| 【発明の名称】 |
通気性脱臭フィルター |
| 【発明者】 |
【氏名】中島 敏充
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| 【要約】 |
【課題】本発明の課題は、圧力損失が少なく脱臭性能に優れた通気性脱臭フィルターを提供することである。
【解決手段】通気性基材Ａと熱可塑性基材と吸着剤及び通気性基材Bがこの順に積層される通気性脱臭フィルターに於いて、熱可塑性基材がネット状で、その開口率が６０％以上であり、該熱可塑性基材の融着作用によって一体化することにより通気性脱臭フィルターが得られた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 通気性基材Ａと熱可塑性基材と吸着剤及び通気性基材Bがこの順に積層される通気性脱臭フィルターに於いて、熱可塑性基材がネット状で、その開口率が６０％以上であり、該熱可塑性基材の融着作用によって一体化されていることを特徴とする通気性脱臭フィルター。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工業、医薬品製造工業、食品工業、病院などの分野で使用されるクリーンルーム用エアーフィルター、オフィスの空調、家庭用エアコンなどの空気清浄化フィルター部材、乗り物に使用される自動車用エアーフィルターの空気清浄化フィルター部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、吸着剤を使用した空気清浄化フィルターは、通気性を有するウレタンの多孔質基材上に、粒状或いは粉体状活性炭を接着させたものや、不織布に活性炭を塗りつけたり、活性炭素を含浸させたものに除塵性シートであるエレクトレットを張り合わせたものがあった。また、ハニカムの空孔部分にぺレット状活性炭を詰めたもの、あるいは、波状の不織布と平面状の不織布を組み合わせたコルゲートの三角柱の部分に同じくぺレット状活性炭を詰めたものがあった。また、特開昭６１−１１９２６９号公報では２枚の基材シート間に活性炭を挟み込んで、活性炭シートとする方法が開示されている。
【０００３】不織布に活性炭が塗布されたものや不織布に活性炭を含浸させたものとエレクトレットを組合わせたフィルターでは活性炭を固定化するためにバインダーが必須である。バインダーを使用すると活性炭の脱臭能力が低下するといった問題が生じ、単位面積当たりの活性炭の量を増加させると必然的に圧力損失が増大し、通気性のフィルターとして適さない性能となったり、圧力損失を十分に小さくすると吸着剤の量が少なく脱臭寿命も短かくなるというジレンマを抱えていた。通気性を有するウレタンを使用したものは高価であるばかりでなく、脱臭性能を十分に得ようとすると非常に嵩高くなりフィルターとしての適性にかける。ハニカムやコルゲートの空孔部分にぺレット状活性炭を詰めたフィルターなどもあるが、空気の流れが乱れたり、エレクトレットなどの平面上の除塵フィルターを併用した場合に空気の流れにむらができ、除塵性能が低下する。一方、２枚のシート間に活性炭を挟み込んで、熱可塑性樹脂で接着する方法は活性炭表面に樹脂の膜が出来て、脱臭性能の低下、圧力損失の増大、熱可塑性樹脂の散布状態によっては活性炭が脱落する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、圧力損失が低く、脱臭性能が良く、さらに吸着剤の脱落の少ない通気性脱臭フィルターを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達したものである。
【０００６】通気性基材Ａと熱可塑性基材と吸着剤及び通気性基材Bがこの順に積層される通気性脱臭フィルターに於いて、熱可塑性基材がネット状で、その開口率が６０％以上であり、該熱可塑性基材の融着作用によって一体化されていることを特徴とする通気性脱臭フィルターに関するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の通気性脱臭フィルターに係わる構成要素を詳細に説明する。
【０００８】本発明に係わる通気性基材Ａ及び通気性基材Bは同一でも異なっていても良く、それらとして織布、不織布、ネット、及びスポンジ等の他、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、及びポリエステルフィルムの様な汎用の熱可塑性フィルムや薄板等が挙げられる。これらの内、フィルムや薄板等の通気性に乏しいシートは、微細な穴をあけて通気性を向上させても良い。 その中でも、特に不織布等を用いれば、比較的均一な通気性を確保することができるばかりか、封入加工も容易であるため、優位に使用される。
【０００９】不織布は、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリオレフィン系繊維、フェノール系繊維などの合成繊維、ガラス繊維、金属繊維、アルミナ繊維、活性炭素繊維などの無機繊維、木材パルプ、麻パルプ、コットンリンターパルプなどの天然繊維、再生繊維、あるいはこれらの繊維に親水性や難燃性などの機能を付与した繊維などを使用し、各種方法によって製造したものである。
【００１０】不織布の製造方法については特に制限はなく、目的・用途に応じて、乾式法、湿式抄造法、メルトブローン法、スパンボンド法などで得られたウェブを水流交絡法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法などの物理的方法、サーマルボンド法などの熱による接着方法、レジンボンドなどの接着剤による接着方法で強度を発現させる方法を適宜組み合わせて製造することができる。
【００１１】また、用途に応じて、さらに通気性基材Ａ及び通気性基材Bには、撥水剤や難燃剤、抗菌剤、防黴剤を加えても良い。
【００１２】さらに大気中の塵埃等の浮遊粒子を捕捉する除塵性能をもつ帯電シートを使用することにより捕集効率が向上する。また、通気性脱臭フィルターを作製する工程において帯電加工を施してもかまわない。
【００１３】本発明に係わる吸着剤の具体的な例としては、活性炭、添着活性炭、活性白土、天然および合成ゼオライト、セピオライト、酸化鉄などの鉄系化合物、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、シリカ、シリカ−酸化亜鉛複合物、シリカ−アルミナ−酸化亜鉛複合物、二酸化マンガン、複合フィロケイ酸塩、シクロデキストリン、アスコルビン酸と二価鉄塩の混合物、ビタミンＢ群とリン酸塩の混合物、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。これらの吸着剤の形状は特に限定されるものではないが粒子状のものが好ましく、比表面積が５０〜２０００m2／ｇのものを適宜選択して用いることが可能であり、例えば活性炭の場合、５００〜１５００m2／ｇのものが好ましい。
【００１４】本発明に係わる熱可塑性基材の例としては、ホットメルト接着剤であり、具体的には、ＥＶＡ系、ポリエステル系、ポリアミド系などの熱可塑性樹脂からなり、形状として、通気性のフィルム、ネット、織布、不織布などがあげられる。
【００１５】その中でも本発明に使用される熱可塑性基材はネット状であり例えば、縦方向に多数の強度のあるヤーン（例、ガラス繊維、レーヨン）で、横方向に多数のウェブ状ホットメルト接着剤（例、ＥＶＡ）のフィラメントで構成されたようなネット状複合素材である。このようなネット状の熱可塑性基材は、例えば、加圧下、１００℃程度の低温で強固な接着が可能となる。この熱可塑性基材のホットメルト接着剤量は通常５〜４０ｇ／ｍ2 である。本発明において熱可塑性基材は、加熱、加圧した部位でのみ溶融して通気性脱臭フィルター間の融着を助けて、より多量の吸着剤などを確実に通気性基材間に封入する事が出来る。従って、熱可塑性基材が吸着剤の有効な表面積を減少させることはほとんどなく良好な脱臭性能を保ったまま吸着剤の固定化が可能となる。
【００１６】また、縦及び横の目合いは、容易に作製が可能なもので通気性脱臭フィルターの通気性能を阻害しないもので、かつ通気性基材と吸着剤をよく固定するものが好ましい。目合いの形状及び間隔は三角形、四角形、多角形、クモの巣状等特に限定されず、２ｍｍ〜２０ｍｍの目合いで開口率が６０％以上あるネット状が特に好ましい。
【００１７】開口率が６０％未満になると圧力損失の上昇などが生じフィルター性能が低下する。
【００１８】吸着剤の封入手段は、通気性基材Ａ上に熱可塑性基材を乗せ吸着剤を散布し、さらに通気性基材Bで覆いドライヤー等で熱を加え固定させる方法で吸着剤を封入することが出来る。
【００１９】また、通気性基材Ａ上に熱可塑性基材を乗せ吸着剤を散布し、ドライヤー等で熱を加え、熱可塑性基材を溶融後に通気性基材Bを覆う方法で吸着剤を封入することが出来る。
【００２０】熱可塑性基材と吸着剤は、加熱により熱可塑性基材が吸着剤と混ざる為、結果的に同じ層に混在され配列されるため３層となる。
【００２１】吸着剤の封入量は、ＪＥＭ １４６７−１９９５などで定める除塵性能の算出、耐久日数の算出で決定するが、５０ｇ／m2〜５００ｇ／m2が好ましい。
【００２２】本発明の通気性脱臭フィルターを空気清浄機などの装置に装着して使用する場合はシートのまま使用してもかまわないが、プリーツ加工などを施してフィルターの面積を増やすとさらに脱臭、除塵に効果的である。
【００２３】
【実施例】以下、実施例によりさらに本発明を詳細に説明するが、本発明はその主旨を越えない限りこれらに限定されるものではない。
【００２４】実施例１［通気性基材Ａ及びBの作製］通気性基材Ａ及びBとして不織布を、ポリエステル繊維とビスコースレーヨン繊維とを混合し、乾式法により空気中でウエッブを形成し、熱可塑性のバインダーであるアクリルのラテックス中に含浸し、繊維を接着して形成した。
【００２５】［実施例１の通気性脱臭フィルターの作製］次に、吸着剤として３２〜６０メッシュの活性炭２００重量部と５０メッシュの熱可塑性バインダーであるエチレン酢酸ビニール樹脂粉体１０重量部を予め混合し、混合粉体を作製した。この混合粉体を通気性基材Bの不織布、熱可塑性基材として共重合ポリアミドを主体としたクモの巣状ホットメルトネット（開口率：９０％、目付２０ｇ／ｍ2）上に２１０ｇ／ｍ2となるよう散布し、加熱により通気性基材Ａの不織布と貼り合わせて実施例１の通気性脱臭フィルターを作製した。
【００２６】作製した通気性脱臭フィルターの圧力損失をＪＩＳ Ｂ９９０８に基づき面風速５．３ｃｍ／秒で測定した結果、８Ｐａであった。
【００２７】実施例２［実施例２の通気性脱臭フィルターの作製］通気性基材Ａ及びBとして不織布を、実施例１同様の方法にて作製した。次に、熱可塑性基材として共重合ポリアミドを主体とした、開口率：６５％、目付２０ｇ／ｍ2のクモの巣状ホットメルトネットを用いて実施例１同様の方法にて実施例２の通気性脱臭フィルターを作製した。
【００２８】作製した通気性脱臭フィルターの圧力損失をＪＩＳ Ｂ９９０８に基づき面風速５．３ｃｍ／秒で測定した結果、１０Ｐａであった。
【００２９】実施例３通気性基材Ａ及びBとして不織布を、実施例１同様の方法にて作製した。
【００３０】［実施例３の通気性脱臭フィルターの作製］次に通気性基材Bの不織布、熱可塑性基材として共重合ポリアミドを主体とした、開口率：９０％、目付２０ｇ／ｍ2のクモの巣状ホットメルトネット上に、吸着剤として３２〜６０メッシュの活性炭２００ｇ／ｍ2となるよう散布し、加熱により通気性基材Ａの不織布と貼り合わせて実施例３の通気性脱臭フィルターを作製した。実施例１、２で用いたエチレン酢酸ビニール樹脂粉体は使用しなかった。
【００３１】作製した通気性脱臭フィルターの圧力損失をＪＩＳ Ｂ９９０８に基づき面風速５．３ｃｍ／秒で測定した結果、６Ｐａであった。
【００３２】比較例１［比較例１の通気性脱臭フィルターの作製］通気性基材Ａ及びBとして不織布を、実施例１同様の方法にて作製した。次に、熱可塑性基材として共重合ポリアミドを主体とした、開口率：５０％、目付２２ｇ／ｍ2のクモの巣状ホットメルトネットを用いて実施例１同様の方法にて比較例１の通気性脱臭フィルターを作製した。
【００３３】作製した通気性脱臭フィルターの圧力損失をＪＩＳ Ｂ９９０８に基づき面風速５．３ｃｍ／秒で測定した結果、１１Ｐａであった。
【００３４】比較例２［比較例２の通気性脱臭フィルターの作製］通気性基材Ａ及びBとして不織布を、実施例１同様の方法にて作製した。次に、熱可塑性基材として共重合ポリアミドを主体とした、開口率：３０％、目付３０ｇ／ｍ2のクモの巣状ホットメルトネットを用いて実施例１同様の方法にて比較例１の通気性脱臭フィルターを作製した。
【００３５】作製した通気性脱臭フィルターの圧力損失をＪＩＳ Ｂ９９０８に基づき面風速５．３ｃｍ／秒で測定した結果、１４Ｐａであった。
【００３６】比較例３通気性基材Ａ及びBとして不織布を、実施例１同様の方法にて作製した。
【００３７】［比較例３の通気性脱臭フィルターの作製］次に、吸着剤として３２〜６０メッシュの活性炭２００重量部と５０メッシュの熱可塑性バインダーであるエチレン酢酸ビニール樹脂粉体１００重量部を予め混合し、混合粉体を作製した。この混合粉体を通気性基材Bの不織布に３００ｇ／ｍ2となるよう散布し、加熱により通気性基材Ａの不織布と貼り合わせて比較例３の通気性脱臭フィルターを作製した。
【００３８】作製した通気性脱臭フィルターの圧力損失をＪＩＳ Ｂ９９０８に基づき面風速５．３ｃｍ／秒で測定した結果、１６Ｐａであった。
【００３９】比較例４通気性基材Ａ及びBとして不織布を、実施例１同様の方法にて作製した。
【００４０】［比較例４の通気性脱臭フィルターの作製］次に、吸着剤として３２〜６０メッシュの活性炭２００重量部と５０メッシュの熱可塑性バインダーであるエチレン酢酸ビニール樹脂粉体１０重量部を予め混合し、混合粉体を作製した。この混合粉体を通気性基材Bの不織布に２１０ｇ／ｍ2となるよう散布し、加熱により通気性基材Ａの不織布と貼り合わせて比較例４の通気性脱臭フィルターを作製した。
【００４１】次に作製した通気性脱臭フィルターの圧力損失を測定しようとしたところ、通気性基材Ａと通気性基材Bの接着性が非常に弱く吸着剤及び熱可塑性バインダが脱落し通気性脱臭フィルターとして使用できなくなった。
【００４２】以上、実施例および比較例で得られた通気性脱臭フィルターは、以下の方法で試験を行い、その性能を評価した。
【００４３】［脱臭性能の測定方法］実施例１〜３及び比較例１〜３で作製した通気性脱臭フィルターを１０ｃｍ×１０ｃｍに裁断し、５．６リットルの密閉容器の底部からの距離が２ｃｍとなるように静置した。容器中にアセトアルデヒドを５０ｐｐｍ注入し、直後、５分後、１０分後、３０分後の容器中のアセトアルデヒド濃度（ｐｐｍ）をガステック製ガス検知管にて測定した。
【００４４】測定した結果を”表１”に示す。値が低いほど良好であることを示す。尚、ＮＤは検知管での測定が許容範囲値を下回った事を示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】［フィルター性能評価方法］実施例１〜３及び比較例１〜３で作製した通気性脱臭フィルターをプリーツ加工し、筐体として不織布の枠を使用し、２００ｍｍ×２００ｍｍ×２０ｍｍ、２０山のプリーツ加工により、実施例１〜３、比較例１〜３のユニットをそれぞれ作製した。ＪＩＳ Ｂ９９０８に基づいたフィルター性能試験機を用いて風速を５０ｃｍ／秒、７０ｃｍ／秒、１００ｃｍ／秒、１５０ｃｍ／秒、２００ｃｍ／秒の時の圧力損失（Ｐａ）を測定した。
【００４７】測定した結果を”表２”に示す。値が低いほど良好であることを示す。
【００４８】
【表２】
【００４９】実施例１〜３の通気性脱臭フィルターは、何れの評価項目についても良好な結果を示した。
【００５０】
【発明の効果】本発明の通気性脱臭フィルターは、圧力損失を増加させることなしに脱臭および除塵を行うことが可能である。熱可塑性基材に開口率６０％以上のネット状ポリアミド系熱可塑性ネットを使用することにより通気性脱臭フィルターの圧力損失を増加させることなく脱臭性能が優れた通気性脱臭フィルターが得られた。また、吸着剤に熱可塑性バインダーであるエチレン酢酸ビニール樹脂粉体を混ぜずに通気性脱臭フィルターを作製することにより、さらに圧力損失及び脱臭性能が優れた通気性脱臭フィルターが得られた。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５９８０
【氏名又は名称】三菱製紙株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月３０日（２００１．３．３０） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２９１８６０（Ｐ２００２−２９１８６０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月８日（２００２．１０．８） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−９８８２３（Ｐ２００１−９８８２３） |
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