空气过滤器用过滤材料及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种空气过滤器用过滤材料，其通过在支撑体的流体透过路径的孔中，在支撑体的平面方向

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空气过滤器用过滤材料及其制造方法


[0001]本专利技术的目的在于提供一种使用聚乙烯醇，且粒子捕获性能明显提高的空气过滤器用过滤材料及其制造方法
。
更详细而言，本专利技术提供一种在相对较短时间内制造适用于半导体
、
液晶
、
生物和食品工业相关的无尘室或洁净工作台
、
高楼空调
、
内燃机或室内空间等的空气净化用途的空气过滤器的过滤材料的方法
。

技术介绍

[0002]为了捕获空气中的次微米或微米单位的粒子，通常使用空气过滤器用过滤材料
。
空气过滤器用过滤材料根据其捕获性能而大致分为粗效过滤器用途
、
中效过滤器用途
、HEPA(High Efficiency Particulate Air
，高效颗粒空气
)
过滤器用途
、
或
ULPA(Ultra Low Penetration Air
，超低渗透空气
)
过滤器用途
。
作为这些空气过滤器用过滤材料的基本特性，要求细微的灰尘粒子的粒子透过率较低，除此以外，为了使空气通过过滤器，要求压力损失较低
。
[0003]提出了如下方案：使用部分皂化度高达
90
％的聚乙烯醇作为空气过滤器用过滤材料，从而使玻璃纤维的表面疏水化，提高纤维的分散性，提升过滤器性能
(
例如，参考专利文献
1)。
[0004]此外，提出了如下方案：作为即便被施加风压，厚度方向上仍然不易崩坏的形状维持性较高的无纺布过滤器，其是使聚乙烯醇的微小纤维在厚度方向上配向而形成的
(
例如，参考专利文献
2)。
[0005][

技术介绍
文献
][0006][
专利文献
][0007]专利文献1：日本专利特开
2008
‑
194584
号公报
[0008]专利文献2：
WO2018/221063
号公报

技术实现思路

[0009][
专利技术要解决的问题
][0010]专利文献1中，虽然包含聚乙烯醇作为用于使玻璃纤维彼此粘结的粘合剂树脂中的一种，但由于未对湿润状态的过滤材料进行急速干燥，虽起到了提高玻璃纤维的分散性的作用，但也混合有其它粘合剂树脂，因此阻碍在纤维之间形成聚乙烯醇的网状网络，无法获得具有网络的结构
。
[0011]专利文献2中，由于在厚度方向以外的方向上形成的聚乙烯醇微小纤维较少，因此该微小纤维不一定有助于过滤器性能的提升
。
[0012]本专利技术的目的在于提供一种空气过滤器用过滤材料，其通过使用聚乙烯醇，在支撑体的流体透过路径的孔中，在支撑体的平面方向
、
厚度方向上相对随机地设置聚乙烯醇的网状网络，从而提高过滤器性能
、
尤其是粒子捕获性能
。
另外，本专利技术的目的在于提供一种在相对较短的时间内制造此种空气过滤器用过滤材料的方法
。
[0013][
解决问题的技术手段
][0014]本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法的特征在于：包括如下步骤：附着步骤，使聚乙烯醇水溶液附着在具有流体透过性的支撑体上，使所述支撑体变成湿润状态；及干燥步骤，使湿润状态的所述支撑体上附着的所述聚乙烯醇水溶液在
140℃
以上的温度下干燥；且所述聚乙烯醇水溶液不含除聚乙烯醇以外的粘合剂树脂，且经过该干燥步骤后的所述支撑体中，由于所述聚乙烯醇水溶液得以干燥，使得成为流体透过路径的孔中具有聚乙烯醇的网状网络
。
[0015]本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法中，所述网状网络优选包含纳米纤维
。
能够兼具较高的粒子捕获性能与低压力损失
。
[0016]本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法中，所述纳米纤维优选为数量平均纤维直径为
10
～
500nm
的纳米纤维
。
能够兼具更高的粒子捕获性能与低压力损失
。
[0017]本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法中，所述聚乙烯醇水溶液中所含有的聚乙烯醇的聚合度优选为
1500
～
6000。
能够更加切实地形成聚乙烯醇的网状网络，且能够使
PF
值提高
。
[0018]进一步来说，本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法中，所述聚乙烯醇水溶液中所含有的聚乙烯醇的皂化度优选为
80
～
98mol
％
。
聚乙烯醇容易溶解于水溶液中，能够更加切实地形成聚乙烯醇的网状网络，且能够使
PF
值提高
。
[0019]本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法中，所述聚乙烯醇水溶液中的聚乙烯醇的固形物成分浓度优选为
0.01
～
0.20
质量％
。
能够抑制在支撑体的表面形成聚乙烯醇的膜状结构体
。
[0020]本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法中，经过所述干燥步骤的所述支撑体上的聚乙烯醇的附着量优选为
0.05
～
1.00
质量％
。
能够获得粒子捕获性能较高，且压力损失相对较低的空气过滤器用过滤材料
。
[0021]本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法中，所述支撑体上附着的所述聚乙烯醇水溶液的量优选为每
1m2支撑体
50g
以上
。
支撑体的成为流体透过路径的孔中容易不会过多或不足地形成网状网络，
PF
值容易提高
。
[0022]本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法中，在所述干燥步骤中，湿润状态的所述支撑体上附着的所述聚乙烯醇水溶液的溶剂的蒸发速度优选为每
1m2支撑体
100g/
分钟以上
。
通过使聚乙烯醇水溶液急速干燥，从而能够更加切实地形成聚乙烯醇的网状网络
。
[0023]本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法中，优选所述聚乙烯醇水溶液进一步含有阳离子性表面活性剂
。
能够兼具较高的粒子捕获性能与低压力损失
。
[0024]本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法中，所述聚乙烯醇水溶液中的所述阳离子性表面活性剂的添加量优选相对于聚乙烯醇
100
质量份为1～
30
质量份
。
能够获得粒子捕获性能进一步较高，且压力损失相对较低的空气过滤器用过滤材料
。
[0025]本专利技术的空气过滤器用过滤材料的制造方法中，经过所述干燥步骤的所述支撑体上的聚乙烯醇及阳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种空气过滤器用过滤材料的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：附着步骤，使聚乙烯醇水溶液附着在具有流体透过性的支撑体上，使所述支撑体变成湿润状态；及干燥步骤，使湿润状态的所述支撑体上附着的所述聚乙烯醇水溶液在
140℃
以上的温度下干燥；且所述聚乙烯醇水溶液不含除聚乙烯醇以外的粘合剂树脂，且经过该干燥步骤后的所述支撑体中，由于所述聚乙烯醇水溶液得以干燥，使得成为流体透过路径的孔中具有聚乙烯醇的网状网络
。2.
根据权利要求1所述的空气过滤器用过滤材料的制造方法，其特征在于：所述网状网络包含纳米纤维
。3.
根据权利要求2所述的空气过滤器用过滤材料的制造方法，其特征在于：所述纳米纤维是数量平均纤维直径为
10
～
500nm
的纳米纤维
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的空气过滤器用过滤材料的制造方法，其特征在于：所述聚乙烯醇水溶液中所含有的聚乙烯醇的聚合度为
1500
～
6000。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的空气过滤器用过滤材料的制造方法，其特征在于：所述聚乙烯醇水溶液中所含有的聚乙烯醇的皂化度为
80
～
98mol
％
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的空气过滤器用过滤材料的制造方法，其特征在于：所述聚乙烯醇水溶液中的聚乙烯醇的固形物成分浓度为
0.01
～
0.20
质量％
。7.
根据权利要求1至6中任一项所述的空气过滤器用过滤材料的制造方法，其特征在于：经过所述干燥步骤的所述支撑体上的聚乙烯醇的附着量为
0.05
～
1.00
质量％
。8.
根据权利要求1至7中任一项所述的空气过滤器用过滤材料的制造方法，其特征在于：所述支撑体上附着的所述聚乙烯醇水溶液的量为每
1m2支撑体
50g
以上
。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：福岛彰太，根本纯司，田村笃，
申请(专利权)人：北越株式会社，
类型：发明
国别省市：