专利名称：低克重空气过滤器用滤材的制作方法
技术领域：
本发明涉及空气过滤器用滤材，特别是在半导体、液晶、生物·食品工业相关的洁净室、洁净工作台等空气净化设施用途的空气过滤器，建筑空调用空气过滤器或空气净化机用途的空气过滤器等中，用于过滤气体中的微粒的准高性能空气过滤器用滤材或高性能空气过滤器用滤材。
背景技术：
以往，为了高效率地捕集空气中的亚微米至微米单位的粒子，使用空气过滤器的捕集技术。空气过滤器根据作为其对象的粒径和除尘效率的不同而大致划分为粗尘用过滤器、中性能过滤器、准高性能过滤器、高性能过滤器(HEPA过滤器、ULPA过滤器)等。其中，作为准高性能过滤器、高性能过滤器的标准，有欧洲标准EN1822。EN1822 中，根据对最大透过粒径(MPPS)的捕集效率的水平，分类为从U16至HlO的7个阶段。另外，作为高性能过滤器的标准，有美国的IEST-RP-CC001、日本的JIS Z 4812 :1995“放射性气溶胶用高性能空气过滤器”等。并且，作为用于准高性能过滤器、高性能过滤器的滤材，使用作为空气过滤器满足这些标准的滤材。作为滤材的原材料，多使用无纺布状的玻璃纤维制空气过滤器用滤材，作为主要构成物，使用平均纤维直径为亚微米 约3微米的玻璃短纤维。另外，洁净室中使用的空气过滤器用滤材根据需要赋予防水性。应予说明，本发明中防水性是指由MIL-STD-282的测定法规定的防水性。作为向滤材赋予防水性的目的，可以举出防止加工滤材时使用的密封剂、热熔胶等的渗入，另外即使在因温度变化导致水分结露的情况下也能继续使用滤材等。另外，在海盐粒子大量存在的环境下，为了防止盐分的潮解，需要具有高防水性的滤材。空气过滤器用滤材为了增大过滤面积而使用褶皱加工机进行折叠加工成锯齿状， 收纳在铝制、木制、树脂制等框内成为空气过滤器单元。作为空气过滤器单元的大小，标准的是纵X横为610mmX610mm的大小，但根据其目的不同而多种多样。另外，空气过滤器单元的深度也多种多样。作为涉及空气过滤器用滤材的现有技术，例如有如下技术。作为玻璃纤维制空气过滤器用滤材的强度改善对策，提出了一种滤材及其制造方法，其特征在于，由具有特定的纤维直径的玻璃纤维、聚丙烯纤维、含有热塑性成分作为它的一部分的聚烯烃系复合纤维、 以及维尼纶粘结剂纤维构成，且滤材中的玻璃纤维的配合比率为0. 5 20重量％，维尼纶粘结剂纤维的配合比率为0. 5 10重量％，上述维尼纶粘结剂纤维是含有65重量％以上乙烯醇单元的长链状合成高分子，且水中溶解温度为50 100°C (例如，参照专利文献 1。)。另外，提出了一种由直径4μπι以下的极细玻璃纤维60 97重量％、0. 05 0.5旦的细旦聚乙烯醇系纤维、聚乙烯醇系纤维状粘结剂0 7重量％构成，克重为25 150g/m2 的空气过滤器用滤材(例如，参照专利文献2。)。进而，提出了一种袋式过滤器用滤材，其特征在于，是通过使气体逆流吹向过滤气体中的粉尘时的通常的通过方向的反方向而拂落附着在表面的捕集粉尘使过滤功能恢复的袋式过滤器用滤材，具备利用湿式抄纸法将5 μ m以下的微细合成纤维和1 μ m以下的玻璃纤维与纤维粘结剂一起混抄而得的过滤层；与该过滤层接合且支撑加强该过滤层的强度维持层(例如，参照专利文献3。)。本申请发明人等已经提供了一种空气过滤器用滤材及其制造方法，与以往的滤材相比较，为提高滤材的强度和防水性、使其低压损化·高捕集效率化，在构成滤材的玻璃纤维上附着有机系粘结剂和多异氰酸酯化合物及防水剂而成(例如，参照专利文献4。)。另外，作为对以往的以玻璃纤维作为主体纤维的空气过滤器滤材赋予防水性的方法，一直使用由有机硅系树脂构成的防水剂(例如，参照专利文献5。)，或使用由氟系树脂构成的防水剂(例如，参照专利文献6。)。本申请发明人等在过去也提出了一种空气过滤器用滤材，其特征在于，在玻璃纤维表面附着烷基乙烯酮二聚体而形成(例如，参照专利文献7。)，还提出了一种排气少的空气过滤器用滤材，其特征在于，作为不产生以低分子环状硅氧烷为主的有机排气的防水剂，将在分子内至少具有三个以上烷氧基的烷氧基硅烷水解之后进行缩合而得的缩合物附着在上述玻璃纤维表面而形成(例如，参照专利文献8。)。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开平8-206421号公报专利文献2日本特公平6-13082号公报专利文献3日本特开平8-243321号公报专利文献4日本特开平9-225226号公报专利文献5日本特开平2-41499号公报专利文献6日本特开昭62-090395号公报专利文献7再公表W002/016005号公报专利文献8日本特开2007-29916号公报
发明内容
近年，出于空气过滤器单元的轻质化、小型化的目的，优选深度薄的类型，但将相同过滤面积的经褶皱加工的滤材收纳在单元中时，存在由于滤材的厚度而使得经褶皱加工的滤材面相互接触引起结构阻力，从而导致空气过滤器单元的压力损耗显著增大的问题。为了解决该问题，尝试减小空气过滤器用滤材的厚度，S卩，减少克重。但是，玻璃纤维制滤材比其他的有机原材料滤材脆弱。因此，通常，使滤材克重为60 80g/m2左右，但使其在50g/m2以下时，随之导致滤材强度降低，在褶皱加工时和作为空气过滤器实际使用时， 滤材易破损的问题。另外，滤材防水性也同样地存在由于滤材的低克重化而降低的问题。本发明人等研究发现上述的滤材破损受到JIS P 8116 2000 “纸-扯裂强度试验方法-埃尔门多夫型扯裂试验仪法”中定义的纸的扯裂强度的深刻影响，并且发现由于扯裂强度与克重成比例地降低，所以易产生破损。另外，发现克重减少的同时，滤材的厚度变薄， 且变得水易渗透，所以防水性也降低。过去，作为玻璃纤维制空气过滤器用滤材的强度改善对策，有专利文献1或2的技术，但在该专利文献实施例中，虽然确认了抗拉强度的增强效果，但是存在滤材的扯裂强度
4不增强，对褶皱加工时和实际使用时的滤材的破损几乎没有效果，也没有防水性的增强效果的问题。另外，对于专利文献3的关于强度维持层的技术，有为了将强度维持层接合于过滤层而需要特殊的设备，并且过滤层和强度层之间的接合面易剥离，观察不到防水性增强的问题。另外，即使具有本发明人等提供的专利文献4的技术，也难以弥补由低克重化引起的滤材的强度降低、防水性降低，特别是几乎无法期待扯裂强度的增强。进而，对于防水性，有专利文献5 8的技术，但这些技术使用具有防水性的药品来处理玻璃纤维表面，存在为了弥补伴随低克重化的防水性降低，需要大幅增加药品使用量，耗费成本，而且由附着量产生的增强效果也达到极限的问题。另外，还存在即使增加药品附着量也观察不到扯裂强度的增强的问题。如上所述，作为针对滤材的低克重化的对策，专利文献1 8的技术均非解决根本问题的对策。因此，本发明的课题是提供一种伴随空气过滤器用滤材低克重化的扯裂强度和防水性降低的问题得到改善，且也能适应阻燃性要求的空气过滤器用滤材。本发明人等经过深入研究，结果发现作为滤材的原料纤维，使用玻璃短纤维和纤维直径5 μ m以下的疏水性化纤短纤维，并且，通过用疏水性合成树脂系粘结剂固定纤维能够解决上述课题，从而完成了本发明。即，本发明的低克重空气过滤器用滤材，其特征在于， 作为滤材的原料纤维，将玻璃短纤维(A)和纤维直径5μπι以下的疏水性化纤短纤维(B)按以质量比(Α/Β)计为70/30 95/5的范围进行配合，相对于上述原料纤维100质量份，赋予3 10质量份疏水性合成树脂系粘结剂，克重为25g/m2 50g/m2。本发明的低克重空气过滤器用滤材中，优选上述质量比(A/B)为78/22 95/5 的范围，并且，优选空气过滤器用滤材满足基于空气净化装置用滤材燃烧性试验方法指南 JACA No. 11A-2003的燃烧性试验的燃烧性区分等级3。使质量比(A/B)为78/22 95/5 的范围，从而赋予阻燃性。本发明的低克重空气过滤器用滤材中，优选向空气过滤器用滤材赋予防水剂。可以并用防水剂，由此，赋予防水性。本发明的空气过滤器用滤材使伴随低克重化的扯裂强度和防水性的降低问题得到改善。对于扯裂强度，保持与以往的克重的滤材同等的扯裂强度物性。进而，即使配合可燃性的化纤短纤维，也能够将基于JACA No. 11A-2003的阻燃性赋予滤材。
具体实施例方式以下，示出实施方式详细地说明本发明，但本发明并不解释为限定于这些记载。只要实现本发明的效果，实施方式可以进行多种变形。对于本实施方式的低克重空气过滤器用滤材，作为滤材的原料纤维，将玻璃短纤维(A)和纤维直径5 μ m以下的疏水性化纤短纤维(B)按以质量比(A/B)计为70/30 95/5 的范围进行配合，相对于原料纤维100质量份，赋予3 10质量份疏水性合成树脂系粘结剂，克重为25g/m2 50g/m2。本实施方式的克重为25 50g/m2。低于25g/m2时，扯裂强度及防水性降为比现有克重的滤材品质水平低。另外，超过50g/m2时，滤材的厚度减少效果变差。应予说明，本发明中，现有克重是指60 80g/m2。本实施方式中作为主体纤维使用的是称为玻璃短纤维的纤维，玻璃短纤维可以根据必要的过滤性能、其他物性，从具有多种纤维直径的玻璃短纤维中自由地选择。特别是， 玻璃短纤维是利用火焰吹拉法、旋转法制造的羊毛状玻璃纤维，且是用于将滤材的压力损耗保持为规定的值，使之具有适宜的捕集效率的必要成分。由于纤维直径变得越细，捕集效率变得越高，因此为了得到高性能的滤材，需要配合平均纤维直径细的极细玻璃纤维。但是存在纤维直径变细时压力损耗过度上升的情况，所以应当在该范围内选择适宜的纤维直径的玻璃短纤维。应予说明，也可以掺杂多种纤维直径的玻璃短纤维进行配合。作为纤维直径，使用大体为5μπι以下的纤维直径。作为玻璃组成，空气过滤器用途的大部分是硼硅酸盐玻璃，其中也包括具有耐酸性的C玻璃、具有电绝缘性的E玻璃(无碱玻璃)。另外，在半导体工程等中出于防止硼污染的目的，也可以使用低硼玻璃短纤维、二氧化硅玻璃短纤维。 应予说明，本实施方式中的主体纤维表示占总原料纤维组成的70质量％以上之多的纤维。 并且在本实施方式的情况下是指玻璃短纤维。关于以该玻璃短纤维为主体的空气过滤器用滤材，本发明人等对伴随低克重化的扯裂强度降低及防水性降低的对策进行了深入研究，结果发现通过将细径的疏水性化纤短纤维作为原料纤维的一部分进行适宜地配合，且通过将疏水性合成树脂粘结剂赋予滤材， 使扯裂强度和防水性得到显著改善。疏水性化纤短纤维是利用湿式纺丝法、干式纺丝法、乳液纺丝法、熔融纺丝法等纺丝法，将纺丝液从喷丝头进行纺丝而成的丝状纤维切成适宜的长度而得到的，被用于无纺布的原料、被褥棉等多种多样的用途中。其中，本实施方式中使用的疏水性化纤短纤维必须为纤维直径在5μπι以下的细径。纤维直径比5μπι粗时，扯裂强度的改善效果几乎没有。疏水性化纤短纤维的纤维长度优选为Imm 20mm，更优选为3mm 10mm。比20mm长时，有时在制备片材时的纤维分散工序中纤维易发生未分散，制备完成的滤材片不均勻，引起捕集性能的降低。另外，比Imm短时，有时扯裂强度的改善效果变差。作为疏水性化纤短纤维的组成，可以举出聚酯纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等，只要具有疏水性，就没有特别限定。作为组成，除了上述的组成之外，也可使用将上述的纺丝法进一步改良而进行了细径化的海岛型纤维、分割型纤维、进一步对化纤进行机械性处理而成纸浆状的类型的纤维。另外，也可以适宜地并用这些纤维。另一方面，亲水性的维尼纶纤维、作为半合成纤维的人造纤维、纤维素系纤维等由于没有增强滤材的扯裂强度的效果，且阻碍防水性的增强，所以不优选。另外，因为以玻璃纤维为主体的空气过滤器用滤材通常大部分由无机材料构成， 所以具有基于空气净化装置用滤材燃烧性试验方法指南JACA No. 11A-2003的阻燃性。但是，担心在滤材构成中配合具有可燃性的疏水性化纤短纤维使得滤材不能满足该试验方法的阻燃性。根据滤材使用目的，对阻燃性的要求度不同，所以不能说是必需的特性，但可能无法适应要求阻燃性的情况。作为方法之一，可以举出使化纤短纤维本身阻燃化的方法，但为了阻燃化需要添加不利于环境的卤素和/或导致半导体制造工序中成品率降低的磷等， 所以不太理想。因此，本发明人等进行深入研究，结果发现控制细径的疏水性化纤短纤维的配合率，从而化纤本身不一定需要具有阻燃性。玻璃短纤维㈧和疏水性化纤短纤维⑶之间的配合比以质量比(A/B)计为
670/30 95/5。另外，为了向滤材赋予阻燃性，优选以质量比(A/B)计为78/22 95/5。玻璃短纤维(A)和疏水性化纤短纤维(B)中的疏水性化纤短纤维(B)的配合率低于5质量％ 时，滤材的扯裂强度和防水性的增强效果变差。另外，超过30质量％时，疏水性化纤短纤维打乱构成滤材片的玻璃短纤维的网，导致滤材的捕集性能降低。另外，玻璃短纤维(A)和疏水性化纤短纤维(B)中的疏水性化纤短纤维(B)的配合率超过22质量％时，滤材丧失阻燃性，不满足JACA No. 11A-2003试验方法的区分等级3。另外，只要不妨碍本实施方式的目的，作为辅助材料，也可以在主体纤维的组成中配合15质量％以下的比玻璃短纤维粗的具有5 μ m以上的纤维直径的短切玻璃纤维、无机纤维、粗径的天然纤维、粗径的化纤短纤维等。为了发挥本实施方式的效果，需要向滤材中进一步赋予疏水性合成树脂系粘结剂。这些粘结剂为水溶液或水系乳液的形态，即，作为粘结剂液赋予滤材。作为疏水性合成树脂系粘结剂，可以举出丙烯酸酯系树脂、聚氨酯系树脂、环氧系树脂、烯烃系树脂等。另一方面，作为亲水性粘结剂的淀粉、聚乙烯醇系树脂等没有滤材的扯裂强度的增强效果，且阻碍防水性的增强，所以不优选。但是，只要不妨碍本实施方式的目的，除了疏水性合成树脂系粘结剂以外，还可以作为辅助材料赋予必要最低限量的亲水性粘结剂。同时，这些粘结剂也有使纤维本身没有自粘结能力的玻璃短纤维彼此之间粘结的效果。作为疏水性合成树脂系粘结剂的赋予量，相对于原料纤维100质量份，优选为3 10质量份，更优选为4 7质量份。低于3质量份时，本实施方式的效果未被发挥，超过10质量份时，粘结剂的树脂膜堵塞滤材的纤维网的孔，从而产生增大滤材的压力损耗等问题。进而，为了向滤材赋予实用上必要的防水性，大部分情况下，赋予防水剂。一般来说，这些防水剂也与粘结剂相同，与粘结剂液混合或单独赋予滤材。作为防水剂，使用有机硅系树脂、氟系树脂、蜡、烷基乙烯酮二聚体等。在粘结剂液中，可以根据需要适宜地选定添加表面活性剂、消泡剂、pH调节剂、湿润齐 、保水剂、增粘剂、交联剂、脱模剂、防腐剂、柔软剂、抗静电剂、耐水化剂、增塑剂、荧光增白剂、着色颜料、着色染料、紫外线吸收剂、抗氧化剂、香料、脱臭剂等其他添加剂。本实施方式的构成中，欠缺疏水性化纤短纤维和疏水性合成树脂系粘结剂中的任一种都无法发挥本发明的效果。作为其理由，推断是疏水性化纤短纤维和疏水性合成树脂系粘结剂均为疏水性，所以纤维和树脂系粘结剂的相溶性良好，所以良好地粘结，另外，由于玻璃短纤维和树脂系粘结剂(疏水性合成树脂系粘结剂)也粘结，所以对扯裂强度发挥很大的效果。并且，认为疏水性化纤短纤维为纤维直径5μπι以下的细径，且比表面积较大， 所以促进玻璃短纤维-细径疏水性化纤短纤维-疏水性合成树脂系粘结剂之间的牢固粘结。关于防水性的增强效果，推断是由于化纤短纤维为细径且具有疏水性，因此较强地阻碍水的渗透性。这是通常的化纤中看不见的现象。虽然增加疏水性合成树脂系粘结剂也能够出现同样的效果，但如上所述，因为粘结剂的树脂膜堵塞滤材的纤维网的孔，所以产生问题。因为细径疏水性化纤短纤维是纤维状，所以不会产生上述那样的问题。滤材的制造工序中，使用所谓的湿式抄纸法，S卩，将纤维分散在水后，在抄纸网 (wire)上层叠纤维，从网(wire)下方脱水形成片材。此时使用的抄纸机的种类在本实施方式中没有限定，例如是枚叶式抄纸装置或连续抄纸机，可以使用长网式抄纸机、圆网式抄纸机、斜网式抄纸机、夹网成型器、三角形长网成型器等，也可以使用将这些抄纸机中的一种
7以上组合而成的多层抄制抄纸机。此时，为了得到更高性能的过滤器用滤材，优选制成尽可能均勻、质地良好、体积大的片材。接着是向片材化的纤维网赋予粘结剂成分的工序。作为粘结剂的赋予方法，一般是，将使各种粘结剂成分在水等溶剂中稀释而成的粘结剂液通过含浸、辊涂、喷雾、帘幕涂装等各种方法赋予片材后，利用负压或正压的空气将多余的粘结剂液除去的方法。赋予粘结剂液之前的片材为湿润状态或干燥状态均可，但为了得到更高性能的过滤器滤材，片材优选为湿润或半湿润状态。赋予粘结剂液后的片材在干燥区进行干燥。此时的干燥方法没有特别限定，优选使用热风干燥、滚筒干燥、红外线干燥等。作为干燥温度，优选为110 150°c。完成后的片材通过联机或非联机进行卷绕，或通过刀具裁断，制成制品。实施例接着，举出实施例更具体地说明本发明，但本发明不限定于这些实施例。另外，例中的“份”及“ ％ ”只要没有特别说明，就表示“质量份”及“质量％ ”。(实施例1)在平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维(Johns-Manvi 1 Ie公司制，Micro-Strand(注册商标)Fiber Glass Micro-Fibers Type 47幻90 质量％、纤维直径0. Idtex (推定纤维直径3.0 μ m)、纤维长3mm的聚酯短纤维(Teijin Fibers公司制， TM04PN) 10质量％中加入硫酸酸性pH3. 5的酸性水使浓度为0. 5 %，将这些原料在食品用搅拌机(松下电器产业公司制型号MX-V200)内进行1分钟离解。接着，将离解后的原料用相同的酸性水稀释至浓度0. 1%，通过使用手抄装置进行抄纸而得到湿纸。接着，将含有防水剂的粘结剂液含浸赋予湿纸，然后用130°C的滚筒干燥器进行干燥，得到克重为40g/ m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的HEPA滤材，所述含有防水剂的粘结剂液是将丙烯酸系乳胶(商品名:V0NC0AT AN-155-E，制造商:DIC(株))、氟系防水剂(商品名=NK GUARD NDN-9E，制造商日华化学(株))以丙烯酸系乳胶/氟系防水剂的固体成分质量比率为100/8的方式进行混合得到的。在此，平均纤维直径2. 5μπι以下的硼硅酸盐玻璃短纤维是指为达到目标的压力损耗(实施例中275Pa)而将平均纤维直径2. 5 μ m以下的各种纤维直径的硼硅酸盐玻璃短纤维适宜地组合而得的玻璃短纤维，以下的实施例也相同。(实施例2)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维80质量％、纤维直径0. Idtex (推定纤维直径3. 0 μ m)、纤维长3mm的聚酯短纤维20质量％以外，与实施例1相同地得到克重为25g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的 HEPA滤材。(实施例3)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维75质量％、纤维直径0. Idtex (推定纤维直径3. 0 μ m)、纤维长3mm的聚酯短纤维25质量％以外，与实施例1同样地得到克重为25g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的 HEPA滤材。(实施例4)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维85质量％、纤维直径0. 2dtex(推定纤维直径4.3 μ m)、纤维长3mm的聚酯短纤维(Teijin Fibers公司制，TK08PN) 15质量％以外，与实施例1同样地得到克重为40g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的HEPA滤材。(实施例5)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5μπι以下的硼硅酸盐玻璃短纤维90质量％、纤维直径0. Idtex (推定纤维直径3. 3 μ m)、纤维长3mm的丙烯酸短纤维 (Mitsubishi Rayon公司制，D122) 10质量％以外，与实施例1同样地得到克重为40g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的HEPA滤材。(实施例6)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5μπι以下的硼硅酸盐玻璃短纤维93质量％、纤维直径0. 06dteX(推定纤维直径2. 6 μ m)、纤维长3mm的丙烯酸短纤维 (Mitsubishi Rayon公司制，开发品)7质量％以外，与实施例1同样地得到克重为40g/m2、 粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的HEPA滤材。(实施例7)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维95质量％、纤维直径0. Idtex (推定纤维直径3. 3 μ m)、纤维长3mm的丙烯酸短纤维5质量％以外，与实施例1同样地得到克重为50g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的 HEPA滤材。(实施例8)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维70质量％、纤维直径0. Idtex (推定纤维直径3. 0 μ m)、纤维长3mm的聚酯短纤维30质量％以外，与实施例1同样地得到克重为40g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的 HEPA滤材。(实施例9)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维78质量％、纤维直径0. Idtex (推定纤维直径3. 0 μ m)、纤维长3mm的聚酯短纤维22质量％以外，与实施例1同样地得到克重为25g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的 HEPA滤材。(实施例10)除了使实施例4中粘结剂赋予率相对于滤材为3. 0质量％以外，与实施例4同样地得到克重为40g/m2的HEPA滤材。(实施例11)除了使实施例4中粘结剂赋予率相对于滤材为10. 0质量％以外，与实施例4同样地得到克重为40g/m2的HEPA滤材。(比较例1)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维100质量％以外，与实施例1同样地得到克重为80g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0 质量％的HEPA滤材。(比较例2)
除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维100质量％以外，与实施例1同样地得到克重为40g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0 质量％的HEPA滤材。(比较例3)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5μπι以下的硼硅酸盐玻璃短纤维90质量％、纤维直径1.7dteX(推定纤维直径12. 5 μ m)、纤维长3mm的聚酯短纤维 (Teijin Fibers公司制，TT04N) 10质量％以外，与实施例1同样地得到克重为40g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的HEPA滤材。(比较例4)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维90质量％、纤维直径0. 6dtex (推定纤维直径7. 4 μ m)、纤维长5mm的聚酯短纤维(Teijin Fibers公司制，TA04N) 10质量％以外，与实施例1同样地得到克重为40g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的HEPA滤材。(比较例5)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维97质量％、纤维直径0. Idtex (推定纤维直径3. 3 μ m)、纤维长3mm的丙烯酸短纤维3质量％以外，与实施例1同样地得到克重为50g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的 HEPA滤材。(比较例6)除了将实施例1中纤维组成设为平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维65质量％、纤维直径0. Idtex (推定纤维直径3. 3 μ m)、纤维长3mm的丙烯酸短纤维35质量％以外，与实施例1同样地得到克重为40g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为5. 0质量％的 HEPA滤材。(比较例7)在平均纤维直径2. 5 μ m以下的硼硅酸盐玻璃短纤维90质量％、纤维直径 0. Idtex (推定纤维直径3. 3 μ m)、纤维长3mm的丙烯酸短纤维10质量％、相对于滤材为4 质量％的PVA粘结剂纤维(Fibribond，Sansho社制，No. 243)中，加入硫酸酸性pH3. 5的酸性水使浓度为0.5%，将这些原料在食品用搅拌机(松下电器产业社制，型号MX-V200)内进行1分钟离解。接着，将离解后的原料用相同的酸性水稀释至浓度为0. 1%，通过使用手抄装置进行抄纸而得到湿纸。然后，按相对于滤材的赋予率为0. 4质量％，将仅含氟系防水剂(商品名NK GUARD NDN-9E，制造商日华化学(株))的含浸液含浸赋予湿纸，然后用 130°C的滚筒干燥器进行干燥，得到克重为40g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为4.4质量％ 的HEPA滤材。(比较例8)除了将比较例7中纤维组成设为平均纤维直径2. 5μπι以下的硼硅酸盐玻璃短纤维90质量％、纤维直径0. 6dtex(推定纤维直径7. 7 μ m)、纤维长3mm的维尼纶短纤维 (Kuraray社制，VPB053) 10质量％以外，与比较例7同样地得到克重为40g/m2、粘结剂赋予率相对于滤材为4. 4质量％的HEPA滤材。(比较例9)
除了使实施例4中粘结剂赋予率相对于滤材为2. 0质量％以外，与实施例4同样地得到克重为40g/m2的HEPA滤材。(比较例10)除了使实施例4中粘结剂赋予率相对于滤材为11. 0质量％以外，与实施例4同样地得到克重为40g/m2的HEPA滤材。对实施例及比较例的滤材进行以下试验。(1)压力损耗使用自制的装置，用微差压计对以面风速5. 3cm/sec向有效面积IOOcm2的滤材通风时的压力损耗进行测定。(2) 0. 3-0. 4 μ m DOP 透过率使用RION社制激光粒子计数器，由将利用拉斯金喷嘴产生的含有多分散DOP粒子的空气以面风速5. 3cm/sec向有效面积IOOcm2的滤材进行通风时的上游及下游的个数比测定DOP的透过率。应予说明，对象粒径为0. 3-0. 4 μ m。(3) PF 值作为滤材的过滤器性能指标的PF值使用(1)、(2)的数据由下述式(数1)求得。 PF值越高，表示在同一压力损耗下透过率越低或在同一透过率下压力损耗越低。数1(4)扯裂强度从滤材中选取长度63mm、宽度76mm的试验片，将5片试验片重叠，使用埃尔门多夫型扯裂试验机自动数字式(熊谷理机工业)进行测定。另外，比扯裂强度通过用扯裂强度除以克重而求得。(5)抗拉强度从滤材中选取切成1英寸宽X 130mm长的试验片，在跨度长100mm、拉伸速度 15mm/分的条件下使用定速拉伸试验机(东洋精机制作所STR0GRAPH Ml)进行测定。(6)防水性防水性基于MIL-STD-282进行测定。(7)阻燃性阻燃性使用基于空气净化装置用滤材燃烧性试验方法指南JACANo. 11A-2003的燃烧性试验器(Suga试验仪UL-94HBF)进行测定。满足燃烧性区分等级3评价为〇，除此之外评价为X。将这些试验的测定结果示于表1及表2。
表1
权利要求
1.一种低克重空气过滤器用滤材，其特征在于，作为滤材的原料纤维，将玻璃短纤维A 和纤维直径5 μ m以下的疏水性化纤短纤维B按以质量比A/B计为70/30 95/5的范围进行配合，相对于所述原料纤维100质量份，赋予3 10质量份疏水性合成树脂系粘结剂，克重为 25g/m2 50g/m2。
2.如权利要求1所述的低克重空气过滤器用滤材，其特征在于，所述质量比A/B为 78/22 95/5的范围，并且，空气过滤器用滤材满足基于空气净化装置用滤材燃烧性试验方法指南JACA No. 11A-2003的燃烧性试验的燃烧性区分等级3。
3.如权利要求1或2所述的低克重空气过滤器用滤材，其特征在于，向空气过滤器用滤材赋予防水剂。
全文摘要
本发明的课题在于提供一种伴随空气过滤器用滤材的低克重化的扯裂强度和防水性降低的问题得到改善、并且也能够适应阻燃性要求的空气过滤器用滤材。本发明的低克重空气过滤器用滤材，其特征在于，作为滤材的原料纤维，玻璃短纤维(A)和纤维直径5μm以下的疏水性化纤短纤维(B)按以质量比(A/B)计为70/30～95/5的范围进行配合，相对于上述原料纤维100质量份，赋予3～10质量份疏水性合成树脂系粘结剂，克重为25g/m2～50g/m2。
文档编号B01D39/14GK102405088SQ20108001757
公开日2012年4月4日 申请日期2010年4月20日 优先权日2009年4月24日
发明者佐藤正, 楚山智彦 申请人:北越纪州制纸株式会社