JPH09141023A - 粉塵保持容量に優れたろ紙またはフィルタ - Google Patents
粉塵保持容量に優れたろ紙またはフィルタInfo
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- JPH09141023A JPH09141023A JP32639695A JP32639695A JPH09141023A JP H09141023 A JPH09141023 A JP H09141023A JP 32639695 A JP32639695 A JP 32639695A JP 32639695 A JP32639695 A JP 32639695A JP H09141023 A JPH09141023 A JP H09141023A
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- filter
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- filter paper
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 抄紙したガラス繊維の交点に樹脂の皮膜を形
成せず、粉塵保持容量（ＤＨＣ）に優れた濾紙またはフ
ィルタを提供すること。 【解決手段】 抄紙したガラス繊維１、１の交点に樹脂
の皮膜３を形成しないカチオン性のバインダー２を用い
てガラス繊維を結合させた濾紙または該濾紙を組み立て
て得られるフィルタである。バインダー２のイオン性が
カチオン性であるため、アニオン性のガラス繊維表面１
となじみ易く、ガラス繊維１の交点に樹脂の皮膜を形成
しない。そのため、粉塵保持容量が高く、粉塵の捕集効
率も高く、圧力損失の低下が少ない。
成せず、粉塵保持容量（ＤＨＣ）に優れた濾紙またはフ
ィルタを提供すること。 【解決手段】 抄紙したガラス繊維１、１の交点に樹脂
の皮膜３を形成しないカチオン性のバインダー２を用い
てガラス繊維を結合させた濾紙または該濾紙を組み立て
て得られるフィルタである。バインダー２のイオン性が
カチオン性であるため、アニオン性のガラス繊維表面１
となじみ易く、ガラス繊維１の交点に樹脂の皮膜を形成
しない。そのため、粉塵保持容量が高く、粉塵の捕集効
率も高く、圧力損失の低下が少ない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は粉塵保持容量に優れ
たエアーフィルタなどのフィルタまたは該フィルタ用の
濾紙。
たエアーフィルタなどのフィルタまたは該フィルタ用の
濾紙。
【０００２】
【従来の技術】電子精密工業などのクリーンルーム、バ
イオロジカルクリーンルーム、クリーンベンチなどの清
浄空間における空気中の浮遊微粒子の捕集には、空気中
のサブミクロン粒子を効率的に捕集することができるエ
アーフィルタ用濾紙が用いられている。このようなエア
ーフィルタ用濾紙は一般に微細なグラスファイバーを水
中に分散させて湿式抄紙し、さらに繊維の再飛散防止、
および加工時または加工後の強度維持、その他の特性を
発揮させるために樹脂溶液またはエマルジョン液中に浸
せき処理し、その後乾燥させて製造される。
イオロジカルクリーンルーム、クリーンベンチなどの清
浄空間における空気中の浮遊微粒子の捕集には、空気中
のサブミクロン粒子を効率的に捕集することができるエ
アーフィルタ用濾紙が用いられている。このようなエア
ーフィルタ用濾紙は一般に微細なグラスファイバーを水
中に分散させて湿式抄紙し、さらに繊維の再飛散防止、
および加工時または加工後の強度維持、その他の特性を
発揮させるために樹脂溶液またはエマルジョン液中に浸
せき処理し、その後乾燥させて製造される。
【０００３】上記樹脂としては一般にアクリル系樹脂、
ウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂あるいは
エポキシ系樹脂を主剤として、ワックス、シリコンが併
用され、１μｍ以下の直径のグラスファイバーに対して
１〜１０重量％が付着される。
ウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂あるいは
エポキシ系樹脂を主剤として、ワックス、シリコンが併
用され、１μｍ以下の直径のグラスファイバーに対して
１〜１０重量％が付着される。
【０００４】フィルタの構成としては一般に粗い方から
プレフィルタ、中間フィルタ、ＨＥＰＡフィルタの順番
にセットして濾過効率を良くしている。
プレフィルタ、中間フィルタ、ＨＥＰＡフィルタの順番
にセットして濾過効率を良くしている。
【０００５】ここで、中間フィルタに使用される濾紙の
特徴は濾過効率もさることながら捕集した粉塵の保持容
量（ＤＨＣ）が重要視される。
特徴は濾過効率もさることながら捕集した粉塵の保持容
量（ＤＨＣ）が重要視される。
【０００６】この対策としては、フィルタの厚みの方
向に繊維径の太さを順次変えて、密度勾配をつける、
太さの異なる繊維を別々に抄紙して重ねる多層抄紙法な
どを用いてフィルタを作製する方法などが提案されてい
る。
向に繊維径の太さを順次変えて、密度勾配をつける、
太さの異なる繊維を別々に抄紙して重ねる多層抄紙法な
どを用いてフィルタを作製する方法などが提案されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で得られ
たフィルタは抄紙した濾紙の繊維と繊維の交点に樹脂の
皮膜を作り、この皮膜がフィルタの粉塵保持能力を低下
させる原因になる。そこで、本発明の課題は抄紙したガ
ラス繊維の交点に樹脂の皮膜を形成せず、粉塵保持容量
（ＤＨＣ）に優れた濾紙またはフィルタを提供すること
である。
たフィルタは抄紙した濾紙の繊維と繊維の交点に樹脂の
皮膜を作り、この皮膜がフィルタの粉塵保持能力を低下
させる原因になる。そこで、本発明の課題は抄紙したガ
ラス繊維の交点に樹脂の皮膜を形成せず、粉塵保持容量
（ＤＨＣ）に優れた濾紙またはフィルタを提供すること
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は次の
構成によって達成される。すなわち、抄紙したガラス繊
維の交点に樹脂の皮膜を形成しないカチオン性のバイン
ダーを用いてガラス繊維を結合する濾紙または該濾紙を
組み立てて得られるフィルタである。
構成によって達成される。すなわち、抄紙したガラス繊
維の交点に樹脂の皮膜を形成しないカチオン性のバイン
ダーを用いてガラス繊維を結合する濾紙または該濾紙を
組み立てて得られるフィルタである。
【０００９】一般に使用する樹脂はアニオン性であり、
ガラス表面もアニオン性である。このためガラス繊維と
樹脂のなじみが悪く、乾燥して水分が飛散するにつれて
凝集をおこして皮膜を形成する。
ガラス表面もアニオン性である。このためガラス繊維と
樹脂のなじみが悪く、乾燥して水分が飛散するにつれて
凝集をおこして皮膜を形成する。
【００１０】しかし、本発明によれば、バインダーのイ
オン性がカチオン性であるため、アニオン性のガラス繊
維表面となじみ易く、ガラス繊維の交点に樹脂の皮膜を
形成しない。
オン性がカチオン性であるため、アニオン性のガラス繊
維表面となじみ易く、ガラス繊維の交点に樹脂の皮膜を
形成しない。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
ガラス繊維とガラスチョップドストランドを水中に分散
させ、このスラリーを抄紙機にて抄紙し、湿紙を得る。
用いるガラス繊維、ガラスチョップドストランドには、
特に制限は無く、例えばホウ珪酸ガラス、高シリカガラ
ス、Ｅガラスなどを用いる。
ガラス繊維とガラスチョップドストランドを水中に分散
させ、このスラリーを抄紙機にて抄紙し、湿紙を得る。
用いるガラス繊維、ガラスチョップドストランドには、
特に制限は無く、例えばホウ珪酸ガラス、高シリカガラ
ス、Ｅガラスなどを用いる。
【００１２】湿式抄紙をするに当たりスラリーを中性と
しても良く、またスラリー中のガラス繊維の分散性を良
くするために、水に少量の酸を加え、スラリーをｐＨ２
〜８程度の酸性にすることもできる。すなわち、スラリ
ーのｐＨは低いほどガラス繊維の分散性は良くなるが、
ｐＨ２未満では酸性が強すぎてガラス繊維や装置などに
悪影響を及ぼすことになり、ｐＨ８以上では分散性が悪
くなる。スラリーのｐＨは２〜８程度に調整するのが好
ましい。
しても良く、またスラリー中のガラス繊維の分散性を良
くするために、水に少量の酸を加え、スラリーをｐＨ２
〜８程度の酸性にすることもできる。すなわち、スラリ
ーのｐＨは低いほどガラス繊維の分散性は良くなるが、
ｐＨ２未満では酸性が強すぎてガラス繊維や装置などに
悪影響を及ぼすことになり、ｐＨ８以上では分散性が悪
くなる。スラリーのｐＨは２〜８程度に調整するのが好
ましい。
【００１３】スラリーのｐＨ調整に用いる酸としては、
塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸が用いられ、その他に酢
酸などの有機酸も用いることができる。
塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸が用いられ、その他に酢
酸などの有機酸も用いることができる。
【００１４】次いで、得られた湿紙にカチオン性のバイ
ンダー用の樹脂を付着させる。このバインダーの付着方
法としては、特に制限はないが、例えば次の、の方
法を採用することができる。 湿紙をカチオン性のエマルジョン液に浸せきし、余分
に付着した樹脂を吸引して取り除く。 湿紙の表面にカチオン性のエマルジョン液をスプレー
により吹き付けまたは塗布する。
ンダー用の樹脂を付着させる。このバインダーの付着方
法としては、特に制限はないが、例えば次の、の方
法を採用することができる。 湿紙をカチオン性のエマルジョン液に浸せきし、余分
に付着した樹脂を吸引して取り除く。 湿紙の表面にカチオン性のエマルジョン液をスプレー
により吹き付けまたは塗布する。
【００１５】ここで用いるカチオン性エマルジョン原料
の樹脂はアクリル酸エステル共重合物、ジメチルポリシ
ロキサン、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂等である。
の樹脂はアクリル酸エステル共重合物、ジメチルポリシ
ロキサン、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂等である。
【００１６】また、上記樹脂を用いるカチオン性のエマ
ルジョンからなるバインダー液の濃度としては０．１〜
１０重量％であることが好ましい。バインダー濃度が
０．１重量％未満では湿紙への付着率が悪く、１０重量
％を超えると付着率１０重量％のものと比較して、付着
効率には差異は無いがコスト高になる。
ルジョンからなるバインダー液の濃度としては０．１〜
１０重量％であることが好ましい。バインダー濃度が
０．１重量％未満では湿紙への付着率が悪く、１０重量
％を超えると付着率１０重量％のものと比較して、付着
効率には差異は無いがコスト高になる。
【００１７】このようにして湿紙をカチオン性のエマル
ジョン液で処理した後は、これを加熱乾燥炉などにより
乾燥する。乾燥温度は１１０〜２２０℃とするのが好ま
しい。
ジョン液で処理した後は、これを加熱乾燥炉などにより
乾燥する。乾燥温度は１１０〜２２０℃とするのが好ま
しい。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例および比較例について
説明する。平均繊維径１μｍ、２μｍ、６μｍの３種類
のガラス繊維をそれぞれ１０重量部、３０重量部、６０
重量部の割合で混合してなるマイクログラスファイバー
をｐＨ４の硫酸水溶液中に分散後、抄紙機により湿式抄
紙した。
説明する。平均繊維径１μｍ、２μｍ、６μｍの３種類
のガラス繊維をそれぞれ１０重量部、３０重量部、６０
重量部の割合で混合してなるマイクログラスファイバー
をｐＨ４の硫酸水溶液中に分散後、抄紙機により湿式抄
紙した。
【００１９】得られた湿紙をバインダー液として用いる
下記組成のエマルジョン液に浸せきして脱液後、１４０
℃にて乾燥させた。目付は６２ｇ／ｍ2、バインダーの
付着量は６重量％であった。
下記組成のエマルジョン液に浸せきして脱液後、１４０
℃にて乾燥させた。目付は６２ｇ／ｍ2、バインダーの
付着量は６重量％であった。
【００２０】 バインダー液組成 カチオン性アクリル酸エステル共重合物：２.８５重量％ ジメチルポリシロキサン ：０.１５重量％ （合計３重量％） 水 ：９７重量％ 上記カチオン性アクリル酸エステル共重合物とはアクリ
ル酸エステルとカチオン変性アクリル酸エステルとモノ
マーの共重合物であり、大日本インキ化学工業（株）製
の商品名「ボンコートＳＦＣシリーズ」を用いた。
ル酸エステルとカチオン変性アクリル酸エステルとモノ
マーの共重合物であり、大日本インキ化学工業（株）製
の商品名「ボンコートＳＦＣシリーズ」を用いた。
【００２１】ジメチルポリシロキサンとしては大日本イ
ンキ化学工業（株）製の商品名「ディックシリコン」を
用いた。
ンキ化学工業（株）製の商品名「ディックシリコン」を
用いた。
【００２２】なお、上記バインダー液はカチオン性アク
リル酸エステル共重合物エマルジョンにジメチルポリシ
ロキサンエマルジョンを混合し、さらに希釈して調整し
た。
リル酸エステル共重合物エマルジョンにジメチルポリシ
ロキサンエマルジョンを混合し、さらに希釈して調整し
た。
【００２３】比較例 繊維配合、抄紙・乾燥方法は実施例と同じで、処理バイ
ンダー液のみ下記組成のものを使用した。 バインダー液組成 アニオン性アクリル酸エステル共重合物：２.８５重量％ ジメチルポリシロキサン ：０.１５重量％ （合計３重量％） 水 ：９７重量％。 上記アニオン性アクリル酸エステル共重合物とはアクリ
ル酸エステルとモノマーの共重合物であり、大日本イン
キ化学工業（株）製の商品名「ボンコートＲ」を用い
た。
ンダー液のみ下記組成のものを使用した。 バインダー液組成 アニオン性アクリル酸エステル共重合物：２.８５重量％ ジメチルポリシロキサン ：０.１５重量％ （合計３重量％） 水 ：９７重量％。 上記アニオン性アクリル酸エステル共重合物とはアクリ
ル酸エステルとモノマーの共重合物であり、大日本イン
キ化学工業（株）製の商品名「ボンコートＲ」を用い
た。
【００２４】ジメチルポリシロキサンとしては前記大日
本インキ化学工業（株）製の商品名「ディックシリコ
ン」を用いた。
本インキ化学工業（株）製の商品名「ディックシリコ
ン」を用いた。
【００２５】なお、上記バインダー液はアンオン性アク
リル酸エステル共重合物エマルジョンにジメチルポリシ
ロキサンエマルジョンを混合し、さらに希釈して調整し
た。
リル酸エステル共重合物エマルジョンにジメチルポリシ
ロキサンエマルジョンを混合し、さらに希釈して調整し
た。
【００２６】（１）上記実施例と比較例で得られた濾紙
について、下記方法により圧力損失、捕集効率、灼熱減
量を測定し、結果を表１に示す。圧力損失（ｍｍＡｑ） 濾紙に通過風速５．３ｃｍ／秒で空気を通過させたとき
の通過抵抗をマノメーターにより測定した。捕集効率（％） 平均粒子径約０．３μｍ程度のジオクチルフタレート
（ＤＯＰ粒子）を発生させて濾紙に通し、濾紙の上流側
と下流側のＤＯＰスモークの濃度比をフォトメーターで
測定して捕集効率を算出した。
について、下記方法により圧力損失、捕集効率、灼熱減
量を測定し、結果を表１に示す。圧力損失（ｍｍＡｑ） 濾紙に通過風速５．３ｃｍ／秒で空気を通過させたとき
の通過抵抗をマノメーターにより測定した。捕集効率（％） 平均粒子径約０．３μｍ程度のジオクチルフタレート
（ＤＯＰ粒子）を発生させて濾紙に通し、濾紙の上流側
と下流側のＤＯＰスモークの濃度比をフォトメーターで
測定して捕集効率を算出した。
【００２７】（２）次いで、前記した濾紙を使用して外
径寸法６１０×６１０×２９０ｍｍ、定格風量５６ｍ3
／分、濾紙面積１０ｍ2の中性能フィルタを組み立てて
圧力損失、捕集効率、粉塵保持容量を測定し、結果を表
１に示す。圧力損失（ｍｍＡｑ） フィルタ定格風量５６ｍ3／分の空気を流したときの圧
力損失をマノメーターにより測定した。捕集効率（％） フィルタに定格風量（５６ｍ3／分）の空気を流し、フ
ィルタ上流側空気に平均粒子径０．３μｍのＤＯＰ粒子
を供給し、フィルタの上流側と下流側のＤＯＰスモーク
の濃度比をフォトメーターで測定し、捕集効率を算出し
た。粉塵保持容量（ｇ／ｍ2） フィルタに定格風量（５６ｍ3／分）の空気を流し、上
流側からＪＩＳ１５種ダストを７０ｍｇ／ｍ3の割合で
供給し、最終圧力損失に達したときのダストの付着重量
を測定し、単位濾紙面積当たりの重量に換算した。
径寸法６１０×６１０×２９０ｍｍ、定格風量５６ｍ3
／分、濾紙面積１０ｍ2の中性能フィルタを組み立てて
圧力損失、捕集効率、粉塵保持容量を測定し、結果を表
１に示す。圧力損失（ｍｍＡｑ） フィルタ定格風量５６ｍ3／分の空気を流したときの圧
力損失をマノメーターにより測定した。捕集効率（％） フィルタに定格風量（５６ｍ3／分）の空気を流し、フ
ィルタ上流側空気に平均粒子径０．３μｍのＤＯＰ粒子
を供給し、フィルタの上流側と下流側のＤＯＰスモーク
の濃度比をフォトメーターで測定し、捕集効率を算出し
た。粉塵保持容量（ｇ／ｍ2） フィルタに定格風量（５６ｍ3／分）の空気を流し、上
流側からＪＩＳ１５種ダストを７０ｍｇ／ｍ3の割合で
供給し、最終圧力損失に達したときのダストの付着重量
を測定し、単位濾紙面積当たりの重量に換算した。
【００２８】また、実施例および比較例で得られた濾紙
のバインダーによる繊維結合部分の模式図をそれぞれ図
１（ａ）と図１（ｂ）に示し、また、フィルタの電子顕
微鏡写真をそれぞれ図２（ａ）と図２（ｂ）と図３
（ａ）と図３（ｂ）に示す。なお、図２は倍率２００
倍、図３は倍率５００倍の写真である。
のバインダーによる繊維結合部分の模式図をそれぞれ図
１（ａ）と図１（ｂ）に示し、また、フィルタの電子顕
微鏡写真をそれぞれ図２（ａ）と図２（ｂ）と図３
（ａ）と図３（ｂ）に示す。なお、図２は倍率２００
倍、図３は倍率５００倍の写真である。
【００２９】図１〜図３から明らかなように本発明の実
施例ではガラス繊維１、１の交差部分にバインダ２が付
着してないが、比較例ではガラス繊維１、１の交差部分
にバインダ２が付着して皮膜３を形成している。
施例ではガラス繊維１、１の交差部分にバインダ２が付
着してないが、比較例ではガラス繊維１、１の交差部分
にバインダ２が付着して皮膜３を形成している。
【００３０】
【表１】
【００３１】なお、表１の濾紙とフィルターでの測定項
目が違っているが、これはフィルタが、ダクトの目詰ま
りによる使用前後で特性が変化するので、初期と最終で
区別して表示するのが一般的で、使用前（初期）の特性
で製品のグレードが決まり、一方、濾紙はそのままで使
用されることはないので、初期特性を省略してしている
ためである。
目が違っているが、これはフィルタが、ダクトの目詰ま
りによる使用前後で特性が変化するので、初期と最終で
区別して表示するのが一般的で、使用前（初期）の特性
で製品のグレードが決まり、一方、濾紙はそのままで使
用されることはないので、初期特性を省略してしている
ためである。
【００３２】上記実施例および比較例の比較で明らかな
ように、本発明の濾紙は圧力損失の低下が少なく、捕集
効率に優れ、また該濾紙から得られたフィルタも圧力損
失の低下が少なく、捕集効率に優れ、粉塵保持容量が比
較例に比べ著しく大きい。
ように、本発明の濾紙は圧力損失の低下が少なく、捕集
効率に優れ、また該濾紙から得られたフィルタも圧力損
失の低下が少なく、捕集効率に優れ、粉塵保持容量が比
較例に比べ著しく大きい。
【００３３】本発明のエアフィルタ用のろ材は空調装
置、半導体のクリーンルーム、バイオロジカルルーム、
病院の手術室、薬品工場の清浄工程、研究施設の清浄空
間などに用いる。
置、半導体のクリーンルーム、バイオロジカルルーム、
病院の手術室、薬品工場の清浄工程、研究施設の清浄空
間などに用いる。
【図１】 本発明の一実施例と比較例の濾紙の模式図で
ある。
ある。
【図２】 本発明の一実施例と比較例の濾紙の繊維の形
状を示す電子顕微鏡写真である。
状を示す電子顕微鏡写真である。
【図３】 本発明の一実施例と比較例の濾紙の繊維の形
状を示す電子顕微鏡写真である。
状を示す電子顕微鏡写真である。
１ ガラス繊維 ２ バインダ ３ 皮膜
Claims (2)
- 【請求項１】 抄紙したガラス繊維の交点に樹脂の皮膜
を形成しないカチオン性のバインダーを用いてガラス繊
維を結合させた濾紙。 - 【請求項２】 請求項１記載の濾紙を組み立てて得られ
るフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32639695A JPH09141023A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 粉塵保持容量に優れたろ紙またはフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32639695A JPH09141023A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 粉塵保持容量に優れたろ紙またはフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09141023A true JPH09141023A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=18187336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32639695A Pending JPH09141023A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 粉塵保持容量に優れたろ紙またはフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09141023A (ja) |
-
1995
- 1995-11-21 JP JP32639695A patent/JPH09141023A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040512 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040720 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040915 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050301 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050628 |