JPH0510962B2 - - Google Patents
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- JPH0510962B2 JPH0510962B2 JP61002703A JP270386A JPH0510962B2 JP H0510962 B2 JPH0510962 B2 JP H0510962B2 JP 61002703 A JP61002703 A JP 61002703A JP 270386 A JP270386 A JP 270386A JP H0510962 B2 JPH0510962 B2 JP H0510962B2
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- electret
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/28—Plant or installations without electricity supply, e.g. using electrets
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- Filtering Materials (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、新規なフイルターに関する。
更に詳しくは、フイルター使用時の圧力損失上
昇をスムーズにし、かつダスト捕集性能を維持す
るのに優れた、高性能エレクトレツトフイルター
に関する。
昇をスムーズにし、かつダスト捕集性能を維持す
るのに優れた、高性能エレクトレツトフイルター
に関する。
従来の機械的捕集原理を用いたエアーフイルタ
ーとして、例えば、極細繊維を用いたエアーフイ
ルターが特開昭57−147412号公報に開示されてい
る。この公報記載のエアーフイルターの条件を参
考にして繊維径1.9μｍ、気孔容積92.5％（繊維充
填率7.5％）、不織布目付100ｇ／m2、圧力損失７
mmAqの条件で作つたエレクトレツト不織布を用
いて、フリルター性能を評価したところ、次の問
題が発生し実用に供し得ないことがわかつた。
ーとして、例えば、極細繊維を用いたエアーフイ
ルターが特開昭57−147412号公報に開示されてい
る。この公報記載のエアーフイルターの条件を参
考にして繊維径1.9μｍ、気孔容積92.5％（繊維充
填率7.5％）、不織布目付100ｇ／m2、圧力損失７
mmAqの条件で作つたエレクトレツト不織布を用
いて、フリルター性能を評価したところ、次の問
題が発生し実用に供し得ないことがわかつた。
即ち、フイルター表面に付着したダストが、ダ
スト層を形成して行く過程で、ある量に達すると
ダスト層が崩壊し、より緻密なダスト層が形成さ
れる。そのとき、圧力損失が急上昇すること。又
ダスト洩れが生じ一時的に捕集性能が低下するこ
とが判明した。
スト層を形成して行く過程で、ある量に達すると
ダスト層が崩壊し、より緻密なダスト層が形成さ
れる。そのとき、圧力損失が急上昇すること。又
ダスト洩れが生じ一時的に捕集性能が低下するこ
とが判明した。
この現象は、エレクトレツト不織布を用いたフ
イルターでは特に顕著であり、十分満足すべき物
が得られない。
イルターでは特に顕著であり、十分満足すべき物
が得られない。
本発明者らは、上記欠点のないエレクトレツト
フイルターを得ることを目的に鋭意検討した結
果、本発明に到達した。
フイルターを得ることを目的に鋭意検討した結
果、本発明に到達した。
本発明は、次の構成を有する。
上述の目的を達成する本発明のフイルターは、
粗構造層と密構造層が並列配置された２層構造か
らなるフイルターであつて、少なくとも該密構造
層が、エレクトレツト不織布でありかつ繊維充填
率Ｙ％と繊維中位直径Xμｍが、下記(1)〜(4)式を
満足するものよりなることを特徴とするフイルタ
ーである。
粗構造層と密構造層が並列配置された２層構造か
らなるフイルターであつて、少なくとも該密構造
層が、エレクトレツト不織布でありかつ繊維充填
率Ｙ％と繊維中位直径Xμｍが、下記(1)〜(4)式を
満足するものよりなることを特徴とするフイルタ
ーである。
Ｙ≧12.5X−15 ……(1)
Ｙ≦12.5X＋10 ……(2)
３≦Ｙ＜25 ……(3)
0.3≦Ｘ＜2.5 ……(4)
また、かかる本発明のフイルターにおいて、好
ましくは、密構造層がエレクトレツトメルトブロ
ー不織布であることを特徴とするものである。
ましくは、密構造層がエレクトレツトメルトブロ
ー不織布であることを特徴とするものである。
あるいはまた、かかる本発明のフイルターにお
いて、好ましくは、密構造層が熱刺激脱分極電荷
量1.4×10-10クーロン／m2以上のものであること
を特徴とするものである。
いて、好ましくは、密構造層が熱刺激脱分極電荷
量1.4×10-10クーロン／m2以上のものであること
を特徴とするものである。
あるいはまた、かかる本発明のフイルターにお
いて、好ましくは、密構造層の不織布がシート状
態でエレクトレツト化されてなるものであること
を特徴とするものである。
いて、好ましくは、密構造層の不織布がシート状
態でエレクトレツト化されてなるものであること
を特徴とするものである。
第１図は本発明に係るフイルターの一例を表わ
す一部切欠き断面模式図である。
す一部切欠き断面模式図である。
１はフイルター、２はエレクトレツト繊維、３
は非エレクトレツト繊維、４はエレクトレツト繊
維から成る繊維充填率の高い密構造層、５は非エ
レクトレツト繊維から成る繊維充填率の低い粗構
造層、矢印Ａ，A′はダストを含む空気の流れ方
向をあらわす。密構造層４は少なくともエレクト
レツト化された不織布から構成されている。
は非エレクトレツト繊維、４はエレクトレツト繊
維から成る繊維充填率の高い密構造層、５は非エ
レクトレツト繊維から成る繊維充填率の低い粗構
造層、矢印Ａ，A′はダストを含む空気の流れ方
向をあらわす。密構造層４は少なくともエレクト
レツト化された不織布から構成されている。
密構造層４を構成する不織布は、エレクトレツ
ト不織布であつて、かつ、繊維充填率をＹ％と繊
維中位直径をXμｍとして、それらＸとＹとが、、
下記(1)〜(4)式を満足するであることが重要であ
る。
ト不織布であつて、かつ、繊維充填率をＹ％と繊
維中位直径をXμｍとして、それらＸとＹとが、、
下記(1)〜(4)式を満足するであることが重要であ
る。
Ｙ≧12.5X−15 ……(1)
Ｙ≦12.5X＋10 ……(2)
３≦Ｙ＜25 ……(3)
0.3≦Ｘ＜2.5 ……(4)
繊維充填率Ｙ％とは、単位体積中に占める繊維
だけの割合を表わす数値である。求め方は、次の
式に従つて行なう。
だけの割合を表わす数値である。求め方は、次の
式に従つて行なう。
Ｙ＝〔（ω／ρ）÷（Ｔ×104）〕×100％
Ｙ：繊維充填率（％）
ω：密構造層の目付（ｇ／m2）
ρ：繊維の比重（ｇ／cm3）
Ｔ：密構造層の厚さ（cm）
（密構造層の厚さは、１平方センチ当り0.2ｇの
荷重を掛けてダイヤルゲージで求める。） 又、繊維中位直径とは、繊維径分布が正規分布
に従わないメルトブロー不織布などの平均特性を
表わす数値である。求め方は、不織布表面の
SEM写真から200本以上の繊維を無差別に選び、
正確に繊維直径を測定し、繊維直径の度数分布を
求める。次に度数分布曲線と横軸（繊維直径）に
よつて囲まれた面積部分が正確に１：１の割合に
区分される繊維直径をプラニメータによつて求め
る。求めた繊維直径が繊維中位直径を表わす。
荷重を掛けてダイヤルゲージで求める。） 又、繊維中位直径とは、繊維径分布が正規分布
に従わないメルトブロー不織布などの平均特性を
表わす数値である。求め方は、不織布表面の
SEM写真から200本以上の繊維を無差別に選び、
正確に繊維直径を測定し、繊維直径の度数分布を
求める。次に度数分布曲線と横軸（繊維直径）に
よつて囲まれた面積部分が正確に１：１の割合に
区分される繊維直径をプラニメータによつて求め
る。求めた繊維直径が繊維中位直径を表わす。
他方、粗構造層は、密構造層より繊維充填率が
小さく作られている。
小さく作られている。
粗構造層の素材としては特に限定されない。例
えばエレクトレツト繊維または非エレクトレツト
繊維からなる不織布あるいは、これらの両者が混
繊した不織布層や、さらには金属製またはプラス
チツク製の金網やネツト状物、多孔質体に代えて
使用する場合もある。
えばエレクトレツト繊維または非エレクトレツト
繊維からなる不織布あるいは、これらの両者が混
繊した不織布層や、さらには金属製またはプラス
チツク製の金網やネツト状物、多孔質体に代えて
使用する場合もある。
次に、密構造層の粗構造層の位置関係は、密構
造層側をダスト捕集層にするのが高性能エアーフ
イルターとして使用する場合特に好ましい。一
方、中性能フイルターの様に高速過エアーフイ
ルターとして使用する場合には、逆に粗構造層側
より捕集するのがロングライフ化のため好まし
い。
造層側をダスト捕集層にするのが高性能エアーフ
イルターとして使用する場合特に好ましい。一
方、中性能フイルターの様に高速過エアーフイ
ルターとして使用する場合には、逆に粗構造層側
より捕集するのがロングライフ化のため好まし
い。
更に詳細に密構造層について説明する。
特開昭57−147142号公報に示された設計条件で
エレクトレツトフイルターを設計すると、使用中
の圧力損失上昇が不連続な段階上昇や、ダスト洩
れによる捕集性能の低下が発生して問題である。
エレクトレツトフイルターを設計すると、使用中
の圧力損失上昇が不連続な段階上昇や、ダスト洩
れによる捕集性能の低下が発生して問題である。
この原因について詳細に検討した結果、従来の
機械的捕集原理のみを用いたエアーフイルターと
エレクトレツトフイルターでは、ダストの堆積状
態のメカニズムが異なることが判明した。
機械的捕集原理のみを用いたエアーフイルターと
エレクトレツトフイルターでは、ダストの堆積状
態のメカニズムが異なることが判明した。
第２図ａはエレクトレツト不織布層のダスト付
着初期状態をあらわす模式図である。又、第２図
ｂは第２図ａのダスト付着量が増えた状態を示
す。又第３図ａは、非エレクトレツト不織布層の
ダスト付着の初期状態を表わす模式図である。ま
た、第３図ｂは第３図ａのダスト付着量が増えた
状態を示す。
着初期状態をあらわす模式図である。又、第２図
ｂは第２図ａのダスト付着量が増えた状態を示
す。又第３図ａは、非エレクトレツト不織布層の
ダスト付着の初期状態を表わす模式図である。ま
た、第３図ｂは第３図ａのダスト付着量が増えた
状態を示す。
６はエレクトレツト繊維、７は付着したダス
ト、８は非エレクトレツト繊維、矢印Ａ，A′は
ダストを含む空気の流れ方向を示す。
ト、８は非エレクトレツト繊維、矢印Ａ，A′は
ダストを含む空気の流れ方向を示す。
即ち、機械的捕集原理のみを用いたフイルター
では、第３図ａに示すように、空気流れが直接当
たる繊維上面から付着し始め、第３図ｂに示すよ
うに、繊維上面にほぼ集中して堆積して行く。
では、第３図ａに示すように、空気流れが直接当
たる繊維上面から付着し始め、第３図ｂに示すよ
うに、繊維上面にほぼ集中して堆積して行く。
一方エレクトレツトフイルターでは、第２図ａ
に示すように、静電気力による吸着力が働いてい
るので繊維上面のみならず下面にも付着する。ダ
ストの供給が更に続けば第２図ｂに示すように、
繊維の全周囲に付着する様になり、更にはダスト
の樹状突起が伸長し、繊維間の支持材の無い空間
にも粗なダスト層が形成される。これは、エレク
トレツト繊維の表面電荷がダストを介して外部に
及ぶためと推察される。
に示すように、静電気力による吸着力が働いてい
るので繊維上面のみならず下面にも付着する。ダ
ストの供給が更に続けば第２図ｂに示すように、
繊維の全周囲に付着する様になり、更にはダスト
の樹状突起が伸長し、繊維間の支持材の無い空間
にも粗なダスト層が形成される。これは、エレク
トレツト繊維の表面電荷がダストを介して外部に
及ぶためと推察される。
樹状に伸長した粗なダスト層は、やがてあるダ
スト量に達すると風圧のため崩壊し、やや緻密度
の高いダスト層が形成され、繊維間を塞ぐので圧
力損失を急激に上昇させるのである。又このとき
一時的にダスト洩れが生じ捕集性能を低下させる
場合も生じる。更には内層のエレクトレツト繊維
にもダストが付着する結果、表面電荷が低下して
フイルター寿命を短いものにしてしまう場合もあ
る。
スト量に達すると風圧のため崩壊し、やや緻密度
の高いダスト層が形成され、繊維間を塞ぐので圧
力損失を急激に上昇させるのである。又このとき
一時的にダスト洩れが生じ捕集性能を低下させる
場合も生じる。更には内層のエレクトレツト繊維
にもダストが付着する結果、表面電荷が低下して
フイルター寿命を短いものにしてしまう場合もあ
る。
これらのトラブル発生を防止するためには、ガ
ラス製超極細繊維で作られたHEPAフイルター
やULPAフイルターのように極めて細い繊維で設
計すれば防止効果は得られるが、反面、圧力損失
の上昇を招きエレクトレツトフイルターの特徴が
損われてしまう。
ラス製超極細繊維で作られたHEPAフイルター
やULPAフイルターのように極めて細い繊維で設
計すれば防止効果は得られるが、反面、圧力損失
の上昇を招きエレクトレツトフイルターの特徴が
損われてしまう。
本発明では、これらの問題解決のため鋭意検討
した結果、ダスト捕集面には密構造のエレクトレ
ツト不織布層を適当量配置し、空気流れの下流側
には、これより粗な構造を持つた不織布層を並列
配置した構成とすることにより、ダスト保持性、
圧力損失の連続上昇性、初期圧力損失低下、ダス
ト捕集性能の維持性の点で、極めて優れているこ
とを確認した。
した結果、ダスト捕集面には密構造のエレクトレ
ツト不織布層を適当量配置し、空気流れの下流側
には、これより粗な構造を持つた不織布層を並列
配置した構成とすることにより、ダスト保持性、
圧力損失の連続上昇性、初期圧力損失低下、ダス
ト捕集性能の維持性の点で、極めて優れているこ
とを確認した。
即ち、密構造層の要件は、第４図に示す様に、
維持充填率Ｙと繊維中位直径Ｘの関係において、
下記(1)〜(4)式を満足することが必要である。
維持充填率Ｙと繊維中位直径Ｘの関係において、
下記(1)〜(4)式を満足することが必要である。
Ｙ≧12.5X−15 ……(1)
Ｙ≦12.5X＋10 ……(2)
３≦Ｙ＜25 ……(3)
0.3≦Ｘ＜2.5 ……(4)
第４図中の斜線Ａの条件範囲内が初期圧力損失
と捕集性能を満足し、かつ圧力損失を連続的とし
得る好ましい条件である。この条件範囲内で作ら
れた不織布の密構造層をダスト捕集面として用い
たとき、捕集されたダストは、密構造層の極表面
層にダスト層を形成する。
と捕集性能を満足し、かつ圧力損失を連続的とし
得る好ましい条件である。この条件範囲内で作ら
れた不織布の密構造層をダスト捕集面として用い
たとき、捕集されたダストは、密構造層の極表面
層にダスト層を形成する。
繊維間にも樹状のダスト層が形成されるが、繊
維充填率と繊維径がバランス良く設計されている
ので急激なダスト層の崩壊は起こらない。
維充填率と繊維径がバランス良く設計されている
ので急激なダスト層の崩壊は起こらない。
この結果、圧力損失の上昇は好ましい連続的と
なる。更には、密構造層の表面近くにダストが捕
集される結果、ダストがダストを捕集する様にな
るので、捕集効率が更に向上する様になる。又、
ダストが下流側には、ほとんど達しないのでエレ
クトレツトフイルターの寿命が極めて長くなる。
なる。更には、密構造層の表面近くにダストが捕
集される結果、ダストがダストを捕集する様にな
るので、捕集効率が更に向上する様になる。又、
ダストが下流側には、ほとんど達しないのでエレ
クトレツトフイルターの寿命が極めて長くなる。
これに対し、第４図中のＢの範囲内では、フイ
ルターの初期圧力損失が高くなり過ぎ、エアーフ
イルターとして適当でない。一方、第４図中のＣ
の範囲内では捕集性能が高性能フイルターとして
満足しない、又圧力損失が段階上昇するので好ま
しくない。
ルターの初期圧力損失が高くなり過ぎ、エアーフ
イルターとして適当でない。一方、第４図中のＣ
の範囲内では捕集性能が高性能フイルターとして
満足しない、又圧力損失が段階上昇するので好ま
しくない。
したがつて、第４図中のＡの範囲内が適当であ
る。又、より好ましい範囲は、第４図中のＤの条
件範囲内であつて、下記(5)〜(8)式を満足する範囲
内である。
る。又、より好ましい範囲は、第４図中のＤの条
件範囲内であつて、下記(5)〜(8)式を満足する範囲
内である。
Ｙ≧12.5X−2.5 ……(5)
Ｙ≦12.5X＋６ ……(6)
３≦Ｙ＜22.5 ……(7)
0.4≦Ｘ＜２ ……(8)
以上の要件を満たす密構造層は、メルトブロー
方式で作られたエレクトレツトメルトブロー不織
布が最適である。
方式で作られたエレクトレツトメルトブロー不織
布が最適である。
それはメルトブロー方式による不織布が、一般
的に繊維径分布が広い。例えば0.2〜30μｍの広範
囲にわたる繊維径分布の不織布が製造可能である
ので、不織布形態の保持性に優れ、又、広範囲の
粒子径からなる大気塵の捕集にも適しているから
である。
的に繊維径分布が広い。例えば0.2〜30μｍの広範
囲にわたる繊維径分布の不織布が製造可能である
ので、不織布形態の保持性に優れ、又、広範囲の
粒子径からなる大気塵の捕集にも適しているから
である。
又、メルトブロー方式以外の不織布製造方法で
は、分割型繊維からなるスパンボンド不織布や、
バーストフアイバー方式による不織布なども次に
適している。
は、分割型繊維からなるスパンボンド不織布や、
バーストフアイバー方式による不織布なども次に
適している。
又、密構造層のエレクトレツト特性は、熱刺激
脱分極電荷量が1.4×10-10クーロン／cm2以上の電
荷量を有する。
脱分極電荷量が1.4×10-10クーロン／cm2以上の電
荷量を有する。
これは、高性能フイルターとしての捕集性能を
長期にわたつて維持する上で必要な電荷量であ
る。
長期にわたつて維持する上で必要な電荷量であ
る。
又、密構造層の目付は、商品上必要とする捕集
性能や圧力損失を満足するように自由に選定出来
るが、好ましくは概略10〜180ｇ／m2程度である。
性能や圧力損失を満足するように自由に選定出来
るが、好ましくは概略10〜180ｇ／m2程度である。
密構造層に用いる不織布のエレクトレツト化の
方法は、第５図に示すように、接地した金属性電
極９上に体積固有抵抗値102〜106Ωcm又は1013〜
1018Ωcm範囲の半導体シート又は誘電体シート１
０を置き、この上に、繊維シート例えばメルトブ
ロー不織布１１を置く、直流高電圧発生機１２に
接続された印加電極１３によりコロナ放電処理を
行なう方法、またはこの方法にグリツド電極を併
用する方法、あるいは、平板電極間にメルトブロ
ー不織布を両面とも接触させた状態で直流高電圧
を印加する方法などで行なうことが出来る。
方法は、第５図に示すように、接地した金属性電
極９上に体積固有抵抗値102〜106Ωcm又は1013〜
1018Ωcm範囲の半導体シート又は誘電体シート１
０を置き、この上に、繊維シート例えばメルトブ
ロー不織布１１を置く、直流高電圧発生機１２に
接続された印加電極１３によりコロナ放電処理を
行なう方法、またはこの方法にグリツド電極を併
用する方法、あるいは、平板電極間にメルトブロ
ー不織布を両面とも接触させた状態で直流高電圧
を印加する方法などで行なうことが出来る。
この様にして作られたエレクトレツト不織布
は、表面と裏面で極性が異なり、電界の向きが一
方向（厚さ方向）に揃つている。この様な不織布
の電界構造の不織布は、ランダム電界構造の不織
布より捕集性能が高く優れている。
は、表面と裏面で極性が異なり、電界の向きが一
方向（厚さ方向）に揃つている。この様な不織布
の電界構造の不織布は、ランダム電界構造の不織
布より捕集性能が高く優れている。
次に粗構造層について説明する。
本発明において粗構造層を設ける目的は次の二
つのことが主である。
つのことが主である。
(1) 密構造層から洩れたダストを捕集すること。
(2) 支持材兼補強材としての使用。
密構造層は繊維充填率が高いので圧力損失が高
い。そこで要求される捕集性能が得られる程度ま
で密構造層の目付を少なくして圧力損失を下げる
ように設計することが考えられる。
い。そこで要求される捕集性能が得られる程度ま
で密構造層の目付を少なくして圧力損失を下げる
ように設計することが考えられる。
そうした場合、少量のダスト洩れが生じたり、
又密構造層が風圧によつて変形したりすることも
ある。
又密構造層が風圧によつて変形したりすることも
ある。
そのために圧力損失が低く、補強支持効果のあ
る粗構造層によつて捕集性能と圧力損失のバラン
スを調整し、かつ風圧に耐えられるようにする。
る粗構造層によつて捕集性能と圧力損失のバラン
スを調整し、かつ風圧に耐えられるようにする。
構造的には、前記密構造層と粗構造層を並列配
置する。
置する。
従つて、粗構造層は密構造層よりも充填率が低
い。
い。
なお本発明のフイルターは、密構造層と粗構造
層を並列配置するが、捕集性能の超高性能化を目
的として設計する場合には、密構造層と粗構造層
の間に、前記密構造層より繊維充填率を高めたエ
レクトレツトメルトブロー不織布層を設けると捕
集性能がより一層向上し、かつロングライフ化が
図れる。
層を並列配置するが、捕集性能の超高性能化を目
的として設計する場合には、密構造層と粗構造層
の間に、前記密構造層より繊維充填率を高めたエ
レクトレツトメルトブロー不織布層を設けると捕
集性能がより一層向上し、かつロングライフ化が
図れる。
熱刺激脱分極電荷量の求め方は、エレクトレツ
トシートを東洋精器（製）のTSC装置に設置し、
５℃／分で昇温した時の熱刺激脱分極電流を求
め、温度と熱刺激脱分極電流によつて囲まれた面
積（脱分極電荷量）を試料の面積で割つて、熱刺
激脱分極電荷量（クーロン／cm2）を求める。
トシートを東洋精器（製）のTSC装置に設置し、
５℃／分で昇温した時の熱刺激脱分極電流を求
め、温度と熱刺激脱分極電流によつて囲まれた面
積（脱分極電荷量）を試料の面積で割つて、熱刺
激脱分極電荷量（クーロン／cm2）を求める。
圧力損失が不連続上昇するトラブル原因は、エ
レクトレツト繊維と非エレクトレツト繊維との捕
集機構が異なるため生じる。
レクトレツト繊維と非エレクトレツト繊維との捕
集機構が異なるため生じる。
エレクトレツトフイルターにおいては、繊維間
の支持材の無い空間にもダストの樹状突起が極め
て早い時期に形成される。又繊維の全周囲にもダ
ストが付着するので粗なダスト層が形成される。
の支持材の無い空間にもダストの樹状突起が極め
て早い時期に形成される。又繊維の全周囲にもダ
ストが付着するので粗なダスト層が形成される。
このダスト層が崩壊したときに、圧力損失が急
激に上昇したり、一時的に捕集性能を低下させる
のである。
激に上昇したり、一時的に捕集性能を低下させる
のである。
そこで、本発明では、安定でかつ粗なダスト層
を形成させ、かつ初期圧力損失を下げて、捕集性
能を満足させるために、繊維充填率と繊維中位直
径をバランス良く選定した密構造層を捕集面に用
いた。この結果繊維とダスト粒子間距離のバラン
スが良くなり、安定で、かつ粗なダスト層の形成
に役立ち、トラブル解決に成功した。
を形成させ、かつ初期圧力損失を下げて、捕集性
能を満足させるために、繊維充填率と繊維中位直
径をバランス良く選定した密構造層を捕集面に用
いた。この結果繊維とダスト粒子間距離のバラン
スが良くなり、安定で、かつ粗なダスト層の形成
に役立ち、トラブル解決に成功した。
更には、ダストが密構造層の表層近くに堆積す
るようになつたので、ダストがダストを捕習する
効果が著しくなり、捕集性能の向上とロングライ
フ化にも作用した。
るようになつたので、ダストがダストを捕習する
効果が著しくなり、捕集性能の向上とロングライ
フ化にも作用した。
又、粗構造層を密構造層に並列配置したので、
初期圧力損失の低下が可能となつた。又粗構造層
の補強支持効果により圧力損失上昇に耐えること
が出来るロングライフフイルターとなつた。
初期圧力損失の低下が可能となつた。又粗構造層
の補強支持効果により圧力損失上昇に耐えること
が出来るロングライフフイルターとなつた。
本発明をさらに実施例によつて詳細に説明する
が、これら実施例のみに限定されるものではな
い。
が、これら実施例のみに限定されるものではな
い。
実施例 １
密構造層に繊維中位直径0.8μｍ、繊維充填率12
％、シート目付40ｇ／m2、初期圧力損失2.5mmAq
（エアー過速度2.5cm／sec）、熱刺激脱分極電荷
量4.0×10-10クーロン／cm2であるエレクトレツト
ポリプロピレンメルトブロー不織布を用いた。
％、シート目付40ｇ／m2、初期圧力損失2.5mmAq
（エアー過速度2.5cm／sec）、熱刺激脱分極電荷
量4.0×10-10クーロン／cm2であるエレクトレツト
ポリプロピレンメルトブロー不織布を用いた。
また粗構造層に繊維中位直径が1.5μｍ、繊維充
填率10％、シート目付60ｇ／m2、初期圧力損失
2.0mmAq（エアー過速度2.5cm／sec）、熱刺激脱
分極電荷量2.0×10-10クーロン／cm2であるポリプ
ロピレンメルトブロー不織布を用いた。この両者
を積層して本発明のフイルターを形成し、密構造
層側よりエアーを通し捕集性能と圧力損失を検討
した。
填率10％、シート目付60ｇ／m2、初期圧力損失
2.0mmAq（エアー過速度2.5cm／sec）、熱刺激脱
分極電荷量2.0×10-10クーロン／cm2であるポリプ
ロピレンメルトブロー不織布を用いた。この両者
を積層して本発明のフイルターを形成し、密構造
層側よりエアーを通し捕集性能と圧力損失を検討
した。
初期圧力損失4.7mmAq（エアー過速度2.5cm／
sec）、捕集性能は99.99％以上であつた。（捕集性
能は大気塵0.3μ以上の粒子を日立製エアロゾルモ
ニターAN105型で行なつた）。
sec）、捕集性能は99.99％以上であつた。（捕集性
能は大気塵0.3μ以上の粒子を日立製エアロゾルモ
ニターAN105型で行なつた）。
2000時間の連続捕集テストの結果、圧力損失は
連続上昇し、段階上昇は認められなかつた。又、
捕集性能は、初期と全く変わらない99.99％以上
を示した。本発明の目的とする効果が認められ
た。
連続上昇し、段階上昇は認められなかつた。又、
捕集性能は、初期と全く変わらない99.99％以上
を示した。本発明の目的とする効果が認められ
た。
実施例 ２
密構造層に、実施例１と全く同じエレクトレツ
トメルトブロー不織布を用いた。
トメルトブロー不織布を用いた。
粗構造層に、ポリエステル長繊維不織布を用い
た。これら両者を熱接着し、シート目付70ｇ／
m2、繊維充填率12％、初期圧力損失0.5mm／Aqを
積層して成るフイルターを形成した。
た。これら両者を熱接着し、シート目付70ｇ／
m2、繊維充填率12％、初期圧力損失0.5mm／Aqを
積層して成るフイルターを形成した。
2000時間のエアーによる捕集テストを行なつ
た。
た。
初期圧力損失３、１mmAq、初期捕集性能は
99.98％以上であつた。（捕集性能は大気塵0.3μｍ
以上の粒子で行なつた） 圧力損失は連続上昇し、段階上昇は認められな
かつた。また捕集性能は99.99％以上に向上して
いた。
99.98％以上であつた。（捕集性能は大気塵0.3μｍ
以上の粒子で行なつた） 圧力損失は連続上昇し、段階上昇は認められな
かつた。また捕集性能は99.99％以上に向上して
いた。
更に4000時間の捕集テストを実施したが、全く
問題が発生しなかつた。
問題が発生しなかつた。
比較例 １
繊維中位直径1.9μｍ、繊維充填率7.5％、シー
ト目付20ｇ／m2を有するエレクトレツトポリプロ
ピレンメルトブロー不織布を、接地された金属性
アース板上に置き、直流コロナ放電処理を電界強
度＋7KV／cmで行なつた。このシートの熱刺激
脱分極電荷量は４×10-10クーロン／cm2であつた。
このシートを７枚積層し、エアーフイルターとし
て4000時間の連続捕集テストを実施した。
ト目付20ｇ／m2を有するエレクトレツトポリプロ
ピレンメルトブロー不織布を、接地された金属性
アース板上に置き、直流コロナ放電処理を電界強
度＋7KV／cmで行なつた。このシートの熱刺激
脱分極電荷量は４×10-10クーロン／cm2であつた。
このシートを７枚積層し、エアーフイルターとし
て4000時間の連続捕集テストを実施した。
初期圧力損失9.5mmAq（エアー過速度2.5cm／
sec）、初期捕集性能は0.3μｍ以上の大気塵で
99.99％以上であつた。
sec）、初期捕集性能は0.3μｍ以上の大気塵で
99.99％以上であつた。
テストの結果、圧力損失が段階上昇し、一時的
に捕集性能も低下した。
に捕集性能も低下した。
本発明のフイルターは、繊維充填率、繊維径が
バランス良く選定されている。
バランス良く選定されている。
このため、従来のHEPAフイルターより極め
て低圧損で優れた捕集性能を有する。
て低圧損で優れた捕集性能を有する。
圧力損失の上昇も連続的で緩慢であるので、ク
リーンルーム等で使用した場合には、室内の気流
速度の変化が小さいので、気流速度の調整も容易
である。このため、室内のクリーン度を維持する
上で最適である。
リーンルーム等で使用した場合には、室内の気流
速度の変化が小さいので、気流速度の調整も容易
である。このため、室内のクリーン度を維持する
上で最適である。
又、安定なダスト層が、主にフイルター表層に
形成され成長するので、内層のエレクトレツト繊
維にはほとんどダストが付着しない。このためエ
レクトレツト性が長期間維持されフイルターの寿
命が極めて長くなる。
形成され成長するので、内層のエレクトレツト繊
維にはほとんどダストが付着しない。このためエ
レクトレツト性が長期間維持されフイルターの寿
命が極めて長くなる。
第１図は、本発明に係るフイルターの１例をあ
らわす一部切欠き断面模式図で、第２図ａは、エ
レクトレツト不織布層のダスト付着初期状態をあ
らわす模式図、第２図ｂは、第２図ａのダスト付
着量が増した状態をあらわす模式図、第３図ａ
は、非エレクトレツト不織布層のダスト付着初期
状態をあらわす模式図、第３図ｂは、第３図ａの
ダスト付着量が増した状態をあらわす模式図、第
４図は、繊維充填率Ｙと繊維中位直径Ｘとの関係
を示すグラフ、第５図は、本発明のフイルターに
用いるエレクトレツト不織布のエレクトレツト化
方法をあらわす模式説明図である。 １：フイルター、２，６：エレクトレツト繊
維、３，８：非エレクトレツト繊維、４：エレク
トレツト繊維からなる密構造層、５：非エレクト
レツト繊維からなる粗構造層、７：ダスト、９：
接地された金属性電極板、１０：半導体シート又
は誘電体シート、１１：メルトブロー不織布、１
２：直流高電圧発生機、１３：電極。
らわす一部切欠き断面模式図で、第２図ａは、エ
レクトレツト不織布層のダスト付着初期状態をあ
らわす模式図、第２図ｂは、第２図ａのダスト付
着量が増した状態をあらわす模式図、第３図ａ
は、非エレクトレツト不織布層のダスト付着初期
状態をあらわす模式図、第３図ｂは、第３図ａの
ダスト付着量が増した状態をあらわす模式図、第
４図は、繊維充填率Ｙと繊維中位直径Ｘとの関係
を示すグラフ、第５図は、本発明のフイルターに
用いるエレクトレツト不織布のエレクトレツト化
方法をあらわす模式説明図である。 １：フイルター、２，６：エレクトレツト繊
維、３，８：非エレクトレツト繊維、４：エレク
トレツト繊維からなる密構造層、５：非エレクト
レツト繊維からなる粗構造層、７：ダスト、９：
接地された金属性電極板、１０：半導体シート又
は誘電体シート、１１：メルトブロー不織布、１
２：直流高電圧発生機、１３：電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粗構造層と密構造層が並列配置された２層構
造からなるフイルターであつて、少なくとも該密
構造層が、エレクトレツト不織布でありかつ繊維
充填率Ｙ％と繊維中位直径Xμｍが、下記(1)〜(4)
式を満足するものよりなることを特徴とするフイ
ルター。 Ｙ≧12.5X−15 ……(1) Ｙ≦12.5X＋10 ……(2) ３≦Ｙ＜25 ……(3) 0.3≦Ｘ＜2.5 ……(4) ２ 密構造層が、エレクトレツトメルトブロー不
織布であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のフイルター。 ３ 密構造層が、熱刺激脱分極電荷量1.4×10-10
クーロン／m2以上のものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項または第２項記載のフイル
ター。 ４ 密構造層の不織布が、シート状態でエレクト
レツト化されてなるものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載
のフイルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP270386A JPS62160118A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | フイルタ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP270386A JPS62160118A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | フイルタ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62160118A JPS62160118A (ja) | 1987-07-16 |
| JPH0510962B2 true JPH0510962B2 (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=11536647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP270386A Granted JPS62160118A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | フイルタ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62160118A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2732474B2 (ja) * | 1988-01-28 | 1998-03-30 | 三井化学株式会社 | エレクトレットフィルタおよびその製造方法 |
| JPH01224021A (ja) * | 1988-03-02 | 1989-09-07 | Toray Ind Inc | フイルターエレメント |
| IL132945A0 (en) * | 1999-06-07 | 2001-03-19 | Nicast Ltd | Filtering material and device and method of its manufacture |
| JP2014143369A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Sekisui Chem Co Ltd | エレクトレットシート |
| CN104328650B (zh) * | 2014-10-25 | 2016-04-27 | 江苏六鑫洁净新材料有限公司 | 一种非织造布静电驻极设备 |
| KR102063997B1 (ko) * | 2017-07-25 | 2020-01-08 | 주식회사 지유디이에스 | 정전기 공기 필터 및 이를 이용한 공기 정화 장치 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5453365A (en) * | 1977-10-04 | 1979-04-26 | Nitta Belt Kk | Construction of filter medium for air filter employing electret |
| JPS558858A (en) * | 1978-07-07 | 1980-01-22 | Toray Ind Inc | Dust collection filter |
| JPS5591915U (ja) * | 1978-12-18 | 1980-06-25 | ||
| JPS60168511A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-09-02 | Japan Vilene Co Ltd | エレクトレツトフイルタの製造方法 |
-
1986
- 1986-01-09 JP JP270386A patent/JPS62160118A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62160118A (ja) | 1987-07-16 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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