低克重空气过滤器用滤材制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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，本专利技术中防水性是指由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。)。本申请专利技术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。)。本申请专利技术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
技术实现思路
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。本专利技术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，即使具有本专利技术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，本专利技术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。本专利技术人等经过深入研究，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，从而完成了本专利技术。即，本专利技术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】...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚山智彦，佐藤正，
申请(专利权)人：北越纪州制纸株式会社，
类型：发明
国别省市：