JPH061208Y2 - ミクロフィルター用シート - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えばたばこの煙に含まれるような微粉体や
微粒体の如き集塵もしくは濾過するのに使用されるミク
ロフィルター用シートに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のミクロフィルター用シートの濾過層とし
ては、メルトブロー法等による極細繊維シートがある。
この極細繊維シートは、未延伸の極細繊維が相互に融着
された積層不織シートであり、濾過特性は優れるもの
の、未延伸の極細繊維であるため引っ張り強度が極めて
弱いものである。そこで、この極細繊維シートを補強す
る基材層として、他の繊維素材を濾過層の裏面に積層し
て結合させたミクロフィルター用シートが知られてい
る。なお、濾過層と基材層の結合手段としては、接着剤
による接合や加熱により溶着等種々のものが提案されて
いる。（例えば、特開昭５８−１８０６５３号公報参
照）。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の極細繊維シートを用いたミクロフィルター用シー
トは、濾過層の裏面は基材層で補強されているものの、
濾過層の表面はなんら保護されていない。特に、平均繊
度０．５デニール（以下、デニールをｄで示す）以下の
未延伸繊維が相互に融着しているような極細繊維シート
は、その表面が極めて軟弱である。極僅かの外力によっ
て用意に摩耗（表層が離脱する現象）や毛羽立ち（表層
がランダムにめくれあがったり浮き上がる現象）が発生
する。また、ミクロフィルターは、しばしば機械的振動
等によってダストを離型させてやる必要があるが、極細
繊維シート表面の摩耗や毛羽立ちによってダストの離型
性が悪くなり、早期に目詰まりを起こすという問題点が
あった。それでは、濾過層の表面も補強するればよいと
いうことになるが、極細繊維シートの表面の閉塞を抑え
るとともにダストの離型性も配慮しなければならない。

本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、極細
繊維シートの耐摩耗性や耐毛羽立ち性に優れ、しかも、
その表面の閉塞ダストの離型性を配慮したミクロフィル
ター用シートを提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案におけるミクロフィ
ルター用シートは、平均繊度０．５ｄ以下の未延伸繊維
が相互に融着している濾過層の表面に目付重量５ｇ／ｍ
^２以上３０ｇ／ｍ^２以下で平均繊度１．０デニール以上
の自己融着型の不織布を融着したものである。

〔作用〕

濾過層を平均繊度０．５ｄ以下の未延伸繊維が相互に融
着しているものとしたのは、弱くて（未延伸）極細（平
均繊度０．５ｄ以下）の繊維であるがゆえに本考案の課
題を生じるわけであり、本考案の対象を明確にしたもの
である。その製法はメルトブロー法が代表的である。繊
維材としては、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフ
ィン又はこれらの共重合体等の繊維形成性有機重合体が
用いられる。

濾過層の表面に目付重量５ｇ／ｍ^２以上３０ｇ／ｍ^２以
下で平均繊度１．０デニール以上の自己融着型の不織布
を融着したもののうち、自己融着型の不織布としたの
は、濾過層との接着性が優れている点と不織布自在の強
度性が優れている点に着目したものである。自己融着型
の不織布としては、低融点の接着成分と高融点の骨格成
分とからなる複合繊維のウェブ又は不織布を素材とする
ものがある。接着成分と骨格成分の複合形態は、同心状
の芯−さや型や半円を２つ合わせたもの等がある。ウェ
ブは繊維同士が接合していない状態のものをいい、不織
布はウェブを接合したものである。いずれも、自己融着
型の不織布の素材として使え、接着成分の溶融後は不織
布となる。接着成分としては、共重合ポリエステル、共
重合ポリアミド、ポリエチレン等が、骨格成分として
は、ポリエステル ポリアミド、ポリプロピレン等が用
いられる。

目付重量（不織布自体と融着成分の合計）５ｇ／ｍ^２以
上３０ｇ／ｍ^２以下としたのは、３０ｇ／ｍ^２を越える
と、濾過層である極細繊維シートの微孔の閉塞部分が多
くなり、ダストが残りの開口部分に集中することによる
目詰めの進行が、耐毛羽立ち性等による目づめの改善効
果に迫り、実用的使用限度の延長効果が薄れるからであ
る。また、５ｇ／ｍ^２未満になると、濾過層の保護が充
分ではなく、耐毛羽立ち性等の効果も薄れるからであ
る。

平均繊度１．０デニール以上としたのは、濾過層の保護
とダストの振るい落としのためには、これ以上の繊維で
構成される目のあらさが必要であるからである。

濾過層の表面に不織布が融着されているとしたのは不織
布の素材が自己融着型であるので、押圧加熱等で接着成
分が溶けて濾過層と結合している状態を示す趣旨であ
る。また、濾過層の裏面は、任意であり、補強のために
基材層（材質、層数及び濾過層との結合方法は種々あ
る）を結合しても良いし、濾過層と不織布のみでも良
い。

〔実施例〕

実施例について図面を参照して説明する。

第１図において、濾過層１は、ナイロンをメルトブロー
法による平均繊度０．０２ｄ、繊維径１．５ミクロン、
目付重量３０ｇ／ｍ^２の極細繊維が相互に融着された積
層不織布シートである。基材層２は、目付重量３００ｇ
／ｍ^２のスパンンポンド不織布である。濾過層１と基材
層２の間には、接着層３として、目付重量２５ｇ／ｍ^２
の複合繊維のウェヴが積層されており、加熱圧着により
濾過層１と基材層２が結合されている。自己融着型の不
織布４は、目付重量１０ｇ／ｍ^２で、平均繊度４ｄの、
共重合ポリエステルを接着成分とし、ポリエステルを骨
格成分とする芯−さや型複合繊維である。この自己融着
型の不織布４を濾過層１に加熱圧着すると、融点の低い
接着成分が流れだして、自己融着型の不織布４は濾過層
１に融着される。

上記実施例においては、補強のために濾過層１の裏面に
基材層２を結合しているが、基材層２がなく、濾過層１
と自己融着型の不織布４のみのものも使用することが出
来る。

以上述べた実施例のミクロフィルター用シートの性能試
験方法を第２図に基づいて説明する。なお、比較例１と
して、実施例のミクロフィルター用シートで自己融着型
の不織布４のないものと、比較例２として、目付重量４
０ｇ／ｍ^２の自己融着型の不織布４を用いたものについ
て比較した。ダストフィーダー５により、ダストとして
カーボンブラツクを定量的に供給・落下させ、圧縮空気
により粉砕・搬送して、濃度１５ｇ／ｍ^３の含ダスト空
気を作り、ミクロフィルター用シート６の濾過面に送り
込む。吸引ポンプ７により、含ダスト空気は２ｍ／min
の濾過風速で吸引され、ミクロフィルター用シート６に
より濾過される。なお、ミクロフィルター用シート６の
清浄面には、１分毎に２kg/cm²の圧縮空気を０．１秒間
噴出させ、濾過面に堆積したダストを払い落とす。そし
て、払い落し直後のミクロフィルター用シート６の差圧
（圧力損失）を差圧計８で測定した。

第３図は、この払い落し直後の差圧の変化を、実施例と
比較例について、払い落し回数の経過と共にグラフ化し
たものである。ダスト払い落とし回数が３０００回を越
える辺りまでは、比較例１のほうが実施例より圧力損失
が低くなっている。これは、実施例が目付重量１０ｇ／
ｍ^２（比較例１では自己融着型の不織布がない）となっ
ているため、初期段階では実施例の方が濾過有効面積が
少ないためである。しかし、比較例１は、ダスト払い落
とし回数が３０００回前後から圧力損失は級数的に増大
し、すぐに実用的使用限度に到達してしまう。一方、実
施例では、圧力損失の増加は緩やかなカーブとなってお
り、比較例１に比べると飛躍的にその実用的使用限度は
向上する。このように、両者の間に差がでるのは。次の
理由によるものと想定される。圧縮空気の噴出のような
外力が周期的に濾過層に加えられると、比較例１のよう
にその表面が保護されていないものにおいては、払い落
とし効率の悪い部分（濾過層は完全な均一体ではなく多
少のむらを内径している）に他の部分より強い外力が作
用することとなる。強い外力が作用すると、毛羽立ちの
ように濾過層の一部が浮き上がり、その周辺にダストが
集中的に溜まることとなるが、今度は、その部分のダス
トは容易に離脱しなくなり、さらに外力を受ける。この
ような現象は悪循環となつて、濾過層の有効面積を急激
に減少させると考えられる。一方、実施例のように、濾
過層の表面が自己融着型の不織布で保護されているもの
は、毛羽立ちのような現象は抑制され、ダストが他より
溜まる部分においても、外力による振るい落としが確実
に繰り返し行われると考えられる。

比較例２は、級数的ではないが、かなりの傾斜角度で圧
力損失が増大している。そのため、実用的使用限度は比
較例１と差がなくなっている。その理由は、目付重量４
０ｇ／ｍ^２と密に自己融着型の不織布であるため、濾過
層の微孔に閉塞部分が多くなりすぎたからである。

〔考案の効果〕

本考案派、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

目付重量５ｇ／ｍ^２以上３０ｇ／ｍ^２以下で平均繊度
１．０デニール以上の自己融着型の不織布が融着してい
るので、極細繊維シートでありながら、耐摩耗性や耐毛
羽立ち性に優れ、しかもその表面の閉塞は微粉体や微流
体の離形性を配慮した範囲となっているので、実用上の
使用期間が長く耐久力のあるミクロフィルター用シート
を得ることができる。さらに、上述した不織布はダスト
の払い落とし時にダストが通過できる程度の目の粗さに
なっているが、濾過層が予めシート状に形成され、この
シートの表面が前記自己融着型不織布の溶融成分により
結合された形態であるため、濾過層の濾過側表面が元々
毛羽が少ない状態となっており、その後の耐毛羽立ち性
と相まつて、ダスト払い落としを何回も繰り返すように
フィルター装置への使用に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図はミクロフィルター用シートの構成を示す断面斜
視図、第２図はミクロフィルター用シートの性能試験の
機器構成を示す概略図、第３図はミクロフィルター用シ
ートの性能を示すグラフ図である。 １…濾過層、３…基材層、４…自己融着型の不織布

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】平均繊度０．５デニール以下の未延伸繊維
   が相互に融着した濾過層の濾過側である表面に、目付重
   量５ｇ／ｍ^２以上３０ｇ／ｍ^２以下で平均繊度１．０デ
   ニール以上であって濾過層に堆積したダストが払い落と
   し時に通過可能な自己融着型の不織布が融着され、この
   融着形態は、濾過層が予めシート状に形成され、そのシ
   ートの表面が前記自己融着型不織布の溶融成分により結
   合された形態であることを特徴とするミクロフィルター
   用シート。