TW574058B

TW574058B - Air filter medium, air filter pack and air filter unit comprising the same, and method for producing air filter medium

Info

Publication number: TW574058B
Application number: TW89114432A
Authority: TW
Inventors: Yoshiyuki Shibuya; Kunihiko Inui; Hideyuki Kiyotani; Osamu Tanaka
Original assignee: Daikin Ind Ltd
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2004-02-01
Also published as: US6416562B1; CN1142813C; CN1292302A; JP2001170461A; CN1494940A; IL138882A; CA2317373C; KR20010049842A; EP1090676A1; EP1090676B1; ATE281880T1; JP3584855B2; IL138882A0; DE60015689D1; DE60015689T2; CN1231281C; SG90159A1; KR100396859B1; CA2317373A1

Description

574058 經濟部智慧財1局員工消費合作社印製 1 A7 五、發明說明（ϋ [技術領域] 本發明係關於空氣過濾器濾材，使用該濾材之空氣過濾器濾體及空氣過濾器單元，以及空氣過濾器濾材之製造方法。更詳細而言係關於壓力損失最小，且顆粒捕集效率高’且含有聚四氟乙烯（PTFE)多孔性薄膜之空氣過濾器據材，使用該濾材之空氣過濾器濾體及空氣過濾器單元，以及空氣過濾器濾材之製造方法。 [先前技術] 半導體之集積度及液晶性能持續的增高，因此對於清潔器之清潔度要求亦逐年提高，因此尋求顆粒捕集效率更高之空氣過濾器濾體。過去，此等空氣過濾器單元所用之空氣過濾器，特別是ΗΕΡΑ、ULPA係用作濕式抄紙用之玻璃纖維濾材。但是，為了進一步降低送風動力費，且為了降低空氣過;慮器單元之壓力相失’實現更高之清淨空間，因此希望能提昇其捕集效率，但由玻璃纖維實現更高性能（在同一壓力損失下，捕集效率更高，在同一捕集效率下壓力損失更低）之空氣過濾器單元相當不容易。因此’為了製造更高性能之空氣過濾器單元，已提議使用具有比玻璃纖維濾材更高性能之PTFE多薄膜，當使用PTFE多孔性薄膜時，與使用玻璃纖維濾材之ULpA 相比較’在相同捕集效率下之壓力損失為三分之二（特開平 5-202217 號，WO 94/16802、WO 98/26860)。還有，使用PTFE多孔性薄膜之空氣過濾器單元曾提 Μ氏張尺度適1中國國家鮮（CNS>A4規格（2!〇 X 297公髮） 311648 --------訂 ---------線 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 574058 中，WO98/26860中所記載者為為計算上之pF值為之物件（未說明如何製作），超過9〇 6之物件以及其詳細製造方法並不清楚。 [發明概要] 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵〇 χ 297公爱） 2 311648 A7 五、發明說明（2 ) 出可藉由其製造方法及加工方法，使其性能進一步提昇，付到更局性能之pTFE多孔性薄膜。（過滤器遽材上並未積層j氣陡支撐材料上）單體狀而且性能高之PTFE多孔性薄膜早體揭示在特表平9-504737號公報、特開平10_3〇〇31 號公報、特開平1〇·287759號公報以及w〇98/2686〇中。此等公報中均揭示過濾性濾材之性能指標pF(Pwf〇rmance Factor)值高之多孔性薄膜。但是，為了使用PTFE多孔性薄膜當作空氣過濾器濾材，實際上需要積層透氣性支撐材料。此等由其取用性之 =點而言，在提昇PTFE多孔性薄膜單體之強度之同時，需要防止濾材加工成所需形狀時受到損傷。然而，依據前面所述，PTFE多孔性薄膜單體已知為 PF值較高者（例如，特開平1〇-3〇〇31號公報中所述之值為30之PTFE多孔性薄臈）。但是，pTFE多孔性薄膜與透氣性支撐材料積層所形成之空氣過濾器濾材中，已知有特開平10-30031號公報中PF值為198者，還有 w〇98/26860中之PFA 21 8者，但並未有pF值超過者。又，未將透氣性支撐材料積層在摺疊狀彎曲曲折之

574058 A7 經濟部智慧財i局員工消費合作社印製五、發明說明（3 ) 本發明之第-個目的係提供—種高性能空氣過滤器滤材，該濾材係在PTFE多孔性薄膜至少一面上積層壓力損失小且捕集效率高之透氣性支撐材料。一本發明之第二個目的係提供—種壓力損失小且捕集效率南之空氣過濾器濾、體，該遽體係藉由將在PTFE多孔性薄膜之上積層透氣性支樓材料製成之空氣過滤器滤材摺疊加工製造。本發明之第三個目的係提供一種壓力損失小且捕集效率南之S氣過濾器單元，該過濾' 器單元係將藉由將在MM 多孔性薄膜之上積層透氣性支撐材料製成之空氣過濾器濾材摺疊加工製成之過濾器濾體收納在框體之中製成。本發明之第四個目的係提供一種可維持高性能，且密集（將空氣過濾器濾材彎曲摺疊成摺疊狀之空氣過濾器濾體中之摺疊為高低摺疊）之空氣過濾器單元，係將藉由將在 PTFE多孔性薄膜之上積層透氣性支撐材料製成之空氣過濾器濾材摺疊加工製成之過濾器濾體收納在框體之中製成。本發明之第五個目的係提供一種製造方法，該方法了在高效率下製造如上述之空氣過濾器濾材。 _本發明之上述目的係藉由下列達成： ~^~~一 —~~~_一 (1)一種空氣過濾器濾材，該濾材係具有聚四氟乙稀多孔性薄膜以及在其至少一面上積層透氣性支撐材料之空氣過滤器濾材該濾材藉由以5 · 3公分/秒之流速，使空氣通過所產生之壓力損失（單位：mmH2〇)，以及使用粒徑為〇 W 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公釐） 3 311648 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 訂----------签 574058 A7 B7 五、發明說明（4 ) 至0·12微米之二辛基苯二酸酯測定之捕集效率（單位： %)，依據下式：透過率（〇/ο)/ι00)/壓力損失（mmH2〇)]x 1〇〇 (此處之透過率（％)=100-捕集效率計算之PF!值超過22。 (2) —種空氣過濾器濾體，該濾體係藉由將具有聚四氟乙烯多孔性薄膜以及在其至少一面上積層透氣性支撐材料之空氣過滤器濾材經摺疊加工而成，該渡材在1 4公分/秒之濾材通過風速下，使空氣通過所產生之壓力損失（單位： mmH20)，以及使用粒徑為〇·ι〇至012微米之二辛基苯二酸酯測定之捕集效率（單位：％)，依據下式·· PF2=[_log(透過率（％)/ι〇〇)/壓力損失（mmH2〇)]x 1〇() (此處之透過率（％)=100-捕集效率（〇/〇)) 計算之PF2值超過90.6。 (3) —種空氣過濾器單元，該單元係由框體以及該框體中收納具有由摺疊彎曲成摺疊狀之空氣過濾器濾材之空氣過濾器濾體構成之空氣過濾器單元，該單元為在14公分/ 秒之濾材通過風速下，使空氣通過具有聚四氟乙烯多孔性薄膜以及在其至少一面上積層透氣性支撐材料之該濾材，一^產生之壓力損失（單位：mmH20)丄粒徑為0·10 至〇·12微米之二辛基苯二酸酯測定之捕集效率（單位： °/〇)，依據下式： PF3 = [-log(透過率（〇/。)/1〇〇)/壓力損失（111111112〇)]父 100 (此處之透過率（％)=1〇〇-捕集效率（〇/〇)) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} f T -0 ·ϋ ϋ tmmm ϋ I ^ r y mmmmw l 言經濟部智慧財I局員工消費合作社印製 311648 574058 A7 B7 經濟部智慧財基局員工消費合作社印製五、發明說明（5 ) 計算，該單元之PF3值超過90·6之空氣過濾器單元。 (4) 一種空氣過濾器單元’該空氣過濾器單元包含具有框體，該框體内收納摺疊彎曲成摺疊狀空氣過濾器濾材之空氣過濾器濾體，其中該空氣過滤器濾體為具有前述聚四氟乙烯多孔性薄膜，以及積層在其至少一面上之透氣性支撐材料之前述PFi值超過22之空氣過濾器濾材，該濾材在摺疊高度30毫米以下進行摺疊加工，且在1·4公分/秒之濾材透過風速下使空氣通過時，該單元之壓力損失超過 lmmH20之空氣過滤器單元’以及 (5) —種空氣過濾器濾材之製造方法，該方法包含在加熱下將透氣性支撐材料積層在聚四氟乙烯多孔性薄膜之至少一面上，接著冷卻積層完成後之經積層聚四氟乙烯多孔性薄膜以及透氣性支撐材料。 [附圖之簡要說明] 第1圖係PTFE薄膜縱向延伸所用裝置之模式圖。第2圖係PTFE薄膜橫向延伸所用之裝置（左半部），以及將透氣性支撐材料積層在PTFE薄膜上之積層裝置（右半部）之模式圖。第3圖為過濾器單元壓力損失之測定裝置模式圖。 _______________________________第4圖為往復式摺疊機之模式圖。 "~______ 第5圖為顯示分離器塗佈步驟之模式圖。第6圖為滾筒式直立機之模式圖。慮器濾材 _本發明之空氣過濾器濾材其特徵為具有pTFE多孔性本紙張尺度適用中_家標準（CNS)A4規格（21G X 297公釐)~' ----- 5 311648 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f 11111 線 574058 A7 五、發明說明（6 ) ' 薄膜，及在其至少一面上積層之透氣性支撐材料之空氣過渡器濾材’且依據上述定義之PFi值超過22以上。本發明之空氣過濾器濾材較好係透氣性支撐材料積声在PTFE多孔性薄膜之至少一面上之積層材，亦可為由透氣性支撐材料/PTFE多孔性薄膜構成之2層構造，由透氣性支撐材料/PTFE多孔性薄膜/透氣性支撐材料構成之3層構造，由透氣性支撐材料/PTFE多孔性薄膜/透氣性支撐^ 料/PTFE多孔性薄膜/透氣性支撐材料構成之5層構造。較好為PTFE多孔性薄膜之兩面上均積層透氣性支撐材料之積層材。此情況下，PTFE多孔性薄膜處理上較容易，同時可將PTFE多孔性薄膜處理時之損傷控制在一定範圍之内。 PTFE多孔性薄膜係由單層構成，若需要亦可由多層構成。如為多層構造時，一旦各單層上產生針孔等損傷時，可相互產生互補之作用，因此可較容易設計以得到所須之滤材性能。例如’若為2層相同性能之pTFE多孔性薄膜時，計算上之壓力損失為兩倍，可有效的提昇其捕集效率。本發明之空氣過濾器濾材較佳者為在5 3公分/秒之流速下，使空氣通過所產生之壓力損失為4mmH2〇以上者， —至 50 mmH也者。當壓力損失低於4 mmH2〇時，所製成之空氣過濾器單元之捕集效率要達到99%以上相當不容易，又壓力損失超過 1 00 mmf^O所製成之空氣過濾器單元之壓力損失非常大，因此用作空氣過濾器之場合受到限制。 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐j -------" 311648 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

_ Γ - n ·ϋ ϋ ϋ I ϋ"-%, I 1 1 I 經濟部智慧財1局員工消費合作社印製 6 574058 經濟部智慧財—局員工消費合作社印製 7 A7 五、發明說明（7 本發明之空氣過濾器濾材之特徵為上述定義之pFi值超過22。較好，其pFt值至少為23，更好至少為24，且最好至少為2 5。使用更高PFj值，例如至少為23，至少為24，至少為 25之工氣過濾器濾材，可得到更高性能（高值，值）之空氣過濾氣體，空氣過濾器單元，同時如後面所述般，了大致上維持空氣過遽器單元之高性能，亦可製成更小型之空氣過濾器單元（極薄之空氣過濾器單元）。本發明之空氣過滤器瀘、材中之PFi值，即使PFi其自身絕對值之差為丨，但PFs之絕對值之差均超過4。由於此等PF值之計算係由風速5 3公分/秒至！ 4公分/秒時之壓

力損失為1.4/5.3，即使其捕集效率並沒有變化，但其pF 值計算亦為5.3/1.4 = 3.79倍。又捕集效率係由於使風速由小向上增加，使PF值更增加，因此使絕對值之值超過4 以上。具體而言，空氣過濾器濾材之PFi值增加丨，則空氣過遽器單元之PF3值會增加4以上，同時使空氣過滤器單元之壓力損失及捕集效率提昇’亦可使空氣過濾器單元之捕集效率及壓力損失同時降低。例如當空氣過濾器單元之持在5.4mmH20時，捕集效率自99 9989%提昇至 99.99935%，得到預期之效果，且具有不尋常之意義。本發明之空氣過濾器濾材之捕集效率較好為99 9%以上’且更好為99·99〇/〇以上。由具有99.9%以上捕集效率之 Μ我張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311648 ------_---------------訂-----. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線_ 574058 經濟部智

局員工消費合作社印製 A7

574058 A7 " ^~ ------BL_______ 五、發明說明（9 ) 2膜之構造強度弱，會使後述積層材之pF值明顯的降低，無法得到作為空氣過濾器濾材之具有高PF值之物件。 FE夕孔性薄膜之充填率係低於12 %，較好低於 10/。，且更好低於8%。充填率係表示空間相對於纖維之狀、充填率低則多孔性薄膜之空間大，由於纖維間之距離大，因此多孔性薄膜纖維吸附之粒子不多，且由於PF值回’集塵量較多，因此較好。本發明中較好使用之PTFE多孔性薄膜可藉由例如後續之方法製造。孔性薄膜製造方法 PTFE多孔性薄膜較好為可延伸之多孔性薄膜。 PTFE夕孔性薄膜之製造’首先係將溶劑油、白油之液狀潤滑劑添加在使PTFE乳化聚合水性分散液凝析得到之細微粉末中，且進行棒狀糊料擠出。隨後，將該棒狀之糊料擠出物壓延得到PTFE未燒成體。此時未燒成帶之厚度通常在100至500微米之間。接著，使該未經燒成帶依縱向方向（MD方向）延伸2 至低於10倍，隨後，使經縱向方向延伸之帶依橫向方向（TD 方向）延伸。此時，橫向方向之延伸速度較好以至少200%/ 加速橫向方向之延伸速度會使PTFE多孔性簿膜 - --- 之纖維直徑變小，因此可得到更高PF值之PTFE多孔性薄膜。再者，橫向方向之延伸倍率較好設定在其全部面積倍率之100至300倍。縱向方向之延伸係在PTFE燒成體熔點以下之溫度下 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂-----.—線* 經濟部智慧財t局員Η消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 9 311648

製 574058 上述未燒成帶之延伸若需要亦可在重疊二之狀態下進行。％橫向方向延伸之PTFE多孔性薄膜為了防止收縮，亦可進行熱處理。還有，為了更低之充填率，可增加PTFE多孔性薄膜厚度亦可在製成之未燒成帶中添加以i 〇〇重量份之、田微叙末為主，為10至5〇重量份之非纖維化物（例如，低分子量PTFE)。如此般製之PTFE多孔性薄膜之PF值超過22，且容易製得PF值至少為27之PTFE多孔性薄膜。縱向方向、橫向方向總延伸倍率不要太高，可得到比較厚（5微米以上之PTFE夕孔性薄膜，且充填率低，例如得到充填率12% 以下，較好10%以下，且更好8%以下之PTFE多孔性薄膜。本發明之空氣過濾器濾材中所用之透氣性支撐材料為不會對空氣過濾器濾材之壓力損失產生影響者（比PTFE多孔性薄膜之壓力損失更低壓力損失者），因此可使用過去之 PTFE多孔性薄膜補強用之週知支撐材料。少之一上布，夠好為由蕊殼構造之纖維（例如，包含蕊為聚酯且韻聚乙烯’蕊為高融點聚苯乙烯，殼為低融點聚苯乙烯之維）構成之不織布。由該蕊殼構造纖維構成之不織布，蕊 I融點低，為了在稍高於殼融點之低溫下積層，以縮小ρΊ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G χ 297公爱） 311648

-AW--------訂------! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 10 574058 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（η ) 夕孔性薄臈與透氣性支撐材料積層時之熱處理過程，因此後述PTFE多孔性薄膜與透氣性支撐材料之積層中，可在更低PF值之下擠出。多礼薄膜與透氣性^積層方法本發明之空氣過濾器濾材較好為PTFE多孔性薄膜與透氣性支撐材料，依交互積層之方法製得。申清人·泰金工業株式會社係銷售以往之PTfe多孔性薄膜與透氣性支撐材料積層製成之空氣過滤器濾材，使用該空氣過濾器濾材之空氣過濾器濾體，以及空氣過濾器單元，該空氣過濾器濾材之製造係將透氣性支撐材料積層在PTFE多孔性薄膜之上，雖然已知一般均會造成壓力損失上升，但是壓力損失進一步上升會造成捕集效率降低，結果發現產生PF值降低之問題。而且，過去並不知道，在製得更咼PF值之空氣過濾器濾材上，經發現更良好之積層條件極為重要。實際上，特開平10-3 0031號公報中之特別積層方法（條件）並沒有敘述該内容，以過去之方法積層之物件觀察，當 PF值為26.6之PTFE多孔性薄膜上積層透氣性支撐材料時，空氣過濾器濾材之PF值可降低至19 8，然而另外，積層透氣性支撐材料之物件PF值超過22之空氣過濾器鴻材。可是’將透氣性支撐材料積層在PTFE多孔性薄臈上 ^方法，例如本申請人已經提出藉由在PTFE多孔性薄膜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 11 311648 ---：-------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 311648 574058 五、發明說明（B ) 致率降低。又’特開平6-218899號公報中揭示在自身加壓荷重下使PTFE多孔性薄膜與透氣性支撐材料重力積層在一起之方法。為了在自身荷重下積層，因此需設定高的積層溫度，此結果被認為係PTFE多孔性薄膜經熱收縮之PF值降低之原因。還有，在該方法之情況下，實際上為了製作空氣過濾、器單元，在所需長度（20公尺）下積層並不容易。因此，基於上述之觀察而積極的進行積層方法（條件）之檢时。依據後述之條件可明顯的得到本發明所須之空氣過濾器濾材。 (1) 積層時之加熱過程極小， (2) 捲取時捲出之張力極小， (3) 較好，積層之後藉由冷風等強制冷卻。具體而言，較好如後述般進行積層。本發明較佳之型態中，PTFE多孔性薄膜與透氣性支撐材料之積層係將如第二圖之右半部所示之透氣性支撐材料22、23，較好為熱可塑性不織布，例如，由蕊為聚醋，殼為聚乙烯構成之蕊殼構造纖維構成之不織布，重疊在由第二圖之左半部中所示拉幅機送出之雙軸延伸之pTFE多孔性薄膜之兩面上，且可藉由熱滾筒19之接觸進行。此處，熱滾筒19之加熱溫度較好為13〇至22〇t，更好為140至。熱滾筒19在與經積層之透氣性支揮材料以及PTFE多孔性薄膜接觸時，相對於滾筒19之壓縮力可藉由透氣性支撐材料22之;^ + ^ ___ 针之捲出張力調整，本發明中較佳表紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ---1---·---------------訂--------- f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 574058 A7 -------- B7 五、發明說明（14 ) 之壓縮力為10至90克/公分，更好為30至70克/公分。吏好，（a)加熱溫度超過130°c，但低於i40°C時，係在捲出張力70至90克/公分，流線速度超過5公尺/分鐘下進行，（b)加熱溫度超過i40°C，但低於17〇°C時，係在捲出張力30至70克/公分，流線速度超過1〇公尺/分鐘下進行，（c)加熱溫度超過i7(^c，但低於22〇°c時，係在捲出張力10至30克/公分，流線速度超過15公尺/分鐘下進行。捲取之張力通常較好設定在低於380克/公分，且較好設定在低於300克/公分。在高張力下捲取滚筒21，會使 PTFE多孔性薄膜向厚的方向壓縮，因此可能會使其Pf值降低。還有，經積層之PTFE多孔性薄膜以及透氣性支撐材料較好在積層之後直接冷卻。冷卻係藉由設置在熱滾筒19 後方之送風噴嘴24,藉由喷嘴中之鼓風機，將室内空氣（較好低於501，且更好低於4〇。〇強制導入，或者可將強制冷卻之空氣導入喷嘴中，藉由來自喷嘴之強制空氣，使經積層之空氣過濾器濾材全部通過進行。「本發明之空氣過濾器濾體及空氣過濾器單元」般而° ’工氣過濾器早元可將空氣過濾器濾、材經摺疊狀加工得到之空氣過濾器濾體組立在框體中製成，具體而言詳述於下。空氣過濾器單元包含微摺疊型與分離型之單元。微摺疊型it —一—.---------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G x 297公爱） 14 311648 574058 A7

五、發明說明（15 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 微摺疊型之製造步驟係將空氣過濾器濾材摺疊成皺摺狀之步驟，係由將經皺摺狀摺疊加工之空氣過濾器濾材分開，例如將皺摺狀分隔物塗佈在空氣過濾器濾材之上之步驟，將塗佈分隔物之空氣過濾器濾材再進行摺疊加工成皺摺狀，將經摺疊加工之空氣過濾器濾材切割成預定之尺寸之步驟（製成本發明之空氣過濾器濾體），以及以框架封住空氣過濾器濾體，且密封空氣過濾器濾體及框架之步驟構成。將空氣過滤器濾材摺疊加工成皺摺狀之方法，一般如第4圖中所示般，以往復式梳齒來回摺疊之方法。又，將塗佈分隔物之空氣過濾器濾材再度摺疊加工成皺摺狀之方法包含將如第6圖之空氣過濾器濾材經過2個滾筒送出，在出口處重疊配置直立式滾筒使其直立之方法，及如第5圖般以往復式梳齒使其直立之方法。經濟部智慧財^一局員工消費合作社印製一般而言，如第4圖中所示般，係使用壓送輥將空氣過遽器濾材重複操作（以驅動夾在二驅動滾筒間之空氣過濾器濾材驅動滾筒重複動作），以往複式梳齒摺疊加工成皺摺狀，如第5圖中所示般展開，進行分隔物之塗佈，及使用第6圖之滾筒，再一次進行摺疊加工成皺摺狀。里所用之分隔物為用於摺疊狀之形狀，且確保氣體之通道者，特殊分隔物之材料並沒有限制，但由過去已知可使用聚乙烯共聚物、聚丙烯共聚物、EVA(乙烯乙酸乙烯8曰共聚物）、聚蕴胺等熱融溶樹脂或玻璃絲等。然而’當本發明之空氣過濾器濾體以及空氣過濾器本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（21G x 297公釐） 15 311648 574058 A7 _B7 五、發明說明（16 ) ===熱融熔樹脂當作分隔物時，當然期望能夠但表示有機物產生量之取（總有機石反）極少，且同時得到具有空氣元之附加價值。慮、I慮體及空氣過濾'器單微摺疊型單元雖缺較好用於皁藤㈣、“ U好用於+導體製造裝置之中，但中以前述取表示之有機物產生，會使有機物成表=加熱之步驟會使有機物碳化，而造 zt。空氣過遽器渡體及空氣過濟器單 …使用聚酿胺熱融熔樹脂當作分隔物者可賦予：PF 值化能量效率之改善，同時提昇半導體製造：分離物型單元分離物型單元之製造步驟係由將空氣過滤器濟材指爲加工成皺摺狀之步驟’經摺疊加工成敵摺狀之空氣過心滤材之間***經加工成波浪狀分離物之步驟，將經^加工之空氣過濾器濾材切割成預定之尺寸之步驟(完成本發明之空氣㈣II濾體）’以框架包封空氣過滤器遽體之周圍，接著密封空氣過濾濾體及框架之步驟構成。為了使具有本發明之PTFE多孔性薄膜及透氣性支撐材料之空氣過濾器濾材之PF值更有效率，以反映至处氣過遽器濾體及空氣過㈣單元，因此較好使用下列方工法1 亦即，較好實施下列方法之至少一種，以製 . 濾器單元。工軋過 (1)將空氣過濾器濾材摺疊加工成皺摺狀之步驟中，重 I複操作之空氣過濾器濾材係使用虔送輥之軸向馬達強制重本紙張尺度適用"^國國家標準（CNS)A4規格（21G x 297公爱） 311648 16 574058 A7 五、發明說明（17 ) 複操作，但空氣過滹考愿15濾材之厚的方向並未施力。 (2)還有將空氣過滹 -為應材摺疊加工成皺摺狀之步驟 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 中’摺疊加工之後’例如藉由第4圖中所示之加熱裝置，42’’進行加熱（通常為60至110。〇摺疊。 ()將加工成摆疊狀之空氣過濾器濾材展開，且塗佈皺之刀隔物後’在加工成摺疊狀時’以往復式梳齒強制摺疊， (4)全部之步驟中，#搬送空氣㈣器濾材時，並未使用壓送輥進仃’因此不會造成空氣過濾器濾材之壓縮。本發明之空氣過濾器濾體或空氣過濾器單元之pF2值或 PFs值均超過90·6，較好超過92，且更好超過95。一般之PF值均儘可能的高，因此可將達成同樣之捕 π效率之單元之壓力損失值設定在較低之值。還有在同樣壓力損失之單元下，使該PF值儘可能的高，則可將PF值 5又疋在兩的值之下。當依據本發明之PF2值或PF3值超過 90·6時’可得到迄今為止無法得到之低壓力損失之、 HEPA。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明之空氣過濾器濾體以及空氣過濾器單元之捕集效率在渡材之透過風速為1 ·4公分/秒之時，較好超過 99·9%，且更好超過99.999%。本發明之空氣過濾器濾體及空氣過濾器單元之壓力損失值較好為一般較低之低水準，當濾材之透過風速為j 4 公分/秒之時，其較好為1至25.4mmH2〇，且更好為j至 15mmH2〇〇本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格咖χ 297公釐 311648 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 574058 A7 B7__ 五、發明說明（18 ) '_ ^~ 此處將說明本發明夕介名、風、各殺3之空軋過濾器單元之性能評價方法。、空氣過滤器單元之形业及& 之先狀係依據使用用途而不同，例如使空氣過渡器濾材形成岱4 刊❿成袅狀之吹氣流動漤態，將空氣器濾材摺疊加工成齡姻此 ^ ^ ^ 〜風皺摺狀，為了維持其間風之流動通路，將經皺摺狀波浪加工之分隔物***之型態，將空氣過遽器滤材摺疊加工成敵摺狀，且為了維持風流動之通路，依空乳過;慮器滤材之縱向方向塗佈熱融膠細帶狀分隔物之型態等。還有，當摺疊加工成皺摺狀時之高（一次摺疊至下一摺疊間之空氣過濾器濾材之長度）型態。一般而a，空氣過濾器單元性能測定時之風速係以空齓過濾器單元之表面風速在〇 5公尺，秒下測定。然而，空氣過濾器單元之型態由於如上述般來回摺疊之高度或來回摺疊之間距均不同，因此使得在相同空氣過濾器濾材之開口面積下’來回摺疊得到之空氣過濾器濾材之面積不同。因此，儘管使用相同之空氣過濾器濾材，亦可能產生不同之壓力損失值或捕集效率值。其原因係由於空氣過濾器單元之性能係藉由穿透空氣過慮器遽材之風速決定，若在相同單元開口面積下，因為相對之摺疊數量不同，會使穿過空氣過濾器濾材之風速不同’因而顯示不同之壓力損失值或捕集效率值。亦即若摺疊數量多，則穿過濾材之風速小，因此壓力損失值小’使捕集效率上升。又若摺疊數量少，相反的由於會使穿過濾材之風速變大，因此使壓力損失值增大，捕 --:----1--------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺錢規格⑽ X 297公釐） 18 311648 574058 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（19 ) 集效率降低。據此，當相對比較每個空氣過濾器單元之性能時，泰要藉由固定空氣過滹器單元之矣 ^ 口愿姦早疋之表面風速，使穿過空氣過濾器單元中之經摺疊空氣過渡器濾材之風速維持一定。由: ^明中之該等理由，係將穿過空氣過渡器濾材中之來回擅豐之空氣過濾器濾材内部之風速定為丨4公分/秒進行評價。广具體而言，穿過濾材之風速為1·4公分/秒時，設定空氣過濾器單元表面風速（吹出之風速）之方法係下述。右空氣過濾器單元之開口面積為§平方公分，空氣過濾器滤材之來會摺疊面積4 s平$公分（來回摺疊之高度，由摺疊數求得），則空氣過濾器單元之表面速度ν為 V=1.4x s/S(公分 / 秒卜（14/1〇〇)>< s/s(公尺/秒）如本發明：k，具有PTFE多孔性薄膜以及其至少一面上積層透氣性支撐材料之空氣過濾器濾材，係藉由使用其特徵為先刖所定義之PFi值超過22之空氣過濾器濾材，且可得到保持作為ULPA之性能，且小型化之空氣過濾器單元。作為UPLA之性能一般而言係指在使用者使用之空氣過;慮器單元之表面風速下’其捕集效率超過99 9995%，較好超過99.9999%。若使用如上式般之空氣過濾器濾材，可得到具有3〇毫米以下，較好27毫米以下，且更好2〇毫米以下摺疊高度之空氣過濾氣體之空氣過濾器單元。 ^ — I — 歷 — — y^JI i ϋ I ϋ I ϋ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中_家標準（CNS)A4規格咖X 297公釐） 19 311648 20 574058 —B7 五、發明說明（20 ) 例如’在具有摺疊高度30毫米之空氣過濾器攄體之空氧過慮蒸單元之情況下，使用一般使用者所用單元之表面風速為"米/秒時，將捕集效率設定為 9"999% ’則壓力損失約為15議比〇以下，又在具有摺疊高度20毫米之空氣過濾器濾體之空氣過濾器單元之情況下，使用-般使用者所用空氣過濾器單元之表面風速為 0.35米/秒時(特別薄的空氣過渡器單元之情況下，通常在〇·35米/秒之表面風速下使用）’將捕集效率設定為 99.9999/。’則壓力損失約為15mmH2〇以下。如此可得到維持ULPA之高性能，且摺疊高度低於3〇毫米之薄的空

氣過濾器單元。 I 此處，本發明之空氣過濾器濾材之壓力損失與捕集效率之性能指標之PFi值超過22，較好至少為23，更好至少為24,且更好至少為25。換言之，若過去之pi值低於υ，且其摺疊高度為30毫米之空氣過濾器單體之情況下，在空氣過濾器單元之表面風速& 〇 5米/秒下使用時，將捕集效率設定在99.9999%，則壓力損失為15mmH2〇以上。又若將壓力損失設定在15mmH2〇以下，則其捕集效率會比 99·9999%小。在摺疊高度為2〇毫米之空氣過渡器單元之情況下，在空氣過濾器單元之表面風速為〇35米/秒下使用時，將捕集效率設定在99.9999%，則壓力損失仍舊為 15mmH2〇以上。又若將壓力損失設定在1SmmH2〇以下，則其捕集效率會比99·9999%小。 |_更出乎意料之外的是’若空氣過濾器濾材之摺疊高度本紙張尺度適用中國@家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 311648 閱 t 訂 574058 A7 五、發明說明（21 ) J、，則空氣過濾器濾材之結構抗性急速的降低，因此可說月原先之空氣過濾器濾材之性能反映空氣過濾器濾材之性能。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、’、。構抗ϋ包含空氣通過壓著之間隙產生之空氣與空氣 $濾斋濾材之磨擦抵抗，空氣過濾器單元之壓力損失係以空氣通過空氣過濾器濾材之壓力損失與結構抗性之總合表不〇 w具體而言，摺疊高度為55毫米之微摺疊型空氣過濾器單元中之二氣過濾器單元表面風速為米/秒時，所產生之結構抗性約為lmmH2〇之水準，若摺疊高度低於35毫米’則其結構抗性急速的降低，若摺疊高度低於3〇毫米，則結構抗性幾乎沒有，且空氣過滤器單元之性能與空氣過據器濾材原有之性能相符。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明之空氣過濾器濾材雖可特別用作前述本發明之空氣過遽器濾'體及空氣過濾器單元之用途，但亦可加工成其他適當之型態，例如空氣清淨機用之過濾器，吸塵器用之過滤器’空調用之過濾器，汽車空氣吸入用之過濾器，除臭裝置用之過濾器，原子力用之排氣過遽器，微生物清淨器用之過渡器，醫藥製造之微生物清淨器用之過濾器，醫院之手術室之空氣吸入用之過濾器，精密機器、機械用之過濾器，預防花粉用之遮蔽物，氣體（Nh空氣，以^^等）連線過濾、器’水、藥品等液體用之過濾器之用途使用。又’本發明之空氣過濾器單元可用於半導體工業，液工業、醫藥、食品工業、生物技術等清淨機、擴散爐、 311648 21 用中國國家標準（⑽^^伽χ 297公髮） 574058 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 22 A7 五、發明說明（22 ; 塗佈器顯像機、溼洗台、化學蒸鍍（CVD)、步進器 '櫃子、乾燥蝕刻裝置、電漿蝕刻裝置、清潔櫃、清潔室、晶圓檢查裝置（表面掃描探測器）、FFU(風扇過濾器單元）、CMp 等半導體製造裝置之應用中。特別薄之空氣過濾器單元為將FFU變薄，且在組裝於半導體製造裝置之中時，使設置之間隔變狹小，因此使裝置小型化，還有可在輕且簡單下施工等觀點之過濾器單元。 [實施例] 下列所示之實施例係具體的說明本發明。實施例中，PTFE多孔性薄膜之膜厚度、充填率、平均纖維直徑、壓力損失、捕集效率、對應pF值沒漏之有 …、，玉氣過濾器濾材之壓力損失、透過率、捕集效率、對應？？1值洩漏之有無；以及空氣過濾器單元之壓力損失、，過率、捕集效率、pf3值、對應是否有茂漏之T〇c發生量係如下列般測定。 …又’本發明中之上述滤材以及空氣過濾器單元之捕集效率、滤㈣漏檢查之敎雖係作為二辛基苯二酸醋（D0P) 之檢查粒子使用’但就降低T0C產生之觀點，提議可使用過去TOC產生較少者作為檢查粒子（例如，氧化石夕粒子，聚苯乙烯乳膠粒子等）。薄膜之薄膜辱磨 —使用臈厚計（MISUD0U公司製造之1〇11〇觀型），測 2 5片重疊PTFE多孔性薄膜之全部厚度，其值除以5所得之數值作為1片之厚度。巧張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑽x 29 ) 311648 --------訂---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 23 574058 Α7 _________ Β7 五、發明說明（23 ) dll-J：孔性簿膜之充填率

將經薄膜厚度測定過之PTFE多孔性薄獏切割成20χ 2〇公分，測定其重量，且藉由下列之式求其充填率。充填率（％) =[重量(克）/(400χ薄膜厚度（公分）X 2.25(pTFE 之比重））]χ 100 孔性薄膜之平均纖维吉蔣使用掃描型電子顯微鏡（日立製作所製造之S-4〇〇〇〇型），攝影PTFE多孔性薄膜之放大照片（7000倍）。將該照片切割成4等份且放大，以5公分之距離，切割照片上之長、寬在4張照片上均相同（長度：長24.5公分，寬29 5 公分）之直線，測定該直線上之PTFE纖維之直徑，將其平均值當作PTFE纖維之平均纖維直徑。 gXFE多孔性薄膜以及空氣過瀘器濾材之壓力損[ 將PTFE多孔性薄膜以及空氣過濾器濾材之測定用樣品組合成直徑1 00毫米之過濾器支架，以空壓機加壓其入口處，且以流量劑將空氣透過之流量調整至5 3公分/秒。以壓力計測定此時之壓力損失。 —_多孔性薄膜以及空氣過滤器淚材之捕集效率（0/0 將PTFE多孔性薄膜以及空氣過濾器濾材之測定用樣品組合成直徑1 00毫米之過濾器支架，以空壓機加壓其入口處，且以流量計將空氣透過之流量調整至5 3公/秒。在該狀態下，使上游粒徑〇·；!至〇·12微米之多分散性D〇p 以顆粒濃度1〇8個/300臺并奋下，孩山上 ^ 川笔开抓卜藉由在下游處設置顆粒本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 311648 --L-------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574058 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（24 ) 計數器（PMS LAS-X-CRT PARTICLE MEASURING SYSTEM股份有限公司（PMS)製造，以下均同），求得粒裡〇·1〇至0.12微米之DOP之透過顆粒數，上游之顆粒濃产定為Ci ’下游之顆粒濃度定為c〇，藉由下列之式計算測定樣品之捕集效率。捕集效率（％) = (l_Co/Ci)x 100 針對捕集效率非常高之空氣過濾器濾材，係增長其吸引時間’以增加其取樣之空氣量進行測定。例如使吸引時間增長10倍，則下游之計數粒子數會增大10倍，亦即測疋之感度為1 〇倍。及空氣過濾器瀘姑 PTFE夕孔性薄膜以及空氣過滤器濾材之透過率係以下式求得。透過率（％) = 1〇〇-捕集效率（％)

Pizg多孔以及空氣過濾器瀘姑夕 PTFE多孔性薄膜之Pf值係藉由下式求得 PF=[l〇g(透過率（％)/100)/壓力損失（mmH2〇)]x 1〇〇 (此處之透過率（％)=1〇〇_捕集效率（％)) 另外，空氣過遽器濾材之PF1值係依據先前所述之式求得。以及空氣過瘦有洩漏將PTFE多孔性薄膜以及空氣過滤器遽材之測定樣品設定成100毫米之過濾器支架，以空壓機加墨入口側，』以流量計將空氣透過之流量調整至5.3公/秒。在該狀態木紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公羞)'----—________ ------f I----------- 訂·！ί丨丨— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574058 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ‘紙張尺度適财關家標準ωΝ^·)Α4規格⑽χ 297公# ) 25 A7 五、發明說明（25 ) 下，使上游之多分散性DOP以顆粒濃 /晨度個/300毫升流下’藉由在下游處設置顆粒計數器，東衣件不同粒徑之透過顆粒數，由上游、下游顆粒數之比例求 J永仵粒杈0.10至〇 12 微米以及0.25至0·35微米D0P顆粒 · 心捅集政率，若粒徑 •25至〇.35微米之D0P捕集效率比粒徑〇 ι〇至〇 η微米之DOP之捕集效率高100倍以上，則判定其並㈣漏/、皇·滤器早元之壓力損失使用第3圖中所示之裝置，組裝空氣過渡器單元之後，將透過空氣過濾器濾材之風速調整至14公分/秒，此時以壓力計測定空氣過濾器單元前後之壓力損失。再者’第3圖中符號之說明如下。 31 :送風機，32,32, ： HEPA過濾器，33 :試驗用粒子導入管，34，34 :整流板，35 :上游試驗用粒子取樣管， 36 :靜壓測定孔，37 :供試驗用過濾器單元，38 ••下游試驗用粒子取樣管，3 9 :層流型流量計。氡過濾器單元之捕集钕率（〇/〇) 使用第3圖中所示之裝置，組裝空氣過濾器單元之後’將透過空氣過濾器濾材之風速調整至1 4公分/秒，在該狀態下’使上游粒徑0丨至〇 12微米之D〇p粒子以濃度 lx 1〇9個/立方英尺流下，且以顆粒計數器測定下游粒徑 0.10至0.12微米之顆粒數，上游之顆粒濃度定為ci，下游之顆粒濃度定為C〇，藉由下列之式計算測定樣品之捕集效率。捕集效率= 100 311648 —-—----------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574058 A7 B7 五、發明說明（26 ) 空氣過濾器早亓▲ / 空氣過濾器單元之透過率係以下式求得。請透過率（％)=1〇〇_捕集效率（％) ιΑ過濾器濾體瀘器單元之空氣過濾器濾體以及空氣過滤器單元之值係依據先前所述之式求得。 h 然而’空氣過濾器濾體性能之測定由於無法以盆自身測疋’因此為了進行測定，需在空氣過遽器濾體之四週裝且敎將空氣過濾、器濾、體與框架㈣後之空氣過二益早疋。結果’空氣過遽器滤體與空氣過濾、器單元之PF 值與pf3值等值。 2 訂室_氣過濾器單元是否有消渴空氣過遽器單元线漏位置之測定係以jaca編號i〇c 4.5.4為準進行（日本空氣清淨協會發行之i979年[空氣清淨裝置性能之試驗方法基準])。 β 产將藉由&1^0贝喷嘴產生之氧化矽顆粒混合於清淨空氣8中，且調製含有粒徑超過(M微米以上之顆粒濃度超過 1〇8個/立方英尺之檢查流體。接著，在空氣過濾器單元之表面風速為0.5公尺/秒下，使來自空氣過濾器單元之上游之檢查流體通過空氣過濾器單元。隨後，在空氣過濾器單元下游25毫米之位置處，搜查探棒以每一秒鐘5公分之逮度掃瞄，同時以28.3公升/分鐘吸引下游空氣，且、計數器測定下游氧化矽顆粒之濃度。但是，該掃描係本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐空氣過遽器單元之濾材以及濾材與框架之結合部分之 ^ L _ —----- 复部 311648 26 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 574058 A7 ------B7 五、發明說明（27 ) 進行，且該結果僅稍重合。當空氣過濾器單元存在有洩漏時，可判疋下游之氧化矽顆粒之粒徑分布以與上游之粒徑分布相同。兔...自空氣過濾—蕃單元冬TOC產生量之測定來自空氣過濾器單元之TOC產生量之測定係使通過 HEPA過濾器以及去除有機物之化學過濾器而進行顆粒及有機物處理之空氣，通過空氣過濾器單元進行試驗，空氣過濾器單元之下游部分使用多孔質高分子吸附劑 GR)吸著，進行取樣，以吸著有機物。此時之條件係如下。試驗之空氣過濾器單元之透過風速：〇35公尺/秒下游部分之空氣取樣量：2公升/分鐘χ 1〇〇分鐘接著，使用居玺點及捕集取樣機（日本分析工業株式會社製造之JHS-100A)分析吸附在多ΤΕΝΑΧ管内之多孔質高分子吸附劑上之有機物。亦即，將吸附下游空氣之有機物之ΤΕΝΑΧ管加熱至23〇r，且導入高純度氦氣氣體，將吸附物解吸附於氣體中（清除），且導入滴管中。將該滴管中之成分冷卻至-40°C，收集濃縮在吸附劑（石英纖維）中。隨後，將前述之吸附劑瞬間加熱至358°C，且將吸著在吸著劑上之吸著物釋出在空氣中20秒。而且，將前述釋出之氣體導入氣態層析儀中，且測定其量作為有機物之總量。藉由有機物總量與下游取樣之空氣量，產生之有機物量以毫微克/立方公尺表示。氣體層析之測定條件如下所示。氣體層析儀：GC14A(島津製作所株式會社製造）管柱：FRONTIER LAB ALLOY 毛細管柱 UA-5 .---------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 27 311648 574058 A7

訂 28 311648

574058 A7 ----------F__ 五、發明說明（29 ) 360 C ’又延伸速度為440%/秒。

實施你U 使用第2圖中左半邊所示之裝置，將實施例i中所得縱向方向延伸之薄膜依橫向方向，延伸倍數25倍下延伸，且進行熱固定。此時之延伸溫度為29〇°c，熱固定溫度為 380°C，又延伸速度為275%/秒。實施例1至3中所得之PTFE多孔性薄膜之物性如下所示。表1 貫施例編號膜厚 (微米）充填率 (%) 平均纖維直徑 (微米）壓力損失 (mmH2〇) 捕集效率 (%) PF值有無洩漏 1 10 5 0.090 25 99.9999990 32.0 無 2 8 4 0.085 22 99.9999980 35.0 無 3 12 6 0.095 28 99.9999996 30.0 無實施例4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -IL---·--------i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用第2圖中所示之裝置，將聚乙烯/聚酯製之熱融熔性不織布熱融熔接著在實施例1中製造之pTFE多孔性薄膜之兩面上（上面：商品名ELBASE T0703WDO(UNICHICA 製造）；下面：商品名 ELFITE E0353WTO(UNICHICA 製造））’得到空氣過濾器濾材。此時之熱融熔接著條件係如下列所示。滾筒19加熱溫度160°C 流線速度15公尺/分鐘捲出之張力50公克/公分（不織布22之捲出張力）本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 29 311648 574058 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 30 A7 B7 五、發明說明（3G ) 捲取張力280公克/公分 1施例5 使用第2圖中所示之裝置，將聚乙烯/聚酯製之熱融熔性不織布熱融熔接著在實施例1中製造之PTFE多孔性薄臈之兩面上（上面：商品名ELBASE T0703WDO(UNICHICA 製造）；下面：商品名 ELFITE E0353WTO(UNICHICA 製造）），得到空氣過濾器濾材。此時之熱融熔接著條件係如下列所示。滾筒19加熱溫度180°C 線速度1 5公尺/分鐘捲出之張力20公克/公分（不織布22之捲出張力）捲取張力280公克/公分實施你丨6 在加熱滾筒19之後方裝置吹出冷風之裝置，由滾筒 19離開之空氣過濾器濾材以2(rc之空氣吹過進行冷卻，其他均如實施例4般進行，得到空氣過濾器濾材。實施如實施例4般，但使用實施例2中製造之pTFE多孔性薄膜，製得空氣過濾器濾材。如實施例6般，但使用實施例2中製造之PTFE多孔性薄臈，製得空氣過濾器濾材。參考彳使用實施例1中製造之PTFE多孔性薄膜，且在特開本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311648 —'—----------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574058 A7 B7_ 五、發明說明（31 ) 平6-218899號公報中所述之實施例7之條件（加熱溫度160 °C，流線速度10公尺/分鐘，捲出張力90公克/公分）下，使用如第2圖中所示之裝置，將聚乙烯/聚酯製之熱融溶性不織布熱融熔接著在實施例1中製造之PTFE多孔性薄膜之兩面上（上面：商品名ELBASE T0703WDO(UNICHICA 製造）；下面：商品名 ELFITE E0353WTO(UNICHICA 製造）），得到空氣過濾器濾材。捲取係在捲取張力為280公克/公分下進行。參考例2 如參考例1般，但使用實施例2中製造之PTFE多孔性薄膜，製得空氣過濾器濾材。實施例4至8以及參考例1至2中製造之空氣過濾器濾、材之物性係如下所示。表2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製壓力損失 (mmH20) 捕集效率 (%) PFi值是否有洩漏實施例4 26 99.999983 26.0 無實施例5 26 99.999981 25.9 無實施例6 26 99.9999948 28.0 無實施例7 23 99.9999786 29.0 無實施例8 23 99.9999926 31.0 無參考例1 26 99.999653 21.0 無參考例2 23 99.998980 21.7 無據此，本發明之PTFE多孔性薄膜單體之PFi值降低相當的少，因此與透氣性材料積層後可達成22以上之 PFi 值〇本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 31 311648 574058 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（32 ) 由實施例6及實施例8之結果可了解積層之後冷卻可進一步提昇PFi值。另一方面’由前述參考例可了解，特開平6-218899號 a報中所述之在較緩和積層條件下，可抑制壓力損失之上升’但卻無法防止其捕集效率之降低，當pTFE多孔性薄膜單體之PF值高時’積層透氣性支撐材料之空氣過濾器據材之PFi值可降低至低於22。 f施例9 以往復式摺疊機摺疊加工實施例4中製造之空氣過濾斋濾材成高度5.5公分，摺疊後再於9〇。〇之溫度下摺疊。隨後，將經摺疊之空氣過濾器濾材展開，塗佈聚醯胺熱融膠樹脂製造之分隔物，且再度以往復式直立機直立摺疊成皺折狀，且切割成5 8公分X 5 8公分之大小，得到空氣過濾濾體。此時之分隔物間隔為3 125毫米/摺疊。在此步驟中，重複擠出之空氣過濾器濾材經過軸向馬達強制重複擠出，但在空氣過濾器濾材厚的方向並未施力。還有在空氣過濾器濾材運送之過程中，並未使用壓送槪’因此並未施加壓縮力於空氣過濾器濾材之上。接著，使用外部尺寸61公分χ 61公分，内部尺寸U 公分X 58公分，厚度6 5公分之經氧化鋁膜處理法加工之銘製框架，架内置入經摺疊加m氣過渡器滤體，且以胺基甲酸酯接著劑密封空氣過濾器濾體四周以及鋁製框架’製成空氣過濾器單元。實施例_[0 II---‘---------------訂---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中_家標準（CNS)A4規格⑽χ 297公爱） 32 311648 574058 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（33 ) 如實施例9般進行，但使用滚筒豎立機再度豎立，製成空氣過濾器單元。實施例9般進仃’但使用實施例8之空氣過濾器濾材，製成空氣過濾器單元。

參考你U 經往復式機摺疊後之空氣過爐器滤材，除未經加熱且未將其摺疊定形外，1k 且疋①卜其他均如實施例9般進行，製成空氣過濾器單元。表凤工虱參考例除由滾筒重複擠出空氣過濾器濾材時使用壓送棍以外’其他均如實施例9般進行，製成空氣過濾器單元。 ^於實施例以及參考例3至4中製成=氣過濾器早70，係將濾材之透過風速設定在14公分/秒之風速，以測定空氣過濾器單元之壓力損失及捕集效率。再者，此等空氣過渡器單元中之濾材透過風速為i 4 公分/秒時之空氣過濾器單元之表面風速如下所述。由於各空氣過濾器單元之内部尺寸為58公分X 58公分，因此空氣過濾器單元之開口面積為58公分X 58公分 =3364平方公分=0.3364平方公尺。另一方面，摺疊之空氣過濾器濾材之面積係計算其大約之摺疊數，58〇毫米上 3.125毫米/摺疊=185摺疊，據此，空氣過濾器遽材之長度為5.5公分X 185χ 2 = 2035公分=20·35公尺，又空氣過濾器滤材之寬度為58公分=0·58公尺’因此空氣過濾器滤之 —：—·---------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 33 311648 574058 …實施例以及參考例3至4中製成之空氣過濾器早元之性能係如下所示。表3 是否有洩漏

例 10 A7 五、發明說明（34 ) 面積為20·35χ 〇·58 = 11 8〇3平方公尺。由空氣過濾器單元八^面積與空氣過濾器濾材之面積，濾材透過風速工4 衫時之工氣過濾器單元之表面風速為14公分/秒父 ^•803平方公尺+ 〇 3364平方公尺⑷12公分/秒咬*犯二 ^實際之空氣過濾器早元之壓力損失等之測定係在該表面風速下進行。捕集效率：%： 99.9999925 99.9999879 99.999997? 99.9999892 99.99992ΪΤ 由表3中之結果可了解，一般執行之方法(使用& 輥、，以往復式摺疊機摺疊後之濾材未經加熱）中，雖然並無法達成超過90.6之PFS值，但在未使用壓送輥下，以往^ 式摺疊機摺疊之濾材經加熱後，使其摺疊定形，可得到听需高PF3值之空氣過濾器單元。又，再次豎立成摺疊狀時，較好使用往復式豎立機，而不使用滾筒式豎立機，以得到高的pF3值。實施例1叾藉由往復式摺疊機，將實施例4中製成之空氣過濾器濾材摺疊加工成高度13公分，且摺疊後在8(Γ(：之溫度下^ 摺疊。隨後，在經摺疊加工之空氣過濾器濾材間之上下流本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 311648 1 L. . 訂· S— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 34 574058 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（35 ) 側分別***將厚度35微米之鋁箔波紋加工成高度2 4毫米之分離物，且切割成大小58公分x 58公分。此時之皺折間隔為5.0毫米/摺疊。此處之步驟中，經重複擠出之空氣過濾器濾材以軸相馬達強制重複擠出，但在空氣過濾器濾材厚的方向上並未施力。還有，空氣過濾器濾材運送過程中，並未使用壓送輥’因此並未施加壓縮力在空氣過濾器濾材上。接著，使用外部尺寸61公分X 61公分，内部尺寸58 公分X 58公分，厚度1 5公分之經氧化鋁膜處理法加工之銘製框架，該框架内置入經摺疊加工之空氣過濾器濾體，且以胺基甲酸酯接著劑密封空氣過濾器濾體四周以及鋁製框架，製成空氣過濾器單元。該空氣過濾器單元中之濾材透過風速設定在1 4公分/ 秒之風速，以測定空氣過濾器單元之壓力損失及捕集效率。再者，該空氣過濾器單元中之濾材透過風速為1 4公刀/秒時之空氣過瀘器單元之表面風速，係如實施例9至1 1 以及參考例3至4般計算，為0.7279公尺/秒。實際之空氣過濾器單元之壓力損失係在該表面風速下進行。實施例12中製造之空氣過濾器單元之性能係如下所 >|> 〇表4 --L---,---------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 壓力損失 (mmHUO) 捕集效率 PF3值是否有洩漏 7.1 99.9999910 99.2 無本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ X 297公髮） 35 311648 574058 A7 ______ B7 五、發明說明（36 ) 雖然上述之形狀與空氣過濾器單元不同，但是若在空氣過濾器濾材未劣化下製作空氣過濾器單元，則應可了解可製得約相同性能之空氣過濾器單元。實施例13 除以往復式摺疊機，將實施例4中製作之空氣過濾器濾材摺疊加工成高度3 ·0公分外，其他均如實施例9般，製成空氣過濾器單元。實施例14 除以在復式摺疊機’將實施例8中製作之空氣過滤器濾材摆疊加工成南度3 · 0公分外，其他均如實施例9般，製成空氣過濾器單元。實施例15 除以往復式摺疊機，將實施例4中製作之空氣過濾器濾材摺疊加工成高度2 · 0公分外，其他均如實施例9般，製成空氣過濾器單元。實施例16 除以往復式摺疊機，將實施例8中製作之空氣過濾器滤材摺疊加工成咼度2 · 0公分外，其他均如實施例9般，製成空氣過濾器單元。參考例5 除以往復式摺疊機，將參考例1中製作之空氣過濾器濾材摺疊加工成高度3 · 0公分外，其他均如實施例9般，製成空氣過濾器單元。參考例6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 36 311648 574058 A7 五、發明說明（37 ) 除以往復式摺疊機，將參濾材摺疊加工成高度3 Q八乂河2中製作之空氣過濾器製成空氣過濾器單元。刀外’其他均如實施例9般，參考例7 除以往復式摺疊機濾材摺疊加工成高度2 Q八八対1中製作之空氣過濾器製成空氣過濾器單元。刀外，其他均如實施例9般，參考例8 除以往復式摺疊機，將濾材摺疊加工成高度2 0八“令製作之空氣過濾器又·〇么分外，其他均如f施#丨9般，製成空氣過濾器單元。7如實施例9舣關於此等空氣過滤 _ 之風速為14公分/秒^下糸將風速設定在透過濾材失及捕集效率。再者，2測定空氣過遽器遽材之屢力損風速為“公分,：L:等空Γ遽器單元中之滤材透過時氣過滤器單元之表面風速係如實 11以及參考例3至4般計算，折疊高度為30毫米之工軋過濾器單元為0.2679公尺/秒，且摺疊高度2〇古經濟部智慧財產局員工消費合作社印製米之空氣過濾器單元為^ ^ ^ ^ ^ ^ 際之空氣_ 器早70之壓力知失等之測定係在該表面風逮下進行。實施力13至15以及參考例5至8中製成之器單7G之性能係如下表所示。本紙張尺度適用ΐ關家標準（CNS)A4規格⑽χ挪公斤 311648 574058 A7 B7 五、發明說明（38 ) 表5 壓力損失 (mmH90) 捕集效率 (%) PF3值是否有洩漏复多例1 3 7.0 99.9999921 101.5 無复多例14 6.2 99.9999971 121.6 無—~ 复秀例1 5 6.9 99.9999927 103.4 無例16 6.1 99.9999976 124.9 無參考例5 7.0 99.999872 84.2 無參考例6 1 ——— 6.2 99.999548 86.2 無參考例7 6.9 99.999845 84.2 無 ' 參考例8 6.1 99.999514 87.1 無接著，實施例13至16以及參考例5至8中製得之氣過濾器單元中，相關之摺疊高度30毫米之空氣過濾器元’係在表面風速0·5公尺/秒之下測定其壓力損失及捕效率。其結果列於表6中。還有，摺疊高度20毫米之空過濾器單元，係在表面風速〇·35公尺/秒之下測定其壓）寺貝失及捕集效率。其結果列於表6中。表6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製表面風速0.5公尺/秒壓力損失 (mmH90) 捕集效率（％) 實施例13 13.0 99.999945 實施例14 11.5 ~99^999980~~~~ 參考例5 13.0 99.999104 參考例6 11.5 99.99684 --------訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 38 311648 574058 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（39 表7 表面風速0.35公尺/秒壓力損失 (mmH?0) 捕集效率（％) 實施例15 13.5 99.999938 實施例16 12.0 99.999980 參考例7 13.5 99.99876 參考例8 12.0 99.99611 依據表5中所示之結果，可了解空氣過濾器單元之壓力損失值與由空氣過濾器濾材之壓力損失值計算得到之壓力損失值大致相符，因此並沒有構造抵抗。換言之，實施例13以及實施例15中所使用之空氣過濾器濾材5.3公分/ 秒之壓力損失為26mmH2〇，由此值計算1.4公分/秒時之壓力損失值為26mmH20x 1.4/5.3 = 6.87mmH20，實際之空氣過濾器單元之壓力損失值約與此值相同之值。又同樣的，實施例14以及實施例16中所使用之空氣過濾器濾材 5.3公分/秒之壓力損失為23 mmH20，由此值計算14公分 /秒時之壓力損失值為23mmH2Ox 1.4/5.3 = 6.08 mmH20，實際之空氣過濾器單元之壓力損失值約與此值相同之值。又依據表6及表7所示之結果，PFi值低於22之空氣過濾器濾材中，當摺疊高度少於30毫米時，實際上在使用者使用之風速下之捕集效率低，為99.9999%，並無法達到作為ULPA之一般性能之99.99995%，但使用PFi值超過 22之空氣過濾器濾材時，其摺疊高度30亳米以下亦可達成ULPA之性能。表6、表7中所示之空氣過濾器單元之壓力損失，以及由空氣過濾器濾材之壓力損失值計算之壓力損失值大約 -------------«背衣--------訂---------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 39 311648 574058 A7 __ B7 五、發明說明（40 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 相符’因此可了解到其並無構造之抵抗。具體而言，由空氣過濾器濾材之壓力損失值計算之空氣過濾器單元之壓力損失，在表6之實施例13及參考例5中為12.82mmH20，實施例14以及參考例6中為11.34mmH20。又，表7之實施例15以及參考例7為13.46mmH20，實施例16以及參考例 8 為 ll.91mmH20。實施例17 除使用E VA製熱炼膠樹脂於分隔物中外，其他均與實施例9相同，製得空氣過濾器單元。還有，分隔物之塗佈篁係與實施例9相同。而且，空氣過濾器渡體與銘框架之密封亦使用相同之物質。關於實施例9以及實施例17中製得之空氣過濾器單元’係測量由空氣過濾器單元所產生之TOC量。其結果如下表所示。表8 TOC產生量（奈克/立方公尺）實施例9 80 實施例17 1500 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製依據表8中所示之結果，具有由分隔物中使用聚醯胺熱溶膠樹脂之本發明空氣過濾器濾材構成之空氣過濾器濾體之空氣過濾器單元，與分隔物中使用EVA製熱熔膠樹脂相比較，可了解到其TOC之產生量急劇的減少，且約為 1/20 〇 [元件符號說明] 19 熱滾筒 22、23 透氣性支撐材料本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 40 311648 574058 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 發明說明（41 ) 21 滾筒 24 送風喷嘴 31 送風機 32、32’ HEPA過濾器 33 試驗用粒子導入管34、34’ 整流板 35 上游試驗用粒子取樣管3 6 靜壓測定孔 37 供試驗用過濾器單元38 下游試驗用粒子取樣管 39 層流型流量計 --L---^---------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 41 311648

Claims

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第8 9 1 1 4 4 3 2號專利申請案申巧專利範圍修正本 (92年7月29日） “種工氣過濾态濾材，係由具有聚四氟乙烯多孔性薄膜及在其至少一面上積層《透氣性支撐材料所成者， u聚四氟乙烯多孔性薄膜之充填率為12%以下，平均纖維直徑為〇· 14微米以下，根據使空氣以5 · 3公分/秒之流速透過該空氣濾過器濾材時所產生之壓力損失（單位：mmH20)，以及使用粒徑為〇·10至〇12微米之二辛基苯二酸酯而測定出之捕集效率（單位：％)，按照下式： PF1 [-l〇g(透過率（〇/。）/100)/壓力損失（mmH2〇）]x 1〇〇 (此處之透過率卜100-捕集效率（％)) 所計算之該濾材之pFi值大於22。 2·如申凊專利範圍第丨項之空氣過濾器濾材，其中，使空氣以5.3公分/秒之流速透過時所造成之壓力損失為 4 至 7.6mmH2〇。經濟部中央標準局員工福利委員會印製 3 ·如申明專利範圍第丨或2項之空氣過濾器濾材，其中’透氣性支撐材料係積層在聚四氟乙烯多孔性薄膜之兩面上。 4·如申請專利範圍第1或2項之空氣過濾器濾材，其中，前述PFi值為23。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之空氣過濾器濾材，其中’㈤述捕集效率為99.9%至99.9999996%。 311648 本紙張尺度適时_(21〇χ 297^) 574058 6·如申叫專利乾圍第5項之空氣過渡器遽材，其中，前述捕集效率為9 9.9 9 %。 7·如申=專利乾圍第1或2項之空氣過渡器濾材，其中水四氟乙烯多孔性薄膜之厚度為5至1 2微米。 8 ·如申明專利乾圍第1或2項之空氣過滤器濾、材，其中’構成積層材之聚四氟乙稀多孔性薄膜之pF 27 至 35 。 · 9· +種工氣過濾器濾體，係將具有聚四氟乙烯多孔性薄膜以及在其至少一面上積層之透氣性支撐材料所構成之工氣過;慮态濾材進行摺疊加工所成， 4 χκ四氟乙烯多孔性薄膜之充填率為丨以下，平均纖維直徑為〇·丨4微米以下，根據使空氣以1.4公分/秒之濾材透過風速透過該空氣濾過器渡材時所產生之壓力損失（單位·· mmH2〇)，以及使用粒徑為〇 1〇至〇 12微米之二辛基苯二酸酯而測定出之捕集效率（單位·· ％)，按照下式： PF2 = []〇g(透過率（％)/100)/壓力損失“㈤化⑺卜1〇〇 (此處之透過率（％)=1〇〇-捕集效率（％)) 經濟部中央標準局員工福利委員會印製所计异之该濾體之PF2值為9〇 6至i 9。 10·如申請專利範圍第9項之空氣過濾器遽體，其中，使空氣以5.3公分/秒之流速透過時所造成之空氣過濾器濾材之壓力損失為4至7.6mmH2〇。 H·如申請專利範圍第10項之空氣過據器遽體，其中，空氣過濾器濾材之PF,值為22至3 1。

311648 12.如申請專利範圍第9至u項中任—項之空氣過濾器渡體’其中，处々 13.如直工軋過濾器濾體之PF2值為92〇〒叫專利範圍第q 濾體，其中，使^ U項中任一項之空氣過渡器過時，使用粒徑：1.4公分/秒之渡材透過風速透所測得之捕集效率為9至9:。/12微米之二辛基苯二酸醋 ] 卞句 99.9%至 99.9999925%。 .如申請專利範圍第 ^ , 力13項之空氣過濾器濾體，其中，則述捕集效率為99.999%。 5 ·如申請專利範圍第清至11項中任一項之空氣過濾器屬體’其中，前述处 _ 二乳過濾器濾體係具有由聚醯胺熱熔膠樹脂構成之八π L 成之刀物之微摺疊類型。 •如申請專利範圍第禾y至11項中任一項之空氣過濾器心-中指®局度為3 0毫米以下，且使空氣以 1 ·4 A 77 /秒之慮材透過風速透過時所造成之壓力損失為 1 至 25.4mmH2〇。經濟部中央標準局員工福利委員會印製種工氣過渡為單元，係具有框體，以及由收納於該才體中且^摺豐彎曲成摺疊狀之空氣過濾器濾材所構成之空氣過濾器濾體所構成者，該濾材係具有聚四齓乙烯多孔性薄膜以及在其至少一面上積層之透氣 11支撐材料所成’該聚四氟乙烯多孔性薄膜之充填率為12%以下’平均纖維直徑為0.14微米以下，根據使空氣以1.4公分/秒之濾材通過風速透過該空氣濾過器濾材時所產生之壓力損失（單位：mmH2〇)，以及使用粒徑為〇 · 1 〇至〇 · 1 2微米之二辛基苯二酸酯所測定出之捕集效率（單位：％)，按照下式： PF^HogC透過率（％)/100)/壓力損失（mmH2〇)]x 100 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 x 297公釐） 3 311648 574058 (此處之透過率（％)=l〇〇-捕集效率（％)) 所計算之該單元之PF3值為90.6至124.9。 18·如申請專利範圍f 17項之空氣過壚器單元，其中，使空氣以5.3公分/秒之流速透過時所造成之壓力損失為 4 至 7.1ππηϋ2〇。 19. 如=請專利範圍帛18J員之空氣過據器單元，其中，空氣過濾器濾材之PFi值為22至31。 20. 如申請專利範圍第17至19項中任一項之空氣過濾器單兀，其中，空氣過濾器單元之ρρ?3值為92。 21. 如申請專利範圍第17至19項中任—項之空氣過滤'器單兀，其中，使空氣以丨.4公分/秒之濾材透過風速透過時使用粒徑0.10至〇.12微米之二辛基苯二酸醋所測得之捕集效率為99 9%至99 9999976%。 22. 如申请專利範圍第2丨項之空氣過濾器單元，其中，前述捕集效率為99.999%。經濟部中央標準局員工福利委員會印製 23. =申請專利範圍第17至19項中任―項之空氣過遽器單兀，其中，由收納在框體内之經摺疊彎曲成摺疊狀之空氣過濾器濾材所構成之空氣過濾器濾體，係具有由聚醯胺熱熔膠樹脂構成之分隔物之微摺疊類型。 24=申請專利範圍第17至19項中任一項之空氣過滤器單兀，其中，摺疊高度為30毫米以下，且使空氣以 1.4公分/秒之濾材透過風速透過時所造成之空氣過滤器單元之壓力損失為i至25 4mmH2〇。 25 · —種空氣過濾器濾材之製造方法，該方法係將透氣性支撐材料重疊於聚四氟乙烯多孔性薄膜後，使接觸於 311648 本紐尺度巾目目家標^TcNS) A4^^297公幻 574058 經濟部中央標準局員工福利委員會印製 H3 加熱溫度為130至220 °C且壓縮力為10至90克/公分之熱滾筒上，以將透氣性支撐材料積層在聚四氟乙烯多孔性薄膜上，接著使經積層之聚四氟乙烯多孔性薄膜以及透氣性支撐材料在積層後立刻進行冷卻。 26.如申請專利範圍第25項之製造方法，其中，該透氣性支撐材料係由熱融熔性不織布所構成。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐） 5 311648