JPH0148046B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉塵の捕集効率ならびに捕集容量を
大幅に向上せしめた空気ろ過フイルタに関するも
のである。

従来、合成繊維やガラス繊維等を成形してなる
不織布をろ材として使用する空気ろ過フイルタに
おいては、粉塵を静電気的に捕集する静電気式フ
イルタ、機械的に捕集するメカニカルフイルタ共
に、ほぼ均一な長さおよび太さを有する繊維が使
用されていた。

しかしながら、従来使用されてきた長さの繊維
に、これより短い長さの繊維を適当量混入して不
織布を成形し、これをろ材として使用した場合、
従来フイルタに比べて、その繊維密度はほぼ同等
にもかかわらず、粉塵捕集効率および捕集容量が
飛躍的に向上することを発見した。

一般に、フイルタにおける繊維相互間の間隔に
比べて捕集される粉塵の大きさは非常に小さい。
従つて、繊維間距離に対し粉塵の粒径が大きいた
めに捕捉されるということはほとんどなく、空気
流と共に移動する粉塵の慣性衝突および拡散によ
る捕捉が主たる要因と思われる。

ところで、前記のごとく長さの短い繊維を混入
すると捕集性能が向上することから、この短い繊
維が捕集性能向上に大きく影響していることが考
えられる。従来フイルタと比較すると、繊維密度
がほぼ同等の場合、単位面積当りの繊維の本数が
多く、同時に、繊維端の数が多い。そして、この
繊維端が粉塵捕集性能に大きく影響していると推
察される。

不織布に成形された繊維の端部は、両側が固定
された部分と異なり自由端であるから、空気の流
入に伴ない共鳴振動を起こす。このため、移動す
る粉塵粒子と振動する繊維端との接触の確率が非
常に大きいといえる。また、フイルタ内の繊維間
を通過する空気は乱流であるが、繊維端が振動す
ることによりその付近では乱流がさらに助長さ
れ、これも粉塵粒子と繊維端との接触の確率がよ
り大きくなる要因となる。

このように、繊維端では、固定された繊維部分
に比較して粉塵粒子との接触の機会が多いばかり
でなく、不織布に樹脂を添着する静電気処理を施
した場合、静電気は繊維端の部分により強く分布
するものであるから、粉塵捕集効率は繊維端で非
常に高くなる。従つて、数多くの繊維端を持たせ
るために、短い繊維を混入したフイルタは、粉塵
捕集効率ならびに捕集容量を飛躍的に高めること
ができるものと推察される。

本発明は、以上の技術思想に基づいてなされた
もので、約40mm以上の適当な長さを有する第１の
繊維の集合に、この第１の繊維の2/3以下の適当
な長さの第２の繊維の集合を、少なくとも１種類
混入したもので不織布を成形し、これをろ材とし
て使用した空気ろ過フイルタを提供するものであ
る。

ここで、約40mm以上の適当な長さを有する第１
の繊維は、不織布を成形する場合の骨格となる繊
維で、現在この種の不織布を製作する装置では、
骨格繊維の長さとして最短40mmを必要とするから
である。また、第２の繊維は、不織布中に多くの
繊維端を設けるための繊維であるから短い程良い
わけであるが、所要の結合強度を有する不織布を
成形するには、ある程度の長さを必要とし、その
最短の長さを10〜25mm程度としたからである。

次に、本発明の実施例について説明する。

(A) 1.5デニールのポリプロピレン製繊維で、長
さ50〜60mmの骨格繊維と、10〜25mmの短い繊維
を３：７に混合し、ニードルパンチにより不織
布に成形、これに樹脂添着の静電気処理を施し
て得られる静電気式フイルタ。

(B) 実施例(A)における10〜25mmの短繊維のうちの
50％を、1.0デニールの細い繊維に替えて得ら
れる静電気式フイルタ。

(C) 実施例(A)における10〜25mmの短繊維のうち50
％を、1.5デニールの太さで、10〜25mmのスプ
リツトフアイバに替えて得られる静電気フイル
タ。

(D) 実施例(A)における10〜25mmの短繊維のうち50
％を、同様の太さおよび長さのクリンプのかか
つていないストレートの繊維に替えて得られる
静電気式フイルタ。

上記実施例(A)〜(D)において得られた静電気式フ
イルタの粉塵捕集性能を、1.5デニール、長さ50
〜60mmのポリプロピレン製繊維100％からなる不
織布を静電気処理して得られる従来フイルタＥの
それと比較して、第１図および第２図に示す。な
お、試験条件は、粉塵として平均径0.3μｍのシリ
カ粉、濃度50mg／m³、流量30／min.である。

図から明らかなように、従来フイルタＥの特性
に比較して、実施例(A)、(B)、(C)、(D)により得られ
たフイルタの特性は、粉塵捕集量に対する捕集効
率を高く維持することができるとともに、通気抵
抗の上昇率が小さく、従つて寿命が長く、かつ粉
塵捕集容量が大幅に大きくなつている。

以上説明したように、本発明によれば、不織布
の骨格となる繊維に、長さの短い繊維を適当量混
入することにより、多数の繊維端を有するフイル
タを構成することができ、従つて粉塵粒子との接
触の機会が飛躍的に多くなり粉塵捕集効率を大幅
に向上することができる。また、繊維端は、不織
布の内部、表面を問わず全体に平均して分布する
から、従来フイルタのように粉塵が空気流の上流
側表面において主として捕捉されるというもので
はなく、フイルタ全体で捕集されるので、粉塵捕
集容量が大きくなり、通気抵抗の上昇率は小さ
い。なお、本発明に係るフイルタは、原料である
繊維の一部を短いものと入れ替えるのみであるか
ら、材料的にも加工工程上もコスト上昇とはなら
ず、極めて経済的で、しかも粉塵捕集性能を大幅
に向上することができ、工業的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、粉塵捕集量に対する捕集効率の特性
図、第２図は、粉塵捕集量に対する通気抵抗特性
図である。 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ……実施例のフイルタの特性、
Ｅ……従来フイルタの特性。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 約40mm以上の適当な長さを有する第１の繊維
   の集合に、前記第１の繊維の2/3以下の適当な長
   さを有する第２の繊維の集合を、少なくとも１種
   混合して成形してなる不織布をろ材として使用し
   たことを特徴とする空気ろ過フイルタ。