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JP2975396B2 - エアーフィルター素材 - Google Patents

エアーフィルター素材

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JP2975396B2
JP2975396B2 JP2130393A JP13039390A JP2975396B2 JP 2975396 B2 JP2975396 B2 JP 2975396B2 JP 2130393 A JP2130393 A JP 2130393A JP 13039390 A JP13039390 A JP 13039390A JP 2975396 B2 JP2975396 B2 JP 2975396B2
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則雄 梅津
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般砂塵（ダスト）及びカーボン等の補集
効率を向上させたエアーフィルターに関するものであ
る。
〔従来の技術〕
従来、各種のエアーフィルターに、繊維集積体として
ニードルパンチ不織布を使用する発想は従来より種々試
みられている。然し、ニードルパンチ不織布のみを使用
してエアーフィルター素材を作ろうとする時は、原材料
の種類を選定したり、又原綿（ステープル）の太さを選
んで種々組み合わせたニードル不織布を作ってみても、
積層集積体を形成する手段としてニードルパンチ不織布
を用いる限り、ニードルの跡がフィルター機能の障害と
なる為に用いることは難しかった。
例えば、スパンボンドとニードルパンチ不織布を組み
合わせてニードリングによる交絡で積層集合体を形成し
た場合には、ニードリングによる孔の回復が悪い（繊維
の密な交絡状態の復元が殆ど無い）為に、清浄効果が落
ちてしてしまう。従って、これに樹脂を含浸させてニー
ドル孔を塞いで清浄効率を高めようとすると、却って目
詰まり状態となって圧損失が高くなり、不具合を生ず
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本願発明はこれらの不都合を解消し、ニードルで結合
させても繊維の交絡状態が復元してニードル孔が解消
し、清浄効率を上げ、且つ長寿命の積層構造物が得ら
れ、エアーフィルターに適する機能を持たせることに成
功したものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本願発明はニードリングによる交絡を用いた繊維集積
体であっても、圧力損失を小さくして、且つダストやカ
ーボン微粉末等の補集効率を、高めることが出来たもの
であり、特に初期補集効率を高めることに成功したもの
である。即ち、例えば第１図に示す如く、粒径の大きい
ダスト等を主に補集する空気流入層3.（ダスト補集層）
としてポリエステルステープル（繊維径５〜20デニー
ル）を使用した60〜200g/m2のニードルパンチ不織布を
使用し、中間層2.としては繊維径が２〜６デニールのポ
リエステルステープルを用いた目付け100〜130g/m2のニ
ードルパンチ不織布を使用し、更にカーボン等の微細な
粒子を補集する空気流出層1.（クリーン層）には繊維径
１〜２デニールの細手の繊維を用いた水流交絡法（ウォ
ータージェット法）による不織布を使用して、これらを
積層構造とする為にニードリングを施したシートが、エ
アーフィルターに適する優秀な機能を持つことを見出し
た。
本発明者らの実験によると、補集効率を上げること
と、耐久性を良くすることは相反する機能であるが、従
来補集効率を上げることが不可能と考えられていたニー
ドリングによって交絡した繊維集積体であっても、補集
効率と耐久性の両方の機能を同時に満足するものが、簡
単に作り得るということが判明したものである。
即ち、層毎に平均繊維径の異なる繊維集積体を厚み方
向に、少なくとも２層以上積層した多層構造の繊維シー
トであって、空気流入側より空気流出側に至る各層の平
均繊維径が、順次大きいものから小さいものになるよう
に構成することによりこの効果を得ることに成功したも
のであり、更に効率を高める為にはクリーン層1.にはウ
ォータージェット法で知られるような水流交絡法による
不織布を用いることにより、他の繊維首席体と組合わせ
てニードリングを施して得た積層構造物が、ニードリン
グによる交絡仕上げであるにも係わらず、ダスト等の補
集効率が良好であることを、各種実験の結果見出したも
のである。本願発明者らの実験によると、自動車用のエ
アフィルターの様な高性能と高耐久性が必要なエアフィ
ルター素材として使用しても、カーボン微粉末等の補集
効率も良く、且つ耐久性も十分で、実用性の高いエアー
フィルター素材であることが確認出来たものである。
又この複層構造の繊維集積体の、空気流入側より空気
流出側に至る、厚み方向に平均繊維径が各層間で傾斜す
る様に構成した繊維集積体の、各層の繊維集積密度の比
率もフィルター効果に影響が大きいことを見出したもの
であり、例えば空気流入側より空気流出側に各層の繊維
集積密度の比率が、３＜２＜１とした３層構造の場合等
の様に、空気流入側より空気流出側に繊維集積密度が大
きな値となる様に、各層の繊維集積密度に段階的な差を
設けた場合には、各層毎の平均繊維径の傾斜による効果
を、更に向上させる効果有するエアーフィルター素材が
得られる。
以下に実施例をもとに詳細な説明をする。
〔実施例１〕 空気流出層1.（クリーン層）としてシンワ株式会社製
水流交絡不織布（品番PF880.ポリエステル100％．平均
繊維太さ1.5デニール．ウェブ目付80g/m2）を、空気流
入側層3.（ダスト補集層）として、ポリエステル ３デ
ニール×51mm.ウェブ目付210g/m2.パンチ条件として浅
いパンチ密度でプレパンチを施した後に、仕上げパンチ
をしてウェブを作り、更に空気流出層1.（クリーン層）
側からもニードルパンチを施してクリーン層とダスト補
集層とをニードルパンチラミさせて、２層構造の繊維集
積体とした後、昭和高分子製ポリゾールAT−115−45 15
部 住友化学工業株式会社製スミテックスレジンＭ−３
３部、スミテックスアクセレレーターACX 0.3部、水8
1.7部からなる含浸液にて、重量付着率（wet）で120％
になるように含浸させ、160℃〜170℃の熱風乾燥にて乾
燥仕上げして、重さ321g/m2厚さ2.4mmのエアーフィルタ
ー素材を得た。
〔実施例２〕 空気流出層1.（クリーン層）としてシンワ株式会社製
水流交絡不織布（品番7380.ポリエステル／レーヨン＝5
0/50.平均繊維太さ1.5デニール．ウェブ目付80g/m2）
を、中間層としてポリエステル ２デニール×51mm/3デ
ニール×51mm＝70/30 目付120g/m2.に浅くプレパンチ
を施した後．仕上げパンチをしてウェブを作った。空気
流入側層3.（ダスト補集層）としては、ポリエステル
６デニール×51mm.ウェブ目付85g/m2.の不織布を用い
て、これとクリーン層と中間層をパンチングした繊維集
積体の中間層側とを重ね合わせてプレパンチと仕上げパ
ンチをしてダスト補集層と中間層とをパンチラミをす
る。出来た繊維集積体に更に、クリーン層側から中間層
／ダスト補集層をニードルパンチラミさせ、３層構造の
繊維集積体とし、実施例１と同様の樹脂含浸仕上げをし
て、重さ316g/m2厚さ2.7mmのエアーフィルター素材を得
た。
〔実施例３〕 空気流出層1.（クリーン層）としてシンワ株式会社製
水流交絡不織布（品番RF840.ポリエステル100％．平均
繊維太さ1.5デニール．ウェブ目付40g/m2と、品番7860
ポリエステル100％，平均繊維太さ1.5デニール．ウェブ
目付60g/m2の２種類を併用）を、中間層及びダスト補集
層は実施例２と同一の繊維集積体を用いて中間層／ダス
ト層の２層ウェブを作り、水流交絡法による２種類の不
織布で２層構造としたクリーン層1.側からニードルパン
チラミさせて４層構造の不織布とし、実施例1.と同様の
樹脂含浸仕上げをして、重さ338g/m2.厚さ3.0mmのエア
ーフィルター素材を得た。
〔実施例４〕 空気流出層1.（クリーン層）としてシンワ株式会社製
水流交絡不織布（品番PF810.ポリエステル100％．平均
繊維径1.5デニール．ウェブ目付100g/m2）、中間層とし
てポリエステル ２デニール×51mm/3デニール×51mm＝
70/30ウェブ目付105g/m2.をパンチラミネートした繊維
集積体を作り、ダスト補集層としては、ポリエステル６
デニール×51mm/ポリエステル８デニール×64mm＝80/2
0、ウェブ目付80g/m2.を用いる。この中間層とダスト補
集層を用いてプレパンチをし、次いで仕上げパンチをし
てパンチラミをし、中間層／ダスト補集層からなる２層
の繊維集積体を得る。更に、クリーン層を中間層に重ね
て、クリーン層側から中間層／ダスト補集層をパンチン
グしてニードルパンチラミさせて、３層構造の繊維集積
体とした後、実施例１と同様の樹脂含浸仕上げをして、
重さ316g/m2厚さ2.7mmのエアーフィルター素材を得た。
〔作用〕
本発明は、クリーン層とダスト補集層、或いはクリー
ン層と、中間層及びダスト補集層とをニードルパンチに
よって交絡させた積層構造を特徴とするものであるが、
ニードルパンチによって交絡させた積層構造であるにも
かかわらず、ニードル孔によってダスト補集効果が低下
せずに、エアーフィルターとしての優秀な機能を持たせ
る為に、各層間の平均繊維径を段階的に傾斜させた時に
始めて本効果があらわれるものであり、又クリーン層側
に水流交絡法による不織布を使用することで更にその効
果を飛躍的に上げることに成功したものである。
〔発明の効果〕
以下に本発明のエアーフィルターとしての効果の測定
値を示す。但し、効果の測定方法は、初期清浄効率、初
期圧力損失、フルライフ清浄効率、D.H.C.の何れについ
てもJIS D 1612による。
（注１）比較例のエアーフィルターは、すでに市販され
ているものであり、実施例１〜４は、比較例に対して初
期清浄効率、初期圧力損失、D.H.C.等を向上させたもの
である。
【図面の簡単な説明】
図面は本願発明のエアーフィルター素材の一例を示す断
面図であり、第１図は空気流出層1.（クリーン層）と空
気流入層3.（ダスト補集層）とよりなるエアーフィルタ
ー素材。第２図は、空気流出層1.（クリーン層）と、中
間層2.及び空気流入側層3.（ダスト補集層）とよりなる
エアーフィルター素材を示す。 １……空気流出層（クリーン層） ２……中間層 ３……空気流入層（ダスト補集層）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−133110（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−160467（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−23847（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−11604（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭58−51928（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 39/14,39/16 D04H 1/46

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１層の繊維集積体と少なくとも
    １層の水流交絡法による不織布とを、該繊維集積体を空
    気流入側、該水流交絡不織布を空気流出側に配してニー
    ドルパンチにより積層してなり、空気流入側より空気流
    出側に至る各層の平均繊維径が順次小さくなり且つ各層
    の繊維集積密度が順次大きくなるように構成したことを
    特徴とするエアーフィルター素材。
  2. 【請求項２】空気流出側の水流交絡不織布には太さ２デ
    ニール以下の繊維を用いることを特徴とする請求項１に
    記載のエアーフィルター素材。
  3. 【請求項３】空気流出側に複数の水流交絡不織布を重ね
    合わせて用いることを特徴とする請求項１または２に記
    載のエアーフィルター素材。
JP2130393A 1990-05-22 1990-05-22 エアーフィルター素材 Expired - Lifetime JP2975396B2 (ja)

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JP2130393A JP2975396B2 (ja) 1990-05-22 1990-05-22 エアーフィルター素材
US07/732,070 US5198294A (en) 1990-05-22 1991-07-18 Composite air-filtering material
CA002047337A CA2047337C (en) 1990-05-22 1991-07-18 Composite air-filtering material
GB9115980A GB2257942B (en) 1990-05-22 1991-07-24 Composite air-filtering material
FR9109539A FR2679463A1 (fr) 1990-05-22 1991-07-26 Materiau composite pour filtre a air.
DE4125250A DE4125250C2 (de) 1990-05-22 1991-07-31 Luftfiltermaterial zur Verwendung in einem Luftfilter
ITRM910593A IT1249827B (it) 1990-05-22 1991-08-02 Materiale composito per il filtraggio dell'aria

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