JPS60129112A - 不織フイルタ−材料 - Google Patents

不織フイルタ−材料

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JPS60129112A JP59188971A JP18897184A JPS60129112A JP S60129112 A JPS60129112 A JP S60129112A JP 59188971 A JP59188971 A JP 59188971A JP 18897184 A JP18897184 A JP 18897184A JP S60129112 A JPS60129112 A JP S60129112A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有毒蒸気を吸着する不織フィルター材料に関
する。
軍隊及び商業上の職員は、保護衣服の必要なことを認め
てきた。ある種の危険な化学品例えば殺１剤、有毒物質
などの、スプレー又は霧状、気体状などの形でのＩｉ９
造及び使用は、その職員に現存する最も安全な保瞳を与
えることを必要とする。
しかし例えばガスマスクでの保護は、過去エーロゾル及
び粒状物の双方を低圧力降下で濾過することに対して完
全には満足されていない。更に従来多く使用されたフィ
ルター材料は有毒蒸気の吸着並びに非宮に効果的な機械
的濾過を呈さない。
従って従来のフィルターの欠点を克服したフィルター材
料が開発できたならば、技術的前進の一歩が達成される
。
本発明によれば、活性炭及び準ミクロンの寸法のガラス
繊維を含む不織フィルター材料は、フィブリル化繊維を
結合剤物質として利用することによる湿式配置法（ｗｅ
ｔ−１ａｙｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ）によって製造され
、そのフィルターがエーロゾル、粒状物及び有毒蒸気の
優秀な除去能を示す。本発明のフィルターは９以上の濾
過指数を示し、一方従来使用されたフィルターは４より
僅かに大きい値しか示さなかった。
本発明によれば、 α）活性炭、 ｂ）サプミクｏ　ン（ｓｗｂｕｍｉｃｒｏｎ）の寸法の
ガラス繊維、及び Ｃ）フィブリル化結合剤繊維、 を含んでなる高効率で有苺蒸気吸着性の不織フィルター
材料が提供される。
本発明の新規な生成物は、好ましくは繊維の形の活性炭
、サブミクロンの寸法のガラス繊維及びフィブリル化結
合剤繊維をその水性懸濁液から湿式配置することによっ
て製造される。この懸濁液は、フィルター材料の全雷散
に基づいて約２〜　゛２０重館係、好ましくは約５〜１
５重量％のフィブリル化結合剤繊維、約３０〜８０重量
％、好ましくは釣４０〜ＴＯ，ｉｉｉ％の活性炭、及び
約１０〜５０！！址係、好ましくは約１５〜４０重量％
のサブミクロンの寸法のガラス繊ｋを含有すべきである
。但し３つの成分の全正殿は１００％である。
活性炭、サブミクロンの寸法のガラスｆｍ維及びフィブ
リル化結合剤繊維は技術的に良く知られた通常の製紙法
を用いて湿式配置される。技術的に公知の如く、製紙工
程を容易にするために、凝集剤及び表面活性剤を水性懸
濁液中に混入することができる。結合剤繊維はこの目的
に有用であることが知られているいずれかの物質、例え
ば、＋ｌ′ＩＪエステル繊維、７１？リオレフイン繊維
などを含むが、好適な繊維はいずれか公知のアクリル車
合体例えばポリアクリロニトリル、アクリロニトリルと
他の共重合しうる単量体例えはメタクリル酸メチル、ア
クリル酸エチルなどの共車竺体；他の繊維形成のモノエ
チレン性不飽和単量体例えばｔ１′μ酸ビニル、塩化ビ
ニル、スチレン、ビニルピリジン、アクリルエステル、
アクリルアミドなどの単独重合体及び共重合体を含んで
なる。
長さが約１〜約２５ｍｍの範囲にあるべき結合剤繊維の
フィブリル化は、技術的に公知の如く、即ち例えば繊維
の置速せん断処理によって達成される。
本発明の新規なフィルターの活性炭成分は、活性炭粒子
又は炭ぷ繊維或いはこれらの混合物を含んでなる。炭素
繊維は好適である。これらの炭素繊維は、その製造法と
共に、技術的に良く辿られているものである。それらは
長さが約０．３〜約１５、Ｏｍ、好ましくは約０．５〜
約１０，０襲で使用してよく、コールタールピッチ、石
油ピッチ、コールタール、石油起源の熱タール、エチレ
ンタール、高沸点コールタール留出物、エチレンタール
留出物、ガスオイル又は多核芳香族のような炭素繊維前
駆物質から製造することができる。またアクリルニトリ
ル単独重合体及び共重合体、ポリビニルアルコール、及
び天然及び再生セルロースのような重合体も前駆物質と
して有用である。本明細書で有用な活性化された炭素繊
維の製造法は、本明細書に参考文献として引用される米
国特許第４、０６９．２７７号及び第４．２８５．８３
１号に開示されている。
本方法で有用な活性炭粉末又は粒子は、約ｏ、１〜約１
００μｍ１好ましくは約１．０〜約８０μｍの範囲の粒
径を有すべきであり、上述の炭素前駆体のいずれからも
製造できる。
本方法で有用なサラミクロンの寸法のガラス繊維は技術
的に教示されており、その製造には公知の製造法が使用
できる。長さの範囲は約１〜約３５００　ｆｉ　ｎ’ｓ
好ましくは約１０〜約２０００　Ｊｉｍである。
本発明の新規なフィルター材料の製造のために本方法で
使用される湿式酸部のシート製造法（製紙法）は、独特
な吸着特性、少くとも約０．００５、好ましくは少くと
も０．０１インチの厚さ、高吸着能と重址比、及び流体
流に対する高孔性、を有するフィルターを生成する。こ
のフィルターはエーロゾル及び粒状物に対して優秀な濾
過効率を有し、非常に低い圧力降下でもこの高効率を達
成する。
また本フィルターは有毒蒸気を吸着によって気体流から
除去する能力を有し、従って孔を通る改良された機械的
濾過と吸着とを併せて有している。
活性炭は、繊維として存在する場合、シートの平曲に平
行に配置されがちであシ、従ってシートを通る流木の几
路を長くシ、これが不純物を吸着するために有効な時間
を長くする。
本発明の新規なフィルター材料は、その製造中又は後に
、性能を高めるための工程に供してもよい。即ち、本発
明で特許請求される新規なフィルター材料の表面を、メ
チルトリクロルシラン、ポリテトラフルオルエチレンの
ような車台体、又はＰＦＯＭＡＣ１，１−ソヒドロペン
タデカフルオルオクチルメタクリレート）のような物質
で処理することによって疎水性又は疎油性にしてもよい
。
更に右前物質を分解しうる反応性コーティング、例えば
神経＊スを加水分解するスルホン比重合体のコーティン
グを適用し、活性炭−を第２の防御線としてもよい。更
にフィルターを殺白カビ剤で処理すれば、耐白カビ性の
材料が生成する。
本発明のフィルター材料は広い種類の用途をもっている
。これは保趨の目的に、即ち気体、エーロゾル及び粒子
の濾過及び分離に有用である。この用途はフィルター材
料の、空気フィルター系、軍用車及び軍隊の静置施設の
空気フィルター、ガスマスクの吸収缶及びカートリッジ
、ガス精製フィルターなどに対する成分への加工を含む
。
次の実施例は、例示の目的で示すだけであり、特許請求
の範囲に示す如きものを除いて本発明を限定１−るもの
と見なすべきでない。すべての部及びパーセントは断ら
ない限りＮＮによるものとする。
実施例１ 水１８Ｊ中フィブリル化アクリル繊維１０％、活性化さ
れた炭素繊維８０％及び１０４型ガラス繊維１０％の混
付物を、標準的な手動製紙機を用いて１２″×１２１の
シートに成形した。このシートを７０〜１２０℃で加圧
下に乾燥した。次いで得られたフィルター材料を試験し
た。結果を下表１に示す。
実施例２ フィブリルアクリル繊維１０％、活性化された炭素繊維
６５係及び１０４型ガラス繊維２５％を用いる以外実施
例１の方法に従った。試験結果を下表１に示す。
実施例３ フィブリル化アクリル繊、ｌ（ｉ　５０　％及び１０４
型ガ′ラス礒維４０％を用いる以外実施例１の方法に従
った。試験結果を下表！に示す。
実施例４〜６ 実施例１〜３のフィルター材料をそれぞれ１１１−ジヒ
ドロペンタデカフルオルオクチルメチルアクリレートで
処理し、試験した。結果を下表■に示す。
下表１及びｎにおいて、厚さはＴＭＩＳｓｘＭ型マイク
ロメータ計で測定した。引張り強度はＴｈｗｉｎｇ−Ａ
ｌｂｇｒｔ　Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｈｙｄｒａｕｌｉｏ　Ｔ
ａｎ５ｉｌｓＴｅｓｔｅｒ　３０　ＬＴ型で評価した。
孔性はＧｕｒ　ｌ　＃　ｙ−Ｈｉｌｌ　５−Ｐ−８試級
を用いて得た測定値から計算した。動的吸着は、屋素中
７６０　ｐｐｍ　ＣＣＩ、のスレッド濃度（ｔｈｒｅａ
ｔ　ｃｏｎｃｇｎｔｒａｔｉｏｎ）、ＬＯｐｐｍ　ＣＣ
ｌ４の下流限界及び２．５　ｍｌ　／分／ｄの流れ密度
に基づいて計算した： ４×試料の面積（１００ｃｉｔ） 静的吸着は飽和ＣＣｔ４蒸気中、室温下に安定化させた
試料の重量増加を、出発試料の重量で割ることによって
得た。
圧力降下及び粒子の煙透過ｔａＱ１２ｒＤＯＰ型のフィ
ルター試験ペネトロメーターを用いて測定した。この装
置は８５０ｃｙｎ／分（３７，６１ｃＩＩの面積では３
２１／分）の流速を維持した。ペネトロメータは１１０
０１ｎ／ｌの試験濃度において平均直径０，３のジオク
チルフタレ−）　ＣＤＯＰ）粒子を発生した。
フィルター指数はフィルターの一般的な効果の一つの尺
度であシ、煙透過における圧力降下及び抵抗間の妥協を
考慮するものである。即ち〔式中、Ｒ＝平均抵抗、水プ Ｐ＝平均粒子煙透過％〕 第１表 厚さくインチ）　０．０１２　０．０１１　０．０１０
引張シ強夏〔ポンド　１．８５　２．１３　２０５／イ
ンチ） 孔性（ｊ’ｔ”／分／７′ｔリ　１１１　４２．４　３
０．７動的吸着（〜／ｄ　−０，２１０，１１０，０６
ＣＣｔ４　） 静的吸Ｎ（吸着ｉ　２５．８　２２．６　１６．０市川
％） 圧力降下（＃！Ｑｓｕａ）　６．００　２３．０　３３
．０粒子煙透過Ｃ％）　５６．０　１．００　０．１０
ｐ過指数　４．２０　８．７０　．９．１０第■表 引張ル強腿Ｃ１ｂｓ／ｉｎ）　２１５　２４０　２，４
３孔性Ｃｆｔ畠／分／ｆｔ叩）　１１１　４３．９　２
９．１静的吸着（吸着量重量　１４．３　１２．８　１
０．６％） 圧力降下１１０ｍ）　１０．０　２５．０　３６．０粒
子煙透過Ｃ％）　４２．０　０．９０　０．０８濾過指
数　３．８０　８．２０　８．６０実施例７ 活性化された炭素繊維の１５％を粉末形の活性炭粒子で
置き換える以外実施例１の方法に従った。
同様の結果が達成された。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　フィブリル化結合剤繊維、活性炭及びサラミクロ
    ンの寸法のガラス繊維を含有する湿式配置されたシート
    を含んでなる高効率で有毒蒸気吸着性の不織フィルター
    材料。 ２　フィブリル化結合剤繊維の濃度が材料の全重量に基
    づいて約２〜２０重細幅の範囲にあり、活性炭の濃度が
    同一基準で約３０〜８０重量係の１１ｇ囲にあシ、また
    サラミクロンの寸法のガラス繊維の濃度が同一基準で約
    １０〜５０重量係の範囲にある特許請求の範囲第１項記
    載のフィルター材料。 １　活性炭が繊維の形態にある特許請求の範囲第１項記
    載のフィルター材料。 表　活性炭が粒子の形態にある特許請求の範囲第１項記
    載のフィルター材料。 ５、結合剤がアクリル繊維である特許請求の範囲第１項
    記載のフィルター材料。 ６、表面が疎水性及び／又は疎油性剤で処理されている
    特許請求の範囲第１項記載のフィルター材料。 ７、試剤が１，１−ジヒドロペンタデカフルオルオクチ
    ルメタクリレートである咎許請求の範囲第６項記載のフ
    ィルター材料。 ８、活性炭が繊維と粒子の混合物である特許請求の範囲
    第１項記載のフィルター材料。
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