 10배 이하, 나아가 5배 이하인 것이 바람직하다. 당해 방법에 있어서 TD 방향의 연신은, 예를 들어 연신 배율 10 내지 60배, 연신 온도 40 내지 190℃의 조건에서 실시하면 된다. TD 방향의 연신 온도는, 170℃ 이하, 나아가 150℃ 이하인 것이 바람직하다.
PTFE 다공질막(3)의 기공률은, 예를 들어 70 내지 98％이다. 이 높은 기공률은, PTFE 다공질막(3)을 구비하는 에어 필터 여과재(2)의 낮은 압력 손실 및 높은 포집 효율에 기여한다. 기공률은, 다음과 같이 측정할 수 있다. 측정 대상물인 PTFE 다공질막을 일정한 치수(예를 들어, 직경 6㎝의 원형)로 잘라내어, 그 체적 및 질량을 구한다. 얻어진 체적 및 질량을 이하의 식 (3)에 대입하여, PTFE 다공질막의 기공률을 산출할 수 있다. 식 (3)의 V(단위: ㎤)는 상기 체적, W(단위: g)는 상기 질량, D(단위: g/㎤)는 PTFE의 진밀도이다.
기공률(％)=100×[V-(W/D)]/V (3)
PTFE 다공질막(3)의 단위 면적당 중량은, 예를 들어 0.05 내지 10g/㎥이며, 0.1 내지 5g/㎥, 0.3 내지 3g/㎥이어도 된다.
제1 수렴부(13A) 및/또는 제2 수렴부(13B)에 있어서의 PTFE 다공질막(3)의 두께는, 예를 들어 5.0㎛를 초과하고 있고, 6.0㎛ 이상, 7.0㎛ 이상, 8.0㎛ 이상, 9.0㎛ 이상, 나아가 10.0㎛ 이상이어도 된다. 제1 수렴부(13A) 및/또는 제2 수렴부(13B)에 있어서의 PTFE 다공질막(3)의 두께의 상한은, 예를 들어 25㎛ 이하아다. PTFE 다공질막(3)의 평균 구멍 직경은, 예를 들어 0.1 내지 50㎛이다.
PTFE 다공질막(3)의 PF값, 압력 손실 및 포집 효율은, 각각 에어 필터 여과재(2)의 설명에 있어서 상술한 PF값, 압력 손실 및 포집 효율과 동일한 범위를 취할 수 있다. PTFE 다공질막(3)의 압력 손실 및 포집 효율은, 평가 대상물을 PTFE 다공질막으로 해서, 에어 필터 여과재(2)의 압력 손실 및 포집 효율을 측정하는 방법과 동일한 방법에 의해 측정할 수 있다.
통기성 지지재(4)는, PTFE 다공질막(2)에 비하여 두께 방향의 통기성이 높은 층이다. 통기성 지지재(4)는, 예를 들어 단섬유 및 장섬유 등의 섬유의 부직포, 직포, 메쉬를 구비한다. 통기성, 강도, 유연성 및 작업성이 우수한 점에서, 부직포를 구비하는 통기성 지지재(4)가 바람직하다.
통기성 지지재(4)를 구성할 수 있는 재료는, 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀; 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스테르; 방향족 폴리아미드를 포함하는 폴리아미드; 및 이들의 복합 재료이다. 통기성 지지재(4)는, 2 이상의 이들 재료를 포함하고 있어도 된다. PTFE 다공질막(3)과의 접합성이 높은 점에서, 당해 재료는 폴리올레핀이 바람직하고, PE가 보다 바람직하다. 당해 재료가 복합 재료인 경우, 폴리올레핀, 특히 PE가 통기성 지지재(4)에 있어서의 PTFE 다공질막(3)과의 접합면에 노출되어 있는 것이 바람직하다.
통기성 지지재(4)를 구성할 수 있는 복합 재료의 일례는, 서로 다른 재료로 이루어지는 코어부와, 코어부를 피복하는 시스부와의 코어-시스 구조를 갖는 복합 섬유이다. 이 복합 섬유에 있어서, 코어부를 구성하는 재료의 융점에 비하여 시스부를 구성하는 재료의 융점이 낮은 것이 바람직하다. 코어부를 구성하는 재료는, 예를 들어 PET 등의 폴리에스테르이다. 시스부를 구성하는 재료는, 예를 들어 PE 등의 폴리올레핀이다.
통기성 지지재(4)를 구성할 수 있는 섬유의 평균 섬유 직경은, 예를 들어 1 내지 50㎛이며, 1 내지 30㎛, 10 내지 30㎛여도 된다.
통기성 지지재(3)의 단위 면적당 중량은, 예를 들어 20 내지 70g/㎡이다. 단위 면적당 중량의 상한은, 50g/㎡ 이하, 40g/㎡ 이하, 40g/㎡ 미만, 나아가 35g/㎡ 이하여도 된다. 단위 면적당 중량의 하한은, 예를 들어 25g/㎡ 이상이다.
에어 필터 여과재(2)에 있어서, PTFE 다공질막(3)과 통기성 지지재(4)는 서로 접합되어 있다. 접합 방법은 한정되지 않고, 예를 들어 열 라미네이트, 접착제에 의한 라미네이트이다. 접합부에 있어서의 압력 손실의 상승을 억제할 수 있는 점에서, PTFE 다공질막(3) 및 통기성 지지재(4)는 열 라미네이트에 의해 서로 접합되어 있는 것이 바람직하다.
도 1b에 도시한 에어 필터 여과재(2)는, 1개의 PTFE 다공질막(3)과, 이것을 끼움 지지하는 2개의 통기성 지지재(4A, 4B)의 3층 구조의 적층체(5)를 포함하는 여과재이다. 단, 에어 필터 여과재(2) 및 적층체(5)가 포함하는 PTFE 다공질막(3) 및 통기성 지지재(4)의 수는 한정되지 않는다. 에어 필터 여과재(2) 및 적층체(5)는, 2 이상의 PTFE 다공질막(3)을 포함하고 있어도 된다. 에어 필터 여과재(2)는, 3층 이상의 다층 구조를 갖는 적층체(5)를 포함하는 것이 바람직하다.
에어 필터 여과재(2)의 다른 일례를 도 4에 나타낸다. 도 4의 에어 필터 여과재(2)는, 2개의 PTFE 다공질막(3A, 3B)과, 3개의 통기성 지지재(4A, 4B, 4C)의 5층 구조의 적층체(5)를 포함한다. 도 4의 에어 필터 여과재(2)에서는, 통기성 지지재(4A), PTFE 다공질막(3A), 통기성 지지재(4C), PTFE 다공질막(3B) 및 통기성 지지재(4B)의 순으로 적층되어 있다. 도 1b 및 도 4에 도시한 에어 필터 여과재(2)에서는, 모두, 2 이상의 통기성 지지재(4)를 적층체(5)가 포함하고, 당해 여과재(2)의 양쪽의 주면(양쪽의 최외층)이 통기성 지지재(4)에 의해 구성되어 있다.
에어 필터 여과재(2)가 2 이상의 PTFE 다공질막(3)을 포함하는 경우, PTFE 다공질막(3)이 연속해서 적층되어 있는 부분이 있어도 된다. 또한, 당해 2 이상의 PTFE 다공질막(3)의 구성은 동일해도, 서로 달라도 된다. 마찬가지로, 에어 필터 여과재(2)가 2 이상의 통기성 지지재(4)를 포함하는 경우, 통기성 지지재(4)가 연속해서 적층되어 있는 부분이 있어도 된다. 또한, 당해 2 이상의 통기성 지지재(4)의 구성은 동일해도, 서로 달라도 된다.
에어 필터 여과재(2) 및 적층체(5)는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한, PTFE 다공질막(3) 및 통기성 지지재(4) 이외의 층 및/또는 부재를 포함하고 있어도 된다.
에어 필터 여과재(2)는, 예를 들어 PTFE 다공질막(3)과 통기성 지지재(4)를, 열 라미네이트, 접착제 라미네이트 등의 각종 라미네이트 방법에 의해 적층 및 접합하여 형성할 수 있다.
필터 플리트 팩(1)은, 예를 들어 이하에 나타내는 특성을 갖는다.
필터 플리트 팩(1)의 PF(Performance Factor)값은, 예를 들어 40 이상이며, 45 이상, 50 이상, 55 이상, 나아가 60 이상이어도 된다. PF값은, 필터 플리트 팩의 포집 성능의 지표가 되는 수치이며, PF값이 클수록 필터 플리트 팩의 포집 성능은 높다. PF값 40 이상의 필터 플리트 팩(1)은, 반도체 공업, 약품 공업 등의 클린 룸에서 사용되는 에어 필터에 바람직하게 사용할 수 있다.
필터 플리트 팩(1)의 PF값은, 필터 플리트 팩(1)의 압력 손실 PL2(단위: ㎜H2O) 및 포집 효율 CE2(단위: ％)로부터, 이하의 식 (4)에 의해 구해지는 값이다.
PF값={-log[(100-CE2)/100]/PL2}×100 (4)
필터 플리트 팩(1)의 압력 손실 PL2는, 예를 들어 5 내지 125Pa이며, 40 내지 100Pa, 나아가 60 내지 100Pa여도 된다.
필터 플리트 팩(1)의 압력 손실 PL2는, 당해 필터 플리트 팩(1)을 프레임체와 조합하여 에어 필터 유닛을 형성하고, 형성된 에어 필터 유닛에 대해서 JIS B9908:2011에 정해진 시험 방법 형식 1의 압력 손실 시험을 실시하여 구할 수 있다. 프레임체에는, 예를 들어 외형 치수가 610㎜×610㎜, 개구부의 치수가 580㎜×580㎜인 알루미늄제의 프레임체를 사용할 수 있다.
필터 플리트 팩(1)의 포집 효율 CE2는, 예를 들어 99.9 내지 99.9999％이며, 99.9 내지 99.99999％, 나아가 99.9 내지 99.999999％여도 된다. 또한, 포집 효율 CE2의 하한은, 99.99％ 이상, 99.999％ 이상, 나아가 99.9999％ 이상이어도 된다. 필터 플리트 팩(1)은, JIS Z8122:2000에 규정된 HEPA 필터용이어도 되고, ULPA 필터용이어도 된다.
필터 플리트 팩(1)의 포집 효율(전체 포집 효율) CE2는, 당해 필터 플리트 팩(1)을 프레임체와 조합하여 에어 필터 유닛을 형성하고, 형성된 에어 필터 유닛에 대해서 EN(유럽 규격) 1822-1:2009에 정해진 방법에 준거한 포집 효율의 평가를 실시하여 구할 수 있다. 프레임체에는, 예를 들어 외형 치수가 610㎜×610㎜, 개구부의 치수가 580㎜×580㎜인 알루미늄제의 프레임체를 사용할 수 있다. 또한, 평가는, 이하의 측정 조건 및 측정 방법에 따라서 실시함과 함께, EN1822-1:2009에 정해져 있는 최대 투과 입자 직경(MPPS)에 대한 포집 효율이 아니라, 다분산(입자 직경 0.10 내지 0.20㎛, 평균 입자 직경 0.15㎛)의 시험 입자를 사용하여 구한 포집 효율을, 필터 플리트 팩의 전체 포집 효율 CE2로 한다.
·시험 입자: PAO(폴리알파올레핀)
·시험 입자 직경: 0.1㎛ 이상
·상류측 입자 농도: 1.0×108개/L 이상
·면 풍속: 0.4±0.1m/초
필터 플리트 팩(1)에서는, 플리트 가공 시에 있어서의 포집 효율의 저하가 억제된다. 이 때문에, 필터 플리트 팩(1)에서는, 낮은 압력 손실 PL2 및 높은 포집 효율 CE2의 높은 레벨에서의 양립이 가능해진다. 이 특성은, PF값 및 포집 효율 CE2에 의해 표현할 수 있으며, 필터 플리트 팩(1)은, 예를 들어 40 이상, 바람직하게는 45 이상, 보다 바람직하게는 50 이상, 더욱 바람직하게는 55 이상, 특히 바람직하게는 60 이상의 PF값과, 99.9％ 이상, 바람직하게는 99.99％ 이상, 보다 바람직하게는 99.999％ 이상, 더욱 바람직하게는 99.9999％ 이상의 포집 효율 CE2를 동시에 가질 수 있다.
필터 플리트 팩(1)은, 에어 필터 여과재(2) 이외의 부재를 더 구비하고 있어도 된다. 당해 부재는, 예를 들어 일반적으로 「비드」라 칭해지는 수지의 끈형체이다. 비드는, 플리트 가공된 에어 필터 여과재의 형상을 유지하는 스페이서의 일종이다. 비드는, 통상, 에어 필터 여과재(2)의 플리트선(6)(산접기선 및/또는 골접기선)과 교차하는 방향을 따라 진행되도록, 접힌 에어 필터 여과재(2)의 표면에 배치되어 있다. 비드는, 에어 필터 여과재(2)의 한쪽 면에 배치되어 있어도, 양쪽 면에 배치되어 있어도 된다. 단, 비드는, PTFE 다공질막(3)이 아니라 통기성 지지재(4) 위에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 필터 플리트 팩(1)은, 비드가 배치된 에어 필터 여과재(2)의 면을 평면에서 보았을 때, 플리트선(6)의 방향으로 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 배치된 복수의 비드를 구비하고 있어도 된다. 비드는, 예를 들어 수지를 용융하여 끈형으로 도포함으로써 형성할 수 있다. 수지는 한정되지 않으며, 예를 들어 폴리아미드, 폴리올레핀이다.
필터 플리트 팩(1)은, 에어 필터 여과재(2)를 플리트 가공에 의해 플리트형으로 접어 형성할 수 있다. 에어 필터 여과재(2)는, 플리트 가공에 의해, 그 측면에서 보아 연속된 W자형이 되도록 접힌다.
에어 필터 여과재(2)의 플리트 가공은, 예를 들어 레시프로식 가공기를 사용하여, 표면에 교대로 또한 평행하게 설정된 산접기선 및 골접기선에 의해 에어 필터 여과재(2)를 연속해서 접음으로써 실시할 수 있다.
[에어 필터 유닛]
본 발명의 에어 필터 유닛의 일례를 도 5에 나타낸다. 도 5에 도시한 에어 필터 유닛(21)은, 필터 플리트 팩(1)과, 필터 플리트 팩(1)을 지지하는 프레임체(22)를 구비한다. 에어 필터 유닛(21)에서는, 필터 플리트 팩(1)의 주연부가 프레임체(지지 프레임)(22)에 의해 지지되어 있다. 프레임체(22)는, 예를 들어 금속, 수지 및 이들의 복합 재료로 구성된다. 수지로 구성되는 프레임체(22)인 경우에는, 프레임체(22)의 성형과 함께 필터 플리트 팩(1)을 당해 프레임체(22)에 조합하는 것도 가능하다. 프레임체(22)의 구성은, 종래의 에어 필터 유닛이 구비하는 프레임체의 구성과 마찬가지일 수 있다.
필터 플리트 팩(1)을 구비하는 에어 필터 유닛(21)에서는, 필터 플리트 팩(1)을 형성하기 위한 플리트 가공에 있어서의 포집 효율의 저하가 억제된다. 에어 필터 유닛(21)은, PF값, 압력 손실 및 포집 효율(전체 포집 효율)에 대하여, 바람직한 범위를 포함하고, 필터 플리트 팩(1)의 설명에 있어서 상술한 수치 범위를 취할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 본 발명은, 이하에 나타내는 실시예에 한정되지는 않는다.
먼저, 실시예 및 비교예에 있어서 제작한 PTFE 다공질막, 에어 필터 여과재 및 필터 플리트 팩의 평가 방법을 나타낸다.
[두께]
통기성 지지재, 통기성 지지재와 적층하기 전의 PTFE 다공질막, 및 에어 필터 여과재의 두께는, 디지털 다이얼 게이지에 의해 평가하였다. 또한, 필터 플리트 팩에 포함되는 PTFE 다공질막의 두께는, 이하와 같이 평가하였다. 먼저, 필터 플리트 팩을 에폭시 수지에 포매한 후, PTFE 다공질막을 포함하는 단면을 노출시켜 연마 및 정면하고, 추가로 이온 폴리싱 가공하였다. 이어서, 전해 방출형 SEM(FE-SEM; 니혼덴시사제 JSM-7500F, 가속 전압 5㎸, 반사 전자 상)을 사용하여 얻은 당해 단면의 확대 관찰 상(배율 2000배 정도)을 화상 해석함으로써, 필터 플리트 팩에 포함되는 PTFE 다공질막의 두께를 구하였다. 단, 화상 해석 시에는, 장소를 바꾸면서 5군데의 측정 포인트에 있어서의 두께를 평가하고, 그 평균값을, PTFE 다공질막의 두께로 하였다. 또한, FE-SEM을 사용한 상기 방법은, 에어 필터 여과재에 포함되는 PTFE 다공질막의 두께의 평가에도 적용할 수 있다.
[에어 필터 여과재의 포집 효율]
실시예 및 비교예에 있어서 제작한 에어 필터 여과재의 포집 효율은, 다음과 같이 측정하였다. 먼저, 통기구(원형, 유효 면적 100㎠)를 갖는 홀더에, 평가 대상물인 에어 필터 여과재를, 평가 대상물이 통기구를 막도록 세트하였다. 이어서, 통기구 내의 평가 대상물을 공기가 투과하도록, 홀더의 한쪽 면과 다른 쪽 면 사이에 압력차를 발생시켰다. 이어서, 평가 대상물을 투과하는 공기의 선유속이 유량계로 측정하여 5.3㎝/초를 유지하도록 상기 압력차를 조정한 후, 입자 직경 0.10 내지 0.20㎛(평균 입자 직경 0.15㎛)의 폴리알파올레핀 입자를, 4×108개/L 이상의 농도로, 평가 대상물을 투과하는 공기에 포함시켰다. 평가 대상물의 하류에 배치한 파티클 카운터를 사용하여, 평가 대상물을 투과한 공기에 포함되는 폴리알파올레핀 입자의 농도를 측정하고, 이하의 식 (2)에 의해, 평가 대상물의 포집 효율을 구하였다.
포집 효율=[1-(하류측의 입자 농도)/(상류측의 입자 농도)]×100(％) (2)
[에어 필터 여과재의 압력 손실]
실시예 및 비교예에 있어서 제작한 에어 필터 여과재의 압력 손실은, 다음과 같이 평가하였다. 먼저, 통기구(원형, 유효 면적 100㎠)를 갖는 홀더에, 평가 대상물인 에어 필터 여과재를, 평가 대상물이 통기구를 막도록 세트하였다. 이어서, 통기구 내의 평가 대상물을 공기가 투과하도록, 홀더의 한쪽 면과 다른 쪽 면 사이에 압력차를 발생시켰다. 그리고, 평가 대상물을 투과하는 공기의 선유속이 유량계로 측정하여 5.3㎝/초가 되었을 때의 상기 압력차를 압력계(마노미터)에 의해 측정하였다. 하나의 평가 대상물에 대하여 상기 압력차를 8회 측정하고, 그 평균값을, 평가 대상물의 압력 손실로 하였다.
[에어 필터 여과재의 PF값]
실시예 및 비교예에 있어서 제작한 에어 필터 여과재의 PF값은, 상술한 바와 같이 구한 포집 효율(CE1) 및 압력 손실(PL1)로부터, 이하의 식 (1)에 의해 구하였다. 단, 식 (1)에 대입하는 압력 손실(PL1)의 값은, 단위 Pa일 때의 값을 단위 ㎜H2O일 때의 값으로 환산한 환산값으로 하였다.
PF값={-log[(100-CE1)/100]/PL1}×100 (1)
[필터 플리트 팩의 포집 효율(전체 포집 효율)]
실시예 및 비교예에 있어서 제작한 각 에어 필터 여과재를 플리트 가공하여 얻은 필터 플리트 팩의 전체 포집 효율은, 당해 플리트 팩을 프레임체에 내장한 에어 필터 유닛의 전체 포집 효율로서, EN1822-1:2009에 정해진 방법에 준거하여 평가하였다. 단, 평가는, 이하의 측정 조건 및 측정 방법에 따라서 실시하였다. 또한, EN1822-1:2009에 정해져 있는 최대 투과 입자 직경(MPPS)에 대한 포집 효율이 아니라, 다분산(입자 직경 0.10 내지 0.20㎛, 평균 입자 직경 0.15㎛)의 시험 입자를 사용하여 구한 포집 효율을, 필터 플리트 팩의 전체 포집 효율로 하였다.
·시험 입자: PAO(폴리알파올레핀)
·시험 입자 직경: 0.1㎛ 이상
·상류측 입자 농도: 1.0×108개/L 이상
·면 풍속: 0.4±0.1m/초
·에어 필터 유닛의 사이즈: 외형 치수 610㎜×610㎜, 개구부의 치수 580㎜×580㎜
EN1822-1:2009에 정해진 방법에 따라서, 에어 필터 유닛의 하류측의 면을 따라서, 50㎜×10㎜의 측정용 개구부를 갖는 프로브를 속도 22m/초로 스캔시켜, 에어 필터 유닛의 전체 영역에 있어서 하류측에 누출된 PAO 입자의 총 수를 계측하였다. 이어서, 계측한 PAO 입자의 총 수로부터, 하류측 입자 농도를 구하였다. 구한 하류측 입자 농도 및 상기 상류측 입자 농도로부터, 식: 전체 포집 효율=[1-(하류측 입자 농도/상류측 입자 농도)]×100(％)에 의해, 에어 필터 유닛(필터 플리트 팩)의 전체 포집 효율을 구하였다.
[필터 플리트 팩의 압력 손실]
실시예 및 비교예에 있어서 제작한 각 에어 필터 여과재를 플리트 가공하여 얻은 필터 플리트 팩의 압력 손실은, 당해 필터 플리트 팩을 프레임체에 내장한 에어 필터 유닛의 압력 손실로서, JIS B9908:2011에 정해진 시험 방법 형식 1의 압력 손실 시험을 실시하여 평가하였다. 평가에는, 외형 치수가 610㎜×610㎜, 개구부의 치수가 580㎜×580㎜인 프레임체를 사용하였다.
[필터 플리트 팩의 PF값]
실시예 및 비교예에 있어서 제작한 각 필터 플리트 팩의 PF값은, 상술한 바와 같이 구한 포집 효율(CE2) 및 압력 손실(PL2)로부터, 이하의 식 (4)에 의해 구하였다. 단, 식 (4)에 대입하는 압력 손실(PL2)의 값은, 단위 Pa일 때의 값을 단위 ㎜H2O일 때의 값으로 환산한 환산값으로 하였다.
PF값={-log[(100-CE2)/100]/PL2}×100 (4)
(실시예 1)
PTFE 파인 파우더(다이킨사제, 폴리프론 F-104) 100중량부와, 액상 윤활제로서 도데칸 20중량부를 균일하게 혼합하여 혼합물을 얻었다. 이어서, 얻어진 혼합물을 압출기를 사용하여 시트형으로 압출 성형하고, 띠형의 PTFE 시트(두께 1.5㎜, 폭 20㎝)를 얻었다. 이어서, 형성한 PTFE 시트를 한 쌍의 금속 압연롤에 의해 압연하였다. 압연은, 압연의 전후에 있어서 PTFE 시트의 폭이 변화하지 않도록, 압연롤의 하류에 배치한 다른 롤을 사용하여 PTFE 시트를 길이 방향으로 당기면서 실시하였다. 압연 후의 PTFE 시트의 두께는 500㎛였다.
다음으로, PTFE 시트를 150℃의 분위기로 유지하여 액상 윤활제를 제거하였다. 이어서, PTFE 시트를, 롤 연신법에 의해, 길이 방향으로 연신 온도 280℃, 연신 배율 22배로 연신한 후, 텐터 연신법에 의해, 폭 방향으로 연신 온도 150℃, 연신 배율 40배로 연신하였다. 또한, 연신 후의 PTFE 시트를, 당해 시트의 치수를 고정한 상태에서 500℃의 열풍에 의해 가열하고, PTFE 다공질막 A를 얻었다. 얻어진 PTFE 다공질막 A의 두께는 6.5㎛였다.
다음으로, 얻어진 PTFE 다공질막 A와, PET/PE 복합 섬유의 부직포(유니티카사제, 엘베스 S0303WDO, 단위 면적당 중량 30g/㎡, 두께 210㎛)로 구성되는 통기성 지지재를, 한 쌍의 당해 통기성 지지재가 PTFE 다공질막 A를 끼움 지지하도록 열 라미네이트에 의해 적층하여, 통기성 지지재/PTFE 다공질막 A/통기성 지지재의 3층 구조를 갖는 에어 필터 여과재 A를 얻었다. 얻어진 에어 필터 여과재 A의 두께는 320㎛, 압력 손실은 220Pa, 포집 효율은 99.9995％, PF값은 24였다.
다음으로, 에어 필터 여과재 A를, 레시프로식 플리트 가공기(팔테크사제)를 사용하여, 산 높이(플리트 높이) 35㎜, 플리트 간격 8ppi(pleats per inch)로 플리트 가공하여, 필터 플리트 팩 A를 얻었다. 필터 플리트 팩의 형상을 유지하기 위한 비드에는, 폴리아미드 수지를 사용하였다.
다음으로, 얻어진 필터 플리트 팩 A를 에폭시 수지에 포매한 후, 플리트선과 수직으로 교차하는 평면에 의해 절단한 필터 플리트 팩 A의 절단면을 노출시켜 연마 및 정면하고, 추가로 이온 폴리싱 가공하였다. 이어서, 전해 방출형 SEM(FE-SEM; 니혼덴시사제 JSM-7500F, 가속 전압 5㎸, 반사 전자 상)에 의해 얻은 당해 단면의 확대 관찰 상(배율 100 내지 2000배)을 확인한바, 플리트선의 근방 영역인 폴딩 영역에 분할부(9)가 형성되어 있었다. 또한, 분할부(9)는, 상기 절단면에 관찰되는 복수의 폴딩 영역에 형성되어 있으며, 절단면을 변경하여 평가를 실시한 경우에 있어서도, 마찬가지의 분할부(9)의 형성이 확인되었다. 바꾸어 말하면, 필터 플리트 팩 A에서는, 폴딩 영역에 위치하는 분할부(9)가 그 전체에 걸쳐 형성되어 있었다. 확인된 분할부(9)의 예를, 도 6a 내지 도 6b 및 도 7a 내지 도 7c에 나타내었다. 또한, 도 6b는, 도 6a에 있어서의 영역 Ⅳ의 확대 상이다. 또한, 도 7b는, 도 7a에 있어서의 영역 Ⅴ의 확대도이며, 도 7c는, 도 7b에 있어서의 영역 Ⅵ의 확대 상이다.
도 6a 및 도 6b에 도시한 분할부(9)에 있어서 PTFE 다공질막은, 주층(10)과, 주층(10)의 두께의 10％ 정도의 두께를 갖는 1개의 부층(11)으로 분할되어 있다. 주층(10)과 부층(11)은, 서로 이격되어 있다. 또한, 부층(11)은, 주층(10)에 비하여 적층체의 폴딩의 외방측에 위치하도록 형성되어 있다. 분할부(9)에 있어서의 최대의 이격 거리 D(주층(10)과 부층(11) 사이의 최대의 이격 거리)는, 제1 수렴부(13A) 및 제2 수렴부(13B)에 있어서의 PTFE 다공질막 A의 두께가 7.0㎛인 데 비하여, 약 5배인 약 35㎛였다.
도 7a 내지 도 7c에 도시한 분할부(9)에 있어서 PTFE 다공질막은, 주층(10)과, 주층(10)의 두께의 10 내지 20％ 정도의 두께를 갖는 2개의 부층(11A, 11B)으로 분할되어 있다. 주층(10), 부층(11A) 및 부층(11B)은, 서로 이격되어 있다. 또한, 부층(11A, 11B)은, 모두, 주층(10)에 비하여 적층체의 폴딩의 외방측에 위치하도록 형성되어 있었다. 분할부(9)에 있어서의 최대의 이격 거리 D(주층(10) 및 부층(11B) 사이의 최대의 이격 거리 D)는, 제1 수렴부(13A) 및 제2 수렴부(13B)에 있어서의 PTFE 다공질막 A의 두께가 7.0㎛인 데 비하여, 약 5배인 약 35㎛였다.
다음으로, 상기 절단면의 평가와는 별도로, 플리트 가공에 의해 얻은 필터 플리트 팩을, 외형 치수가 610㎜×610㎜, 개구부의 치수가 580㎜×580㎜인 알루미늄제의 프레임체에, 필터 플리트 팩의 4변이 프레임체에 밀착하도록 접착제에 의해 고정시켜, 에어 필터 유닛을 얻었다. 얻어진 에어 필터 유닛의 전체 포집 효율(필터 플리트 팩 A의 전체 포집 효율)은 99.9998％(5N8)였다. 또한, 필터 플리트 팩 A의 압력 손실은 100Pa, PF값은 55였다.
(실시예 2)
압연 후의 PTFE 시트의 두께가 200㎛가 되도록 압연함과 함께, 길이 방향의 연신 배율을 10배로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, PTFE 다공질막 B를 얻었다. 얻어진 PTFE 다공질막 B의 두께는 10㎛였다.
다음으로, PTFE 다공질막 A 대신에 PTFE 다공질막 B를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 통기성 지지재/PTFE 다공질막 B/통기성 지지재의 3층 구조를 갖는 에어 필터 여과재 B를 얻었다. 얻어진 에어 필터 여과재 B의 두께는 320㎛, 압력 손실은 220Pa, 포집 효율은 99.9995％, PF값은 24였다.
다음으로, 에어 필터 여과재 A 대신에 에어 필터 여과재 B를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 필터 플리트 팩 B를 얻었다. 필터 플리트 팩 A에 대해서 실시한 상술한 방법에 의해, 플리트선과 수직으로 교차하는 평면에 의해 절단한 필터 플리트 팩 B의 절단면의 확대 관찰 상을 확인한바, 필터 플리트 팩 A와 마찬가지로, 플리트선의 근방 영역인 폴딩 영역에 분할부(9)가 형성되어 있었다. 또한, 분할부(9)는, 상기 절단면에 관찰되는 복수의 폴딩 영역에 형성되어 있으며, 절단면을 변경하여 평가를 실시한 경우에 있어서도, 마찬가지의 분할부(9)의 형성이 확인되었다. 바꾸어 말하면, 필터 플리트 팩 B에서는, 폴딩 영역에 위치하는 분할부(9)가 그 전체에 걸쳐 형성되어 있었다. 확인된 분할부의 예를, 도 8a 내지 도 8c에 나타낸다. 또한, 도 8a 내지 도 8c에 도시한 예는, 폴딩 영역 내이기는 하지만, 폴딩의 정점보다 약간 떨어진 위치에 형성되어 있는 분할부(9)의 예이다. 또한, 도 8b는, 도 8a에 있어서의 영역 Ⅶ의 확대 상이며, 도 8c는, 도 8b에 있어서의 영역 Ⅷ의 확대 상이다.
도 8a 내지 도 8c에 도시한 분할부(9)에 있어서 PTFE 다공질막은, 주층(10)과, 주층(10)의 두께의 50％ 정도의 두께를 갖는 4개의 부층(11)(11A 내지 11D)으로 분할되어 있었다. 주층(10) 및 부층(11A 내지 11D)은, 서로 이격되어 있었다. 또한, 부층(11)은, 주층(10)을 기준으로 하여 적층체의 폴딩의 외방측 위치 및 내방측의 위치 중 어느 것에도 형성되어 있다. 분할부(9)에 있어서의 최대의 이격 거리 D(부층(11C)와 부층(11D) 사이의 최대의 이격 거리 D)는, 제1 수렴부(13A) 및 제2 수렴부(13B)에 있어서의 PTFE 다공질막 B의 두께가 6.7㎛인 데 비하여, 약 7배인 약 47㎛였다.
다음으로, 상기 절단면의 평가와는 별도로, 플리트 가공에 의해 얻은 필터 플리트 팩을, 외형 치수가 610㎜×610㎜, 개구부의 치수가 580㎜×580㎜인 알루미늄제의 프레임체에, 필터 플리트 팩의 4변이 프레임체에 밀착하도록 접착제에 의해 고정시켜, 에어 필터 유닛을 얻었다. 얻어진 에어 필터 유닛의 전체 포집 효율(필터 플리트 팩 B의 전체 포집 효율)은 99.99993％(6N3)였다. 또한, 필터 플리트 팩 B의 압력 손실은 100Pa, PF값은 60이었다.
(실시예 3)
압연 후의 PTFE 시트의 두께가 100㎛가 되도록 압연함과 함께, 길이 방향의 연신 배율을 5배로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, PTFE 다공질막 C를 얻었다. 얻어진 PTFE 다공질막 C의 두께는 12.5㎛였다.
다음으로, PTFE 다공질막 A 대신에 PTFE 다공질막 C를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 통기성 지지재/PTFE 다공질막 C/통기성 지지재의 3층 구조를 갖는 에어 필터 여과재 C를 얻었다. 얻어진 에어 필터 여과재 C의 두께는 320㎛, 압력 손실은 220Pa, 포집 효율은 99.9995％, PF값은 24였다.
다음으로, 에어 필터 여과재 A 대신에 에어 필터 여과재 C를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 필터 플리트 팩 C를 얻었다. 필터 플리트 팩 A에 대해서 실시한 상술한 방법에 의해, 플리트선과 수직으로 교차하는 평면에 의해 절단한 필터 플리트 팩 C의 절단면의 확대 관찰 상을 확인한바, 필터 플리트 팩 A, B와 마찬가지로, 플리트선의 근방 영역인 폴딩 영역에 분할부(9)가 형성되어 있었다. 또한, 분할부(9)는, 상기 절단면에 있어서의 복수의 폴딩 영역에 형성되어 있고, 절단면을 변경하여 평가를 실시한 경우에 있어서도, 마찬가지의 분할부(9)의 형성이 확인되었다. 바꾸어 말하면, 필터 플리트 팩 C에서는, 폴딩 영역에 위치하는 분할부(9)가 그 전체에 걸쳐 형성되어 있었다. 또한, 필터 플리트 팩 C에서는, 폴딩 영역 이외의 평탄 영역에 있어서도 분할부(9)가 확인되었다. 평탄 영역에 있어서 확인된 분할부(9)의 예를, 도 9a 및 도 9b에 나타낸다. 또한, 도 9b는, 도 9a에 있어서의 영역 Ⅸ의 확대 상이다.
도 9a 및 도 9b에 도시한 분할부(9)에 있어서 PTFE 다공질막은, 주층(10)과, 주층(10)의 두께의 50％ 정도의 두께를 갖는 2개의 부층(11A, 11B)으로 분할되어 있었다. 주층(10), 부층(11A) 및 부층(11B)은, 서로 이격되어 있다. 2개의 부층(11A, 11B)은, 주층(10)을 사이에 두고 끼워지도록 형성되어 있으며, 각각의 부층(11A, 11B)은 주층(10)과 평행하게 연장되어 있었다. 분할부(9)에 있어서의 최대의 이격 거리 D(부층(11A)과 부층(11B) 사이의 최대의 이격 거리 D)는, 제1 수렴부(13A) 및 제2 수렴부(13B)에 있어서의 PTFE 다공질막 C의 두께가 10.0㎛인 데 비하여, 약 3배의 약 30㎛였다.
다음으로, 상기 절단면의 평가와는 별도로, 플리트 가공에 의해 얻은 필터 플리트 팩을, 외형 치수가 610㎜×610㎜, 개구부의 치수가 580㎜×580㎜인 알루미늄제의 프레임체에, 필터 플리트 팩의 4변이 프레임체에 밀착하도록 접착제에 의해 고정시켜, 에어 필터 유닛을 얻었다. 얻어진 에어 필터 유닛의 전체 포집 효율(필터 플리트 팩 C의 전체 포집 효율)은 99.99998％(6N8)였다. 또한, 필터 플리트 팩 C의 압력 손실은 100Pa, PF값은 65였다.
(비교예 1)
압연 후의 PTFE 시트의 두께가 600㎛가 되도록 압연함과 함께, 길이 방향의 연신 배율을 25배로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, PTFE 다공질막 D를 얻었다. 얻어진 PTFE 다공질막 D의 두께는 5.0㎛였다.
다음으로, PTFE 다공질막 A 대신에 PTFE 다공질막 D를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 통기성 지지재/PTFE 다공질막 D/통기성 지지재의 3층 구조를 갖는 에어 필터 여과재 D를 얻었다. 얻어진 에어 필터 여과재 D의 두께는 320㎛, 압력 손실은 220Pa, 포집 효율은 99.9995％, PF값은 24였다.
다음으로, 에어 필터 여과재 A 대신에 에어 필터 여과재 D를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 필터 플리트 팩 D를 얻었다. 필터 플리트 팩 A에 대해서 실시한 상술한 방법에 의해, 플리트선과 수직으로 교차하는 평면에 의해 절단한 필터 플리트 팩 D의 절단면의 확대 관찰 상을 확인하였지만, 폴딩 영역 및 평탄 영역의 모든 영역에 있어서 분할부는 확인되지 않았다. 또한, 절단면을 복수회 변경하고, 각 절단면에 대하여 상기 확대 관찰 상의 확인을 실시하였지만, 어느 것도 분할부는 확인되지 않았다. 또한, 필터 플리트 팩 D에 있어서의 PTFE 다공질막 D의 두께는 5.0㎛였다.
다음으로, 상기 절단면의 평가와는 별도로, 플리트 가공에 의해 얻은 필터 플리트 팩을, 외형 치수가 610㎜×610㎜, 개구부의 치수가 580㎜×580㎜인 알루미늄제의 프레임체에, 필터 플리트 팩의 4변이 프레임체에 밀착하도록 접착제에 의해 고정시켜, 에어 필터 유닛을 얻었다. 얻어진 에어 필터 유닛의 전체 포집 효율(필터 플리트 팩 D의 전체 포집 효율)은 99.9995％(5N5)였다. 또한, 필터 플리트 팩 D의 압력 손실은 100Pa, PF값은 50이었다.
평가 결과를 이하의 표 1에 정리한다.
Figure pct00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 분할부(9)가 형성되어 있는 실시예의 필터 플리트 팩에서는, 비교예의 필터 플리트 팩에 비하여, 에어 필터 여과재로서의 압력 손실 및 포집 효율은 동등하면서도, 필터 플리트 팩 및 이것을 구비하는 에어 필터 유닛으로서의 포집 효율이 향상되었다.
본 발명의 필터 플리트 팩은, 에어 필터 여과재를 구비하는 종래의 필터 플리트 팩과 마찬가지의 용도로 사용할 수 있다. 용도는, 예를 들어 반도체 공업, 약품 공업 등에서 이용되는 클린 룸의 에어 필터 유닛이다.

Claims (9)

  1. 플리트형으로 접힌 에어 필터 여과재를 구비하는 필터 플리트 팩이며,
    상기 에어 필터 여과재는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 다공질막과, 통기성 지지재의 적층체를 포함하고,
    상기 필터 플리트 팩의 플리트선과 수직으로 교차하는 평면에 의해 절단한 당해 필터 플리트 팩의 절단면을 관찰했을 때, 상기 PTFE 다공질막은, 당해 막이 연장되는 방향으로, 제1 수렴부, 분할부 및 제2 수렴부를 이 순으로 갖고,
    상기 분할부에 있어서, 상기 PTFE 다공질막은 당해 막의 두께 방향으로 복수의 층으로 분할됨과 함께, 상기 복수의 층은 서로 이격되어 있으며,
    상기 제1 수렴부 및 상기 제2 수렴부에 있어서, 상기 복수의 층은 1개의 층으로 수렴되어 있는, 필터 플리트 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분할부에 있어서의 상기 복수의 층 사이의 최대의 이격 거리가, 상기 제1 수렴부 및/또는 상기 제2 수렴부에 있어서의 상기 PTFE 다공질막의 두께 이상인, 플리트 팩.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 층은, 가장 큰 두께를 갖는 주층과, 상기 주층의 두께의 70％ 이하의 두께를 갖는 1 또는 2 이상의 부층을 포함하는, 필터 플리트 팩.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분할부가, 상기 플리트선의 근방 영역인 상기 적층체의 폴딩 영역에 위치하고 있는, 필터 플리트 팩.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 분할부가, 상기 플리트선의 근방 영역인 상기 적층체의 폴딩 영역에 위치하고 있으며,
    적어도 하나의 상기 부층이, 상기 주층에 비하여 상기 적층체의 폴딩의 외방측에 위치하고 있는, 필터 플리트 팩.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 수렴부 및/또는 상기 제2 수렴부에 있어서의 상기 PTFE 다공질막의 두께가 5㎛를 초과하는, 필터 플리트 팩.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어 필터 여과재의 단위 면적당 중량이 30 내지 260g/㎡인, 필터 플리트 팩.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층체가, 2 이상의 상기 통기성 지지재를 포함하고,
    상기 여과재의 양쪽 주면이 상기 통기성 지지재에 의해 구성되어 있는, 필터 플리트 팩.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 필터 플리트 팩과, 상기 필터 플리트 팩을 지지하는 프레임체를 구비하는, 에어 필터 유닛.
KR1020217023464A 2018-12-28 2019-12-23 필터 플리트 팩 및 에어 필터 유닛 KR20210106553A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018248631 2018-12-28
JPJP-P-2018-248631 2018-12-28
PCT/JP2019/050444 WO2020138009A1 (ja) 2018-12-28 2019-12-23 フィルタプリーツパック及びエアフィルタユニット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210106553A true KR20210106553A (ko) 2021-08-30

Family

ID=71127728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217023464A KR20210106553A (ko) 2018-12-28 2019-12-23 필터 플리트 팩 및 에어 필터 유닛

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220105452A1 (ko)
EP (1) EP3903902A4 (ko)
JP (1) JP7527780B2 (ko)
KR (1) KR20210106553A (ko)
CN (1) CN113272038B (ko)
TW (1) TW202039052A (ko)
WO (1) WO2020138009A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001170461A (ja) 1999-10-07 2001-06-26 Daikin Ind Ltd エアフィルター濾材、それを用いたエアフィルターパックおよびエアフィルターユニット並びにエアフィルター濾材の製造方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0285993A3 (de) * 1987-04-09 1991-05-22 Sartorius Ag Filterelement zur Abtrennung von cholesterinhaltigen Präzipitaten aus Blutplasma und durch eine Gehäuse ergänzte Einwegfiltereinheit
JPH11221450A (ja) * 1998-02-05 1999-08-17 Susumu Furuhashi 多孔薄膜製袋体フィルタエレメント
US20030024872A1 (en) * 1999-06-30 2003-02-06 Pti Advanced Filtration, Inc. Filter having staged pleating
JP4826023B2 (ja) 2001-04-05 2011-11-30 ダイキン工業株式会社 フィルタ濾材、それを用いたフィルタパック及びエアフィルタユニット並びにフィルタ濾材の製造方法
JP2003205211A (ja) * 2001-11-09 2003-07-22 Nitto Denko Corp 抗菌性エアフィルタろ材およびこれを用いたフィルタユニット
CA2494545A1 (en) * 2002-08-14 2004-02-26 Pall Corporation Fluoropolymer membrane
JP2004202382A (ja) * 2002-12-25 2004-07-22 Nitto Denko Corp スパイラル型膜エレメントの製造方法
JP4876387B2 (ja) * 2003-11-05 2012-02-15 東レ株式会社 二軸配向微多孔フィルムおよびその製造方法
JP4414741B2 (ja) * 2003-12-02 2010-02-10 日本精線株式会社 半導体ガス用フィルター部材、及びそれを用いたフィルター装置
JP2005177641A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Nitto Denko Corp エアフィルタユニットおよびその製造方法、並びにエアフィルタユニット集合体
JP2005279554A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Nitto Denko Corp エアフィルタユニット
JP2007075739A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Nitto Denko Corp フィルターユニットおよびフィルター濾材の使用方法
JP4822871B2 (ja) * 2006-02-27 2011-11-24 旭化成ケミカルズ株式会社 プリーツエレメント
KR20090006213A (ko) * 2006-04-25 2009-01-14 엔테그리스, 아이엔씨. 주름형 필터 카트리지
JP2008049239A (ja) * 2006-08-23 2008-03-06 Gs Yuasa Corporation:Kk 膜エレメント
CN101352632A (zh) * 2007-03-05 2009-01-28 Bha控股公司 复合的过滤介质和制造方法
CN102223944B (zh) * 2008-09-29 2014-10-15 斯科特·P·耶格尔 螺旋缠绕的错流过滤器
JP2011101864A (ja) * 2009-11-11 2011-05-26 Nitto Denko Corp 分離膜ユニット及びこれを備えた分離膜エレメント
JP5917538B2 (ja) * 2010-11-08 2016-05-18 エーエーエフ−マックウェイ インコーポレイテッド ディー／ビー／エー エーエーエフ インターナショナル 無菌薬学用ｅＰＴＦＥフィルタおよび使用方法
US9295931B2 (en) * 2011-07-05 2016-03-29 Nitto Denko Corporation Porous polytetrafluoroethylene membrane and air filter medium
JP2013022547A (ja) 2011-07-25 2013-02-04 Nitto Denko Corp フィルタユニットおよびそれを備えた掃除機
JP5839547B2 (ja) * 2011-07-28 2016-01-06 日東電工株式会社 フィルタ濾材のプリーツ加工方法およびプリーツ加工装置
EP2931402B1 (en) * 2012-12-14 2017-08-09 3M Innovative Properties Company Non-woven electret fibrous webs and methods of making same
JP6340214B2 (ja) * 2013-07-09 2018-06-06 日東電工株式会社 通気部材、通気部材の製造方法及び通気性容器
CN103550985B (zh) * 2013-11-05 2015-10-28 中材科技股份有限公司 一种高透气量非织造布覆膜滤料、其制备方法及其所用的覆膜装置
JP2015131266A (ja) 2014-01-10 2015-07-23 日東電工株式会社 ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法、防水通気部材の製造方法及びエアフィルタ濾材の製造方法
KR20150102501A (ko) * 2014-02-28 2015-09-07 주식회사 이피아이티 집진기용 필터
JP5851076B1 (ja) * 2014-04-28 2016-02-03 シャープ株式会社 殺菌作用を有するフィルター
KR102564660B1 (ko) * 2015-07-31 2023-08-09 도레이 카부시키가이샤 분리막, 분리막 엘리먼트, 정수기 및 분리막의 제조 방법
KR102683099B1 (ko) * 2015-09-30 2024-07-10 닛토덴코 가부시키가이샤 에어 필터 여과재, 에어 필터 팩 및 에어 필터 유닛
JP6861493B2 (ja) * 2016-09-30 2021-04-21 日東電工株式会社 エアフィルタ濾材、エアフィルタパック及びエアフィルタユニット
TWI766104B (zh) * 2017-09-22 2022-06-01 日商日東電工股份有限公司 空氣過濾器濾材、過濾器褶襉組及空氣過濾器單元

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001170461A (ja) 1999-10-07 2001-06-26 Daikin Ind Ltd エアフィルター濾材、それを用いたエアフィルターパックおよびエアフィルターユニット並びにエアフィルター濾材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113272038B (zh) 2023-06-06
EP3903902A1 (en) 2021-11-03
TW202039052A (zh) 2020-11-01
EP3903902A4 (en) 2022-09-14
WO2020138009A1 (ja) 2020-07-02
US20220105452A1 (en) 2022-04-07
JP7527780B2 (ja) 2024-08-05
JP2020108883A (ja) 2020-07-16
CN113272038A (zh) 2021-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6933456B2 (ja) エアフィルタ濾材、エアフィルタパック及びエアフィルタユニット
EP3520874B1 (en) Air filter medium, air filter pack, and air filter unit
EP3520873B1 (en) Air filter medium, air filter pack, and air filter unit
EP0970739A1 (en) Filter medium for air filters
EP3520875B1 (en) Air filter medium, air filter pack, and air filter unit
JP7356971B2 (ja) フィルタ濾材とこれを備えるフィルタユニット
WO2022092161A1 (ja) フィルタプリーツパック及びエアフィルタユニット
KR20210106553A (ko) 필터 플리트 팩 및 에어 필터 유닛
JP7527781B2 (ja) フィルタプリーツパック及びエアフィルタユニット
JP7356972B2 (ja) フィルタ濾材とこれを備えるフィルタユニット
KR20000011539A (ko) 공기필터용필터매질