JPH0779933B2 - エア−フイルタ− - Google Patents

エア−フイルタ−

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JPH0779933B2
JPH0779933B2 JP61122545A JP12254586A JPH0779933B2 JP H0779933 B2 JPH0779933 B2 JP H0779933B2 JP 61122545 A JP61122545 A JP 61122545A JP 12254586 A JP12254586 A JP 12254586A JP H0779933 B2 JPH0779933 B2 JP H0779933B2
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JP
Japan
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fiber
layer
filter
air
dense layer
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邦和 岸本
豊 大垣
英夫 土谷
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Japan Vilene Co Ltd
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Japan Vilene Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 イ 発明の目的 産業上の利用分野 本発明は、自動車のエアークリーナー、空調用のエアー
フイルター、電気掃除機用のバックフイルター、その他
各種の空気清浄機に使用されるエアーフイルターに関す
るものである。
従来の技術とその問題点 従来よりエアーフイルターとしては、空気流入側から空
気流出側に向って粗から密へと密度勾配を有する2〜3
層の繊維構造物が主として使用されている。
この密度勾配型のエアーフイルターにおいて、濾過制度
や濾過効率を向上させるためにはその密層が重要な層と
なり、この密層の構成繊維を細くして比較的厚い層とし
たり、または樹脂含浸量を多くしたりして繊維間隙を細
孔化することが行なわれているのである。
この結果、フイルター全体の厚みが必要以上に大きくな
ったり、通気抵抗が増加することは避けられない欠点と
なっていたのである。
この欠点を解決するために、つまり密層の厚みをなるべ
く小さくしたり通気抵抗を下げるために、種々なる提案
がなされているが、未だ満足すべき製品は開発されてい
ない現状となっている。
例えばこの密層として、濾紙を用いることやスパンボン
ド型不織布を使用することなどが試みられているもの
の、その濾過効率やダスト保持量などの点で充分とは言
えず、またダスト払い落しによる再生性が低いなどの問
題点を有するものとなるのである。
本発明はこの問題点を解決するためになされたもので、
濾過効率が高く、しかも通気抵抗が小さくダスト保持量
や再生性にもすぐれているというエアーフイルターを提
供しようとするものである。
ロ 発明の構成 本発明の構成は、粗層から密層へと密度勾配を有するよ
うに少なくとも2層以上からなる繊維構造物シートであ
って、前記密層が繊維目付20〜100g/m2で2〜15μの繊
維径を有する捲縮のない合成繊維を主体とし接着用繊維
或いは接着用樹脂を併用して構成され、かつ見掛け密度
が0.3g/cm3以下となる様に形成された湿式不織布からな
り、しかも前記粗層が10〜50μの繊維径を有する繊維に
よって構成され、繊維目付20〜200g/m2の乾式不織布か
らなることを特徴とするエアーフイルター、を要旨とす
るものである。
問題点を解決するための手段 ポリエステル繊維などの捲縮のない合成繊維でその繊維
径が20μ以下のものを主体とする湿式不織布であって、
繊維目付が20〜100g/m2で全体の見掛け密度が0.3g/cm3
以下のものを密層として使用し、しかも粗層として乾式
不織布を使用すると、通気抵抗が小さく濾過効率やダス
ト保持量も高く、しかも再生性にもすぐれたエアーフイ
ルターが得られることを見い出したのである。
なお、本発明における湿式不織布とは短繊維を均一に水
に分散させたスラリーを抄造し乾燥して得られるもので
あって、重量・厚みを適宜に選択すれば、繊維の1本1
本が均一に分散しているため、非常に均一な構造とな
り、濾過精度や濾過効率の点で極めて有効なものとなる
のである。
本発明はこの様な均一な構造が得られる湿式不織布をエ
アーフイルターの密層に用いたものである。
本発明の密層に使用する合成繊維は、例えばポリエステ
ル、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリプロピレン等
の合成繊維が使用でき、これらを単独で用いても良い
し、2種以上を併用しても良いものである。
この合成繊維は捲縮のないことが要求され、捲縮がある
と密になりにくく、かつ不均一となるため本発明の目的
が達成できないのである。
この合成繊維の太さとしては20μ以下の繊維径を有する
ものであり、この繊維径が20μをこえるものでは均一な
分布であっても繊維間隙が大きくなり過ぎるため、フイ
ルターの密面としては濾過効率が低下するので好ましく
ないのである。本発明では目的・用途によりこの範囲の
太さのものを適宜選択してやれば良いが、より好ましく
は2〜15μのもので、例えば、自動車(エンジン用)の
エアークリーナー用としては繊維径が5〜10μのものが
好適な結果を得るものとなる。
また、この合成繊維の長さは湿式法で抄造できる長さで
あれば良く、通常3〜20mm好ましくは5〜10mmが適切な
ものとなっている。
この合成繊維を主体とする湿式不織布に、必要に応じて
レーヨン、パルプなどその他の繊維を適宜混入しても良
く、全体の繊維構成目付が20〜100g/m2の範囲となる様
にこの密層を形成するのである。
この密層の繊維目付が20g/m2未満であれば繊維間隙が大
となり濾過効率が低下するし、一方100g/m2をこえると
圧損が大きくなり、エアーフイルターとして好ましくな
いのである。
この目付量によって密層の厚みが左右され、目的・用途
に応じて上記範囲内から選定するのであるが、自動車の
エアークリーナー用としては30〜50g/m2の繊維目付が好
適なものとなっている。
なお、目付が増加すると当然に通気性が低下し、例えば
60g/m2のものを圧力差12.7mmAqでその通気性を測定する
と76cc/cm2/秒となり、80g/m2の目付のものでは同じく
通気性が61cc/cm2/秒に低下するのである。
本発明における密層の繊維間結合のためには、接着用繊
維を湿式抄造時に併用するか、接着用樹脂を抄造後に含
浸するか或いは抄造時に内添併用したりして、配合する
のである。
この接着用繊維を配合する場合、その太さや長さは、主
体となる合成繊維と同様なものを用いることが本発明の
目的を達成するために望ましいものである。
また、接着用樹脂を併用する場合は、この樹脂の使用量
は固形分で5〜100g/m2の範囲が好ましく、特に8〜20g
/m2が好適なものとなっている。
以上の様にして構成される湿式不織布の見掛け密度が、
0.3g/cm3以下であることが必要となるのである。
この見掛け密度が0.3g/cm3をこえる場合は、ち密になり
過ぎて通気抵抗が大きくなり、本発明の目的が達成され
ないのである。
この見掛け密度の調節は湿式抄造後の加熱加圧の加減に
より行なわれるものである。
この密層の見掛け密度があまり低くなり過ぎるとフイル
ターとしての効果が低下することは無論であり、したが
つて、この密層の適切な見掛け密度は0.07〜0.2g/cm3
であって、本発明における見掛け密度0.3g/cm3以下とい
うのは、エアーフイルターにおける密層としてのち密な
層でありながらその見掛け密度がこの限定範囲をこえて
はならないという事を意味しているのである。
この様な条件よりなる密層を、粗層と一体化したものが
本発明エアーフイルターであり、この粗層と一体化する
手段としては、ニードルパンチ方式、含浸樹脂や繊維接
着による不連続接着方式、熱可塑性樹脂粉末や粗層中の
接着繊維による点接着方式、などの各種の方法があげら
れ、目的・用途により適宜選んでやればよいものであ
る。
なお、この粗層としては1〜2層が好ましく、1層の場
合でも、例えば太さ10〜50μの合成繊維よりなる20〜20
0g/m2の繊維層を実施例の如く乾式不織布に仕上げなが
ら、適宜の密度勾配をもたせる様に公知の種々の方法に
より形成することが望ましいものである。
作用 本発明は以上の様な構成であり、捲縮のない均一な太さ
の合成繊維を主体として、湿式法で形成された湿式不織
布を密層とするものであり、しかも含浸樹脂量は比較的
少なく構成されるためこの密層の繊維間隙は細孔化され
かつ均一になり厚みも比較的薄く形成されるのである。
また、この密層の見掛け密度が0.3g/cm3以下となってい
るため通気抵抗が小さくなるのである。
これらの作用が相乗的に働き、かつ乾式不織布の粗層に
よる相乗効果も加わり、濾過精度や濾過効率の向上、ダ
スト保持量の増加、圧力損失(通気抵抗)の軽減化、ダ
スト払い落しによるすぐれた再生性などの種々なる顕著
な効果が達成されるのである。
実施例1 粗層として次の如き外部層と中間層の2層のウエブをニ
ードルパンチ即ち乾式法によって絡合させた不織布を作
成した。
外部層 ポリエステル繊維(6d) 50% ポリエステル繊維(3d) 30% ポリエステル系接着繊維(4d) 20% 中間層 ポリエステル繊維(3d) 20% ポリエステル繊維(1d) 30% ポリエステル系接着繊維(4d) 50% この中間層側の表面に、次の密層を積層して熱ロール間
で適度の熱加圧を加えて接合一体化させた。
密層 太さ0.5d(繊維径7μ)、長さ10mmのポリエステル繊維
を使用し、40g/m2の目付のシートとなる様に湿式法にて
抄造し、これに接着用樹脂(アクリル系)を10g/m2(固
形分)に含浸させ、厚み0.4mmで見掛け密度0.1g/cm3
した湿式不織布。
この粗層と密層を一体化したものに、さらに全層の結合
の補充と硬さ(剛性)付与のために、15g/m2の樹脂含浸
を行ない、厚みを2.3mm、重量215g/m2の本発明エアーフ
イルターを得た。
また、従来技術のエアーフイルターとして下記のものを
作成した。
粗層 外部層 ポリエステル繊維(3d)100% 50g/m2 中間層 ポリエステル繊維(3d)50% 25g/m2 レーヨン繊維(1.5d)50% 25g/m2 密層 レーヨン繊維(1.5d)100% 50g/m2 この繊維合計150g/m2よりなるウエブをニードルパンチ
により絡合し100g/m2の樹脂含浸を行ない、厚み3.5mmで
重量250g/m2の従来フイルターを得た。
上記2種類のフイルターについて以下の様なダスト負荷
試験、エアー吹付け再生性テストを行なった。
ダスト負荷試験 JIS D−1612(エアークリーナーテスト方法)によ
る、有効濾過面積530cm2の平板試験 ダストの種類と量 JIS8種 1g/m3 風速 40cm/秒 増加通気抵抗 300mmAqとなるまでライフする。
(1寿命) エアー吹付け再生性テスト (ダストの払い落しによる復元性) ダスト負荷試験により通気抵抗が300mmAq増加する毎
に、フイルター面より50mmの高さから直径1mmのノズル
より5Kg/cm2の加圧空気を吹き付け、 密面側→粗面側→密面側→粗面側 と交互に各々2回づつダストの飛散がなくなるまで均一
に吹き付けた。このダスト払い落し後のサンプルにより
再度ダスト負荷試験を行なった。
この繰返えしによる濾過性能の低下から再生性を評価し
た。
このダスト負荷試験と再生性テストの結果を第1表〜第
4表に示す。
但し、表中のpは初期通気抵抗(mmAq)、ηは2g/100cm
2の負荷時の初期濾過効率(%)、ηFはフルライフ
(通気抵抗が300mmAq増加した時点)までの平均濾過効
率(%)、DHCはダスト保持量(g/100cm2)、をそれぞ
れ示している。
以上の表より、本発明フイルターは濾過効率においては
従来の分厚いフイルターと同等程度の高い値が得られ、
通気抵抗つまり圧力損失は従来フイルターに比べてかな
り小さくなっており、しかもこの圧力損失の優秀性は再
生による低下もきわめて少なくこの点で従来フイルター
と大きな差異を有するものとなっている。またダスト保
持性も初回においては分厚い従来フイルターと同等であ
り、しかも再生を重ねて行ってもその保持量の低下は少
なく、従来フイルターでは再生する毎に大きく低下して
いることが認められるのである。
実施例2 粗層として、ポリエステル繊維(3d)100%からなるウ
エブとポリエステル繊維(2d)100%からなるウエブの
2層構造とし、この2層間を部分融着(面積比では6%
を接着)させ、30g/m2の目付の乾式不織布を作成した。
この粗層に、実施例1と同じ湿式不織布を密層として用
い、熱可塑性粉末にて両者を貼り合せ、厚み0.83mm、重
量130g/m2の本発明フイルターを得た。
一方、従来フイルターとしてコットンリンターパルプと
接着剤よりなる濾紙タイプの市販エアークリーナーで厚
さ0.82mm、重量174g/m2のものを準備した。
上記の2種類のフイルターにて、実施例1と同じダスト
負荷試験を20cm/分の風速で行ない同様に再生しながら
行なった。
この結果を第5表〜第7表に示す。
なお、表中の記号や単位等は実施例1と同じである。
これらの表より、本発明フイルターは、市販の濾紙タイ
プのエアークリーナーと同じ厚みのものでその重量は小
さくなっているにもかかわらず、すぐれた濾過効率を有
し、しかも圧力損失は小さくかつダスト保持量は大きく
なっているのである。
また再生性において本発明フイルターは、その圧力損失
の増大はほとんどなく、ダスト保持量の低下は僅かであ
り、非常にすぐれた再生性を有するものとなっているこ
とが認められるのである。
ハ 発明の効果 本発明は以上の様なものであり、粗層として乾式不織布
を使用して、かつ密層として均一な繊維間隙を有する湿
式不織布を使用することにより、厚みや樹脂含浸量を増
加することなく、したがって通気抵抗を上げることな
く、またコスト的にも有利なものとしながら、濾過精度
や濾過効率の非常にすぐれたエアーフイルターとなって
いるものであり、しかもダスト保持量や再生性もきわめ
て優秀であるなど、種々なる顕著な効果を有し、自動車
用のエアークリーナー、空調用のエアーフイルター、そ
の他各種の空気清浄用フイルターとして非常にすぐれた
有用性を発揮するものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粗層から密層へと密度勾配を有する様に少
    なくとも2層以上からなる繊維構造物シートであって、
    前記密層が繊維目付20〜100g/m2で2〜15μの繊維径を
    有する捲縮のない合成繊維を主体とし接着用繊維或いは
    接着用樹脂を併用して構成され、かつ見掛け密度が0.3g
    /cm3以下となる様に形成された湿式不織布からなり、し
    かも前記粗層が10〜50μの繊維径を有する繊維によって
    構成され、繊維目付20〜200g/m2の乾式不織布からなる
    ことを特徴とするエアーフイルター。
JP61122545A 1986-05-28 1986-05-28 エア−フイルタ− Expired - Lifetime JPH0779933B2 (ja)

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