空气过滤器用滤材、其制造方法及具备其的空气过滤器技术

本发明专利技术提供一种具有超出以往的高PF值的空气过滤器用滤材及具备其的空气过滤器。本发明专利技术的空气过滤器用滤材的特征在于：包含含有平均纤维直径小于1μm的玻璃纤维与粘合剂纤维的湿式不织布，该湿式不织布含有氟树脂与界面活性剂，且不含粘合剂树脂或含有相对于所述氟树脂为50质量％以下的粘合剂树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种空气过滤器用滤材。更详细来说，涉及用于半导体、液晶、食品、制 药、医疗等领域所使用的洁净室、洁净台、建筑物空调用空气过滤器、空气净化机用途等的 空气过滤器用滤材及具备其的空气过滤器。
技术介绍
为了捕获空气中的次微米或微米单位的灰尘粒子，而使用空气过滤器的捕获技 术。空气过滤器根据作为其对象的粒径或捕获效率的差异，大致分为粗尘用过滤器、中性能 过滤器、高性能过滤器（HEPA过滤器（High Efficiency Particulate Air Filter，高效颗 粒空气过滤器）、ULPA过滤器（Ultra Low Penetration Air Filter，超低穿透率空气过滤 器））等。 作为空气过滤器用滤材的主要要求特性，除了捕获效率以外，还有表示滤材的通 风阻力的压力损失。为了使滤材的捕获效率上升，必须增加具有大表面积的细径纤维的调 配，但同时滤材的压力损失也会上升。高压力损失会增加进气风扇的运转负载，引起耗电量 的上升，因此就节能与降低运转成本这两个观点来说欠佳。因此，业界要求兼备低压力损失 与高捕获效率的空气过滤器用滤材。作为空气过滤器用滤材的低压力损失、高捕获效率的 级别的指标值，具有由数1式所定义的PF (Power Factor，功率因数）值。该PF值高，表示空 气过滤器用滤材为低压力损失、高捕获效率。此外，透过率= 100 -捕获效率。 作为提高以玻璃纤维作为主体纤维的空气过滤器用滤材的PF值的方法，提出了 使含氟树脂附着在纤维表面的方法（例如参照专利文献1)、使粘合剂及硅树脂附着在构成 滤纸的纤维的方法（例如参照专利文献2)、使粘合剂、氟树脂及硅树脂附着在构成滤纸的 纤维的方法（例如参照专利文献3)。 另外，本专利技术者等人提出了如下技术。（1)使粘合剂与添加在25°C纯水中时的最 低表面张力为20dyne/cm以下的氟系界面活性剂附着在构成滤材的玻璃纤维的方法（例如 参照专利文献4) ; (2)使粘合剂与醚型非离子界面活性剂附着在构成滤材的玻璃纤维的方 法（例如参照专利文献5) ; (3)对滤材赋予含有作为四级铵盐的阳离子性界面活性剂的粘 合剂液的方法（例如参照专利文献6);及（4)使粘合剂与乙炔系界面活性剂附着在构成滤 材的玻璃纤维的方法（例如参照专利文献7)。通过使用这些方法，而防止因粘合剂皮膜所 导致的微孔堵塞，由此表示能够使空气过滤器用滤材高PF值化。 现有技术文献 专利文献 专利文献I :日本专利特公平6-15126号公报 专利文献2 :日本专利特开平2-41499号公报 专利文献3 :日本专利特开平2-175997号公报 专利文献4 :日本专利特开平10-156116号公报 专利文献5 :日本专利特开2006-167491号公报 专利文献6 :日本专利特开2010-94580号公报 专利文献7 :日本专利特开2003-71219号公报
技术实现思路
迄今为止，业界进行了使用所述方法的空气过滤器用滤材的高PF值化，但就节能 的观点来说，谋求进一步的高PF值化。因此，本专利技术的课题在于提供一种具有超出以往的 高PF值的空气过滤器用滤材及具备其的空气过滤器。 本专利技术者等人对该问题进行了研究，结果发现，通过对含有玻璃纤维与粘合剂纤 维的湿式不织布赋予氟树脂与界面活性剂，能够解决所述问题。即，本专利技术的空气过滤器用 滤材的特征在于：包含含有平均纤维直径小于I ym的玻璃纤维与粘合剂纤维的湿式不织 布，该湿式不织布含有氟树脂与界面活性剂，且不含粘合剂树脂或含有相对于所述氟树脂 为50质量％以下的粘合剂树脂。 本专利技术的空气过滤器用滤材中，优选所述湿式不织布还含有主体纤维。能够对滤 材赋予刚度，而抑制粘合剂纤维收缩。 本专利技术的空气过滤器用滤材中，优选所述平均纤维直径小于I ym的玻璃纤维与 所述粘合剂纤维相互均匀地分布。能够抑制玻璃纤维彼此凝聚的现象，另外提高粒子捕捉 作用。 本专利技术的空气过滤器用滤材的制造方法的特征在于包括如下步骤：分散步骤，获 得含有平均纤维直径小于I ym的玻璃纤维与粘合剂纤维的水性浆料；造纸步骤，将该水性 浆料进行湿式造纸而获得湿润状态的片材；含浸步骤，使该湿润状态的片材含浸含有氟树 脂与界面活性剂且不含粘合剂树脂或含有相对于所述氟树脂为50质量％以下的粘合剂树 脂的水性分散液，而使所述氟树脂与所述界面活性剂附着在所述平均纤维直径小于1 μπι 的玻璃纤维与所述粘合剂纤维的表面；及干燥步骤，对含浸了所述水性分散液的湿润状态 的片材进行干燥。 本专利技术的空气过滤器用滤材的制造方法中，优选还含有主体纤维。能够对滤材赋 予刚度，而抑制粘合剂纤维收缩。 本专利技术的空气过滤器的特征在于具备本专利技术的空气过滤器用滤材。 通过使用本专利技术的方法，能够提供具有非常高的PF值的空气过滤器用滤材及具 备其的空气过滤器。【具体实施方式】 接着，例示实施方式而对本专利技术进行详细说明，但本专利技术并不限定于这些记载而 进行解释。只要发挥本专利技术的效果，则实施方式也可以进行各种变化。 本实施方式的空气过滤器用滤材由湿式不织布构成，使用包括以下步骤的湿式造 纸步骤进行制造。（1)分散步骤，使纤维分散在水中而获得浆料；（2)造纸步骤，将浆料在 网上积层而片材化；（3)含浸步骤，使片材中渗入含有加工材料的含浸液而附着加工材料； (4)干燥步骤，使片材干燥。 本实施方式的空气过滤器用滤材包含平均纤维直径小于I ym的玻璃纤维（以下 称为次微米玻璃纤维）。次微米玻璃纤维是在分散步骤中与其他纤维一起分散在水中，并在 造纸步骤中片材化。使用玻璃纤维的主要原因在于以下两点，玻璃纤维容易获得对捕获效 率有所帮助的表面积大的细径（例如平均纤维直径小于1 μm)纤维，而且，玻璃纤维因具有 适度的刚直性而能够维持用于供空气通过的空隙。平均纤维直径的算出方法是根据表面积 测定值并通过计算而求出。 本实施方式的空气过滤器用滤材中，使含有次微米玻璃纤维的湿式不织布含有氟 树脂与界面活性剂。氟树脂与界面活性剂作为水性分散液，在含浸步骤中被赋予给含有次 微米玻璃纤维的片材。这些作用机制如下般推断。在仅添加了氟树脂的情况下，在含浸步骤 后的湿润状态下，氟树脂胶体粒子以亲水基朝向外侧的形态附着在玻璃纤维表面，但在干 燥步骤中出现排斥力强的氟树脂表面，由此表现出使玻璃纤维彼此不凝聚而均匀地分散的 效果。然而，虽然被赋予拨水性，但并未发现PF值提高。接着，在仅添加了界面活性剂的情 况下，界面活性剂的亲水基附着在玻璃纤维表面而使疏水基朝向外侧，由此表现出使玻璃 纤维均匀地分散的效果。而且，虽然发现PF值提高，但该程度可以说并不充分。另一方面， 如果同时含有氟当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气过滤器用滤材，其特征在于：包含含有平均纤维直径小于1μm的玻璃纤维与粘合剂纤维的湿式不织布，该湿式不织布含有氟树脂与界面活性剂，且不含粘合剂树脂或含有相对于所述氟树脂为50质量％以下的粘合剂树脂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤正，山本弘之，目黑荣子，根本纯司，楚山智彦，
申请(专利权)人：北越纪州制纸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP