空气滤清器用滤材

文档序号:1850413 发布日期:2021-11-16 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 空气滤清器用滤材 (Filter material for air cleaner ) 是由 佐藤史洋 松冈昌伸 保坂健一 于 2020-03-24 设计创作,主要内容包括:一种空气滤清器用滤材,其特征在于,由2层以上的无纺布贴合而成,其中,上述贴合通过熔接进行,由熔接部分的形状形成的花样单元,多个为一组而形成呈现重复图样的花样,1个该花样单元的面积以平均计为1~4.2mm~(2),相邻接的花样单元间的最短距离为10mm以下,而且,用熔接部分的阻塞率(百分率)除以1个花样单元的面积的平均值所得的值为0.8~1.2%/mm~(2),所述熔接部分的阻塞率相当于在花样单元所形成的重复图样的面积中,该重复图样包含的花样单元的合计面积所占据的比例。(A filter medium for an air cleaner, comprising 2 or more layers of nonwoven fabrics bonded together, wherein the bonding is performed by fusion bonding, a plurality of pattern units formed in the shape of a fused portion form a pattern in a group to form a repeating pattern, and the area of 1 pattern unit is 1 to 4.2mm on average 2 The shortest distance between adjacent pattern units is 10mm or less, and the value obtained by dividing the blockage rate (percentage) of the welded part by the average value of the areas of 1 pattern unit is 0.8-1.2%/mm 2 The blocking ratio of the welded portion corresponds to a ratio of a total area of the pattern cells included in the repetitive pattern among the areas of the repetitive pattern formed by the pattern cells.)

空气滤清器用滤材

技术领域

本发明涉及空调设备等所使用的空气滤清器用滤材。以下,有时将“空气滤清器用滤材”简写为“滤材”。

背景技术

近年来,由于生活环境的变化和健康意识的提高等,在住宅、办公室、工厂、汽车等所有生活空间,空调、空气净化器、加湿器、除湿机等空调设备得到广泛使用。在这些空调设备中,为了得到净化后的空气而常使用各种空气滤清器。对于这些空调设备和空气滤清器,逐年要求高功能化和多功能化。

对于空气滤清器,要求有集尘功能、除臭功能。除此以外,还要求有除去特定的有害气体的功能、抗菌功能、抗病毒功能、抗过敏原功能等。能够使用单独实施各功能的空气滤清器,也能够根据需要组合多种空气滤清器进行多功能化,搭载于空调设备。但是,通常难以占用大量的空间用以搭载空气滤清器,因此,需要一种通过使多种功能集合到1个空气滤清器上而多功能化的空气滤清器。

空气滤清器有各种各样的种类,由无纺布构成的空气滤清器用滤材被广泛使用,可根据用途、性能选择使用各种的无纺布。为了高性能化、多性能化而使各种无纺布彼此组合,再与不同的原材组合而构成滤材。作为组合方法,经常使用的是,层叠多个无纺布和原材并粘接进行贴合的方法。

作为层叠贴合无纺布而成为层压无纺布的方法,有使用各种粘接剂的方法,但在从粘接剂发生的异味或排气成为问题的用途中,粘接剂有可能令人讨厌。作为其他方法,有通过熔接进行贴合的方法,因为不使用粘接剂,所以没有异味或排气发生,因而优选。作为熔接法,可列举热熔接、超声波熔接等。

由熔接进行贴合时,无纺布的熔接部分闭塞而没有通气性,作为滤材的性能丧失。因此,熔接部分的面积尽可能小的方式,由于压力损失小,因此作为滤材优选。另一方面,若熔接部分的面积小,则熔接部分的粘接强度变弱。另外,若非熔接部分的面积大,则层压无纺布的层间发生翘起,或在后续加工中切割滤材时,在非熔接部分间发生无纺布的卷起,导致发生泄漏等空气滤清器的不良,故这是一个问题。因此存在得到以下这样优异的滤材的课题,即,压力损失低,并且,熔接部分的粘接强度充分,并且,能够抑制因层压无纺布的翘起和卷起带来的空气滤清器的不良发生。

在专利文献1中公开有一种再生纤维素无纺布片,其特征在于,是由粘胶生成含有羟甲基黄原酸酯的热熔接性纤维素纤维,一边在湿法下抄造所述热熔接性纤维素纤维一边形成网,一边由压纹辊按压所述网一边使该网彼此热熔接形成压纹网而成的再生纤维素无纺布片,其中,所述压纹辊在按压所述网时转印到所述压纹网上的图案,由直线状的第1沟槽部和直线状的第2沟槽部的组合构成,在所述第1沟槽部的长度方向的中间位置附近的直角位置,直角状地配置所述第2沟槽部的端部,此外,在所述第2沟槽部的长度方向的中间位置附近的直角位置,直角状地配置所述第1沟槽部的端部,由此,将所述第1沟槽部与所述第2沟槽部交替连续地配置在所述压纹网的整个表面。另外,将非熔接部分视为背景,将压纹部分(熔接部分)视为花样时,在专利文献1中提出了如下的花样:在正方点阵的格点上,使长方形等的熔接部分相对于邻接的熔接部分改变90°方向而配置。但是,将专利文献1的花样应用于对无纺布层叠而成的滤材时,若点阵小,则阻塞率高,压力损失变高,若相反点阵大,则层压无纺布的翘起和卷起容易发生,需要改善。

另外,在专利文献2中公开有一种一次性尿布等吸收性物品所使用的外层无纺布,该外层无纺布公开了如下的花样:具有多个熔接部分,所述多个熔接部分,以与假想圆相接的方式具有规则性而被重复配置。但是,会产生假想圆直径量的非熔接部分,在对无纺布进行层叠而成的滤材中应用吸收性物品的花样时,容易发生层压无纺布的翘起和卷起,需要改善。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本实用新型注册第3180626号公报

专利文献2:国际公开第2018/123638号手册

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的课题是提供一种空气滤清器用滤材,其压力损失低,熔接部分的粘接强度充分,且能够抑制层压无纺布的翘起和卷起发生。

本发明的其他课题和优点由以下的说明阐明。

解决问题的方法

本发明的课题,能够由下述方法解决。

<1>

一种空气滤清器用滤材,其特征在于,由2层以上的无纺布贴合而成的层压无纺布形成,其中,上述贴合通过熔接进行,由熔接部分的形状形成的花样单元,多个为一组而形成呈现重复图样的花样,1个该花样单元的面积以平均计为1~4.2mm2,相邻接的花样单元间的最短距离为10mm以下,而且,用熔接部分的阻塞率(百分率)除以1个花样单元的面积的平均值所得的值为0.8~1.2%/mm2,所述熔接部分的阻塞率相当于在花样单元所形成的重复图样的面积中,该重复图样包含的花样单元的合计面积所占据的比例。

<2>

根据<1>所述的空气滤清器用滤材,上述花样单元所形成的重复图样的花样通过如下方式形成:在使一边为20~24mm的不可见的正三角形ABC,以该正三角形ABC的各边的中点与各边所邻接的正三角形ABC的各顶点一致的方式使方向统一而彼此不重叠地配置而成的不可见的重复图样中,在连接该正三角形ABC的重心G与该各顶点A、B、C的直线上,长边2~3mm、短边0.5~1mm的长方形的花样单元,以该直线与该长方形的长边平行,且该直线的中点与该长方形的重心一致的方式存在。

<3>

根据<2>所述的空气滤清器用滤材,其中,连接邻接2个正三角形ABC的重心G的直线,相对于滤材加工的流向形成5~25°的最小角度。

<4>

根据<1>~<3>中任一项所述的空气滤清器用滤材,其中,层压无纺布是带电无纺布和保护无纺布贴合而成的贴合无纺布,在支承体用无纺布与贴合无纺布之间,通过热塑性粘接剂封入有吸附剂。

<5>

根据<1>~<3>中任一项所述的空气滤清器用滤材,其中,层压无纺布是支承体用无纺布和带电无纺布贴合而成的层压无纺布。

<6>

根据<5>所述的空气滤清器用滤材,其中,支承体用无纺布担载吸附剂。

<7>

根据<1>~<3>中任一项所述的空气滤清器用滤材,其中,层压无纺布是带电无纺布和保护无纺布和支承体用无纺布贴合而成的层压无纺布,在与外部气体接触一侧配置有保护无纺布。

发明效果

根据本发明的空气滤清器用滤材,其压力损失低,熔接部分的粘接强度充分,能够抑制层压无纺布的翘起和卷起的发生。

附图说明

图1是表示以使不可见的正三角形ABC的各边中点,和各边所邻接的正三角形ABC的各顶点一致的方式使方向统一而彼此不重叠地进行配置的状态(不可见的重复图样)的图。

图2是表示花样单元的配置的图。

具体实施方式

本发明的空气滤清器用滤材,其特征在于,是由2层以上的无纺布贴合而成的层压无纺布形成的空气滤清器用滤材,其中,上述贴合通过熔接进行,由熔接部分的形状形成的花样单元,多个为一组而形成呈现重复图样的花样,1个该花样单元的面积以平均计为1~4.2mm2,相邻接的花样单元间的最短距离为10mm以下,而且,用熔接部分的阻塞率(百分率)除以1个花样单元的面积的平均值所得的值为0.8~1.2%/mm2,所述熔接部分的阻塞率相当于在花样单元所形成的重复图样的面积中,该重复图样包含的花样单元的合计面积所占据的比例。

构成滤材的无纺布的层叠数,至少为2层即可,没有特别限制,但若层叠数过多,则压力损失变高,有时不能确保作为滤材的通气,因此优选为6层以下。

作为层叠2层以上的无纺布进行贴合的贴合方法,已知现有的喷雾各种粘接剂的方法和将热熔胶粉作为粘接剂进行散布的方法,但这些方法有存在会从粘接剂产生异味和排气的问题。

在本发明中,作为贴合方法使用熔接。作为熔接,可列举热熔接、超声波熔接等。由熔接进行贴合的方法,因为不使用粘接剂,所以没有异味和排气发生而优选。另一方面,熔接部分完全闭塞,无通气性,作为滤材的性能丧失。因此,熔接部分的面积尽可能小的方式,由于压力损失小而优选。另一方面,若熔接部分的面积小,则熔接部分的粘接强度变弱。另外,若非熔接部分的面积大,则层压无纺布的层间发生翘起,或在后加工中切割滤材时发生卷起,导致泄漏发生等空气滤清器的不良。因此,需要在熔接部分与非熔接部分的面积的比率、熔接部分的形状、大小和配置上进行筹划。

以下,将各熔接部分视为构成“花样”的“花样单元”,另外,将非熔接部分视为“背景”,具体地加以说明。“花样”由多个花样单元为一组而形成,构成重复图样。在由多个花样单元和背景构成的1个重复图样中,该多个花样单元的合计面积在该1个重复图样的总面积中所占的比例,相当于花样单元所形成的重复图样的面积中,该重复图样包含的花样单元的合计面积所占据的比例,在本发明中,将该比例称为“熔接部分的阻塞率”或仅称为“阻塞率”。还有,1个花样单元共同属于邻接的多个花样时,视为该花样单元以同等比例属于邻接的多个花样。

从降低压力损失的观点出发,优选阻塞率低于4.0%。另外,从确保粘接强度的观点出发,优选阻塞率为0.8%以上。

花样由1个以上的“花样单元”构成,花样单元由非熔接部分包围。构成由多个花样单元组成的花样中1个花样单元的面积的平均值,为1~4.2mm2。1个花样单元的面积的平均值低于1mm2时,熔接部分的粘接强度不足,在滤材的后加工和在空气滤清器中使用时剥离而不能使用。另一方面,高于4.2mm2时,由于阻塞率变高,导致压力损失变高。另外,相邻的花样单元间的最短距离的最大值为10mm以下。高于10mm时,非熔接部分的层压无纺布翘起,或在后加工中切割滤材时卷起,发生泄漏等的空气滤清器不良。另外,相邻的花样单元间的最短距离的最小值,优选为7.5mm以上。低于7.5mm时,存在压力损失变高的情况。

另外,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值所得的值为0.8~1.2%/mm2。该值表示花样单元的密集度。该值低于0.8%/mm2时,花样变得稀疏,因此花样单元的间隔变大,非熔接部分的层压无纺布翘起,或在后加工中切割滤材时卷起,泄漏等的空气滤清器的不良发生。另一方面,该值高于1.2%/mm2时,花样变得紧密,因此压力损失变高。

花样单元的形状没有特别限制,也可以存在多种形状。从粘接强度的观点出发,优选长宽比大,大体上细长的形状。若以长方形为例说明,则优选短边为0.5~1mm,优选长边为2~3mm。但是,若短边过小,则有可能得不到充分的粘接强度。

对于花样单元的配置没有特别限制。如果花样稀疏,则压力损失变低,但反之花样单元的间隔变大,容易发生空气滤清器不良。如果花样紧密,则相反。作为兼顾降低压力损失和尽量缩小花样单元间隔的花样单元优选配置的具体例,能够例示如下滤材:在使一边为20~24mm的不可见的正三角形ABC,以彼此不重叠的方式统一方向,并且,使该正三角形ABC的各边的中点与相邻的正三角形的顶点一致的方式而配置的不可见的重复图样中,在连接该正三角形ABC的重心G与各顶点A、B、C的线上,存在长边2~3mm、短边0.5~1mm的长方形的花样单元,花样单元以如下方式存在:该线与该长方形的长边平行,且该线的中点与该长方形的重心一致。这是一例,不限定于此。还有,图1是表示以使不可见的正三角形ABC的各边的中点与各边所邻接的正三角形ABC的各顶点一致的方式使方向统一而彼此不重叠地配置的状态的图。这也称为不可见的重复图样。

由熔接进行的无纺布贴合加工、滤材的后加工等的滤材加工,重视生产率,多以辊对辊进行。花样构成重复图样时,沿着滤材加工的流向配置花样单元。在滤材的后加工中,多沿着流向对于滤材进行分切加工,或在与流向正交的方向(宽度方向)上切割滤材。这时,分切线和切割线,只在滤材的未熔接部分通过时,有可能发生带状的无纺布卷起,引起空气滤清器不良。为了减少该带状的无纺布卷起,能够使花样紧密,或缩小花样单元的间隔,或使花样单元变大,但无论采取哪个方法,压力损失都有可能上升。滤材加工的流向,与连接相邻的不可见的正三角形ABC的重心G所得到的线形成的最小角度为5~25°时,以维持花样单元配置的状态,使花样整体从流向倾斜,由此能够得到能够抑制带状的无纺布卷起,进一步抑制不良发生的极其优异的滤材。

使花样整体相对于滤材加工的流向倾斜的最佳最小角度,根据花样而不同。本发明中例示的滤材,即在使一边为20~24mm的不可见的正三角形ABC,以彼此不重叠的方式统一方向配置,并且,使该正三角形ABC的各边的中点与相邻的正三角形的顶点一致的方式配置的不可见的重复图样中,在连接该正三角形ABC的重心G与各顶点A、B、C的线上,存在长边2~3mm,短边0.5~1mm的长方形的花样单元,花样单元以该线与该长方形的长边平行,且该线的中点与该长方形的重心一致的方式存在的滤材中,滤材加工的流向,与连接相邻的不可见的正三角形ABC的重心G所得到的线形成的最小角度,优选为5~25°,更优选为10~20°。

作为无纺布的纤维,例如可列举以如下:聚酰胺系纤维、聚酯系纤维、聚亚烷基对羟基苯甲酸酯系纤维、聚氨酯系纤维、聚乙烯醇系纤维、聚偏氯乙烯系纤维、聚氯乙烯系纤维、聚丙烯腈系纤维、聚烯烃系纤维、苯酚系纤维等合成纤维;玻璃纤维、金属纤维、氧化铝纤维、碳纤维、活性碳纤维等无机纤维;木浆、竹浆、麻浆、红麻浆、草浆、蔗渣浆、棉绒浆、棉、羊毛、丝等天然纤维;回收纸浆、人造丝等再生纤维素纤维;以胶原等蛋白质、藻酸、甲壳素、壳聚糖、淀粉等多糖类等作为原料的再生纤维等。另外,可列举对这些纤维赋予了亲水性和阻燃性等功能的纤维。这些纤维可以单独使用,也可以组合2种以上使用。但是,本发明的无纺布,因为通过熔接进行贴合,所以优选至少有1层无纺布包含由热塑性树脂构成的纤维。

无纺布的制造方法,没有特别限制,可以根据目的、用途,通过干法、湿法抄造法、熔喷法、纺粘法、闪蒸纺丝法、气流成网法等制网,并适宜组合能体现网强度的方法来制造无纺布。作为体现网强度的方法,可列举如下等方法:射流喷网法、针刺法、缝编法等物理方法;热粘合法等利用热的粘接方法;化学粘合法、树脂粘合法等利用粘接剂的粘接方法。

无纺布的克重没有特别限制,但优选为5~300g/m2。高于300g/m2时,压力损失变高,有可能无法确保作为滤材的通气。另外,低于5g/m2时,有可能出于贴合所需强度不足等理由而不能使用。

还有,也可以根据需要,对无纺布附加以下各种功能:抗菌、防霉、抗病毒、抗过敏原、防虫、杀虫、除臭、芳香、感温、保温、蓄温、蓄热、放热、吸热、防水、耐水、拒水、疎水、亲水、除湿、调湿、吸湿、拒油、亲油、吸油、水或挥发性药剂等的蒸散或缓释等。

以下,列举含有2层以上的无纺布经熔接贴合而成的层压无纺布的空气滤清器用滤材的具体例,但本发明不受这些具体例限定。

<滤材A>

滤材A是如下的空气滤清器用滤材:层压无纺布是带电无纺布和保护无纺布贴合而成的贴合无纺布,在支承体用无纺布与贴合无纺布之间由热塑性粘接剂封入有吸附剂。

作为滤材A中的支承体用无纺布的纤维,可列举上述无纺布的纤维。滤材A中的支承体用无纺布所含纤维的平均单纤维直径没有特别限制,但优选为6~25μm,更优选为8~20μm,进一步优选为10~18μm。平均单纤维直径低于6μm时,纤维间的空隙变窄,存在压力损失变高的情况。另一方面,平均单纤维直径高于25μm时,支承体用无纺布的纤维间的空隙变大,有封入的吸附剂脱落的情况。

本发明的平均单纤维直径,通过以下的步骤计算。(1)显微镜拍摄500~1000倍的表面照片,从各样品每10根,共计测量100根纤维的宽度。(2)由所测量的100根的值的平均值,计算平均单纤维直径。

滤材A中的支承体用无纺布的克重,没有特别限制,但优选为10~300g/m2,更优选为30~150g/m2,进一步优选为40~100g/m2。克重低于10g/m2时,滤材的强度和刚性有可能不充分。另一方面,克重高于300g/m2时,压力损失有可能变得过高。

作为滤材A中的支承体用无纺布和保护无纺布的制造方法,可列举与上述无纺布的制造方法相同的方法。对于滤材A中的支承体用无纺布和保护无纺布,也可以根据需要赋予上述的各种功能。

作为滤材A中的带电无纺布,例如可使用经驻极体加工的纺粘无纺布、经驻极体加工的熔喷无纺布等。从得到高集尘性能出发,优选进行过驻极体加工的熔喷无纺布。作为带电无纺布的纤维所使用的树脂,优选具有高电阻率的树脂,可列举:聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃系树脂;聚对苯二甲酸乙二酯等的芳香族聚酯系树脂;聚碳酸酯树脂等的合成高分子材料。更优选熔点低,容易制造熔喷无纺布的聚丙烯。另外,为了强化改良带电性、耐候性、热稳定性、力学特性、着色、表面特性或其他特性,能够在带电无纺布所使用的树脂中添加各种添加剂。特别是为了进行驻极体加工,出于强化带电性的目的,优选含有驻极体添加剂。作为驻极体添加剂,优选包含从受阻胺系化合物和三嗪系化合物所构成的群中选择至少一种驻极体添加剂。

滤材A中的带电无纺布中所包含的纤维的平均单纤维直径,没有特别限制,但优选为0.1~8μm,更优选为0.5~6μm,进一步优选为1~4μm。平均单纤维直径低于0.1μm时,纤维间的空隙变窄,存在压力损失变高的情况。另一方面,平均单纤维直径高于8μm时,带电无纺布的纤维间的空隙变大,有集尘性能降低的情况。

滤材A中的带电无纺布的克重,没有特别限制,但优选为5~60g/m2,更优选为10~50g/m2,进一步优选为15~40g/m2。克重低于5g/m2时,有集尘性能降低的情况。另一方面,克重高于60g/m2时,存在压力损失变得过高的情况。

滤材A中的带电无纺布的厚度,没有特别限制,但优选为0.05~1.0mm,更优选为0.1~0.6mm,进一步优选为0.15~0.5mm。带电无纺布的厚度低于0.05mm时,有可能集尘性能差。另一方面,高于1.0mm时,难以进行褶皱加工,并且存在褶皱凸起折痕高度不整齐一致的情况。

作为滤材A中的保护无纺布纤维,可列举上述的无纺布纤维。滤材A中的保护无纺布中所含纤维的平均单纤维直径,没有特别限制,但优选为6~20μm,更优选为8~16μm,进一步优选为10~15μm。平均单纤维直径低于6μm时,纤维间的空隙变窄,存在压力损失变高的情况。另一方面,平均单纤维直径高于20μm时,保护无纺布的纤维之间的粘接点减少,保护无纺布自身强度降低,有不能贴合加工的情况。

滤材A中的保护无纺布的克重,没有特别限制,但优选为5~60g/m2,更优选为8~40g/m2,进一步优选为10~30g/m2。克重低于5g/m2时,保护无纺布的自身强度不足,有可能导致无法与带电无纺布完全贴合。另一方面,克重高于60g/m2时,存在压力损失变得过高的情况。

滤材A中的吸附剂,其使用主要出于除去恶臭的目的。具体来说,能够列举:活性炭、浸渍活性炭、天然和合成沸石、海泡石、活性氧化铝、活性白土、离子交换树脂、抗坏血酸铁、铁酞菁衍生物等吸附剂;锰系氧化物和钙钛矿型催化剂等低温氧化催化剂;氧化钛和氧化锌等光催化剂;儿茶酸、丹宁、黄酮等植物萃取成分;氧化铁等铁系化合物;氧化锌、氧化镁、二氧化硅、二氧化硅-氧化锌复合物、二氧化硅-氧化铝氧化锌复合物、二氧化锰、复合页硅酸盐、环糊精、抗坏血酸和二价铁盐的混合物、维他命B群和磷酸盐的混合物等。这些吸附剂的形状没有特别限定,但优选为粒子状,优选比表面积为50~2000m2/g。例如,活性炭的情况下,由JEM 1467-1995等制定的除尘性能的计算、耐久天数的计算决定。这些吸附剂可以根据需要多种并用,另外,也可以使这些吸附剂复合化作为混合吸附剂使用。

滤材A中的吸附剂的封入量,没有特别限制,但优选为30~500g/m2,更优选为50~400g/m2,进一步优选为100~300g/m2。封入量低于30g/m2时,有得不到充分除臭性能的情况。另一方面,高于500g/m2时,存在压力损失过高的情况。

滤材A中的热塑性粘接剂,以热塑性树脂为主体,作为热塑性树脂,可列举乙烯-醋酸乙烯共聚物或其改性物、乙烯丙烯酸共聚物、离聚物、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯系等树脂。

热塑性粘接剂的软化点或熔点,没有特别限制,考虑滤材的后加工条件、使用环境温度、支承体用无纺布和贴合无纺布或吸附剂的耐热性等适宜选择即可。

滤材A中的吸附剂或热塑性粘接剂的形状,优选为粉体状、粒状、须状或短纤维状,能够使滤材中的吸附剂的分布均匀。

滤材A中的吸附剂或热塑性粘接剂为粉体状或粒状时,其粒径优选为10~100目,更优选为15~90目,进一步优选为20~80目。粒径低于10目时,有可能发生吸附剂在加压时开裂,或支承体用无纺布与贴合无纺布的粘接点不均匀等问题,另一方面,若粒径高于100目,则有可能发生从滤材的网眼中离脱等的问题。

滤材A中的吸附剂(S)与热塑性粘接剂(T)的质量比(S/T)优选为0.3~4,更优选为0.4~2.8,进一步优选为0.6~2.5。若质量比(S/T)小于0.3,则因为热塑性粘接剂覆盖吸附剂的表面,所以除臭性能显著降低,并且有滤材的通气性受损的情况。另一方面,若质量比(S/T)大于4,则粘接强度不足,有容易发生支承体用无纺布与贴合无纺布剥离或吸附剂离脱的情况。

在滤材A中,在支承体用无纺布之上散布吸附剂和热塑性粘接剂,再在其上叠加贴合无纺布,通过加热使热塑性粘接剂的粘接性展现,使之一体化而制作滤材。优选贴合无纺布的带电无纺布侧与吸附剂接触。在支承体用无纺布之上散布吸附剂和热塑性粘接剂时,虽然也可以对两者分别散布,但如果想对除臭性等没有特别影响,则优选将两者预先混合进行散布。作为散布方法,可列举从漏斗下部自由落下而进行散布、分散在空气中通过鼓风进行散布、作为水分散的喷涂或模具涂布等。

在滤材A中,吸附剂的封入工序中的加热,没有特别限定,但基本上大致分为2种方式。即,一个是在支承体用无纺布上散布热塑性粘接剂,优选散布吸附剂和热塑性粘接剂之后进行加热的方式。另一个是在支承体用无纺布上散布吸附剂和热塑性粘接剂,使贴合无纺布重叠之后进行加热的方式。在本发明中,根据希望使用哪个加热方式都可以,另外,两种加热方式也可以并用。

在滤材A中,使支承体用无纺布与贴合无纺布重叠之后的一体化,能够通过加压达成,例如能够采用在加压的辊间通过的方法等。加压的程度、考虑粘接强度、吸附剂的压碎、对通气性的影响等适適宜设定即可。

<滤材B>

滤材B是如下的空气滤清器用滤材:层压无纺布是由支承体用无纺布和带电无纺布贴合而成的层压无纺布。

在滤材B中,支承体用无纺布的克重优选为20~120g/m2,更优选为30~100g/m2,进一步优选为40~80g/m2。克重低于20g/m2时,滤材的强度和刚性不充分,实施褶皱加工时,存在滤材变形的情况。另一方面,克重高于120g/m2时,有压力损失变得过高的情况。

滤材B中的支承体用无纺布的纤维间的结合方法,优选化学粘合法或热粘合法。针刺法、水刺法中,使用针或水流使纤维三维交织在而体现强度,因为比较柔软而硬挺性差,所以实施褶皱加工时,若通风量增大,则滤材有可能变形。

作为滤材B中的支承体用无纺布的纤维,可列举与上述无纺布的纤维相同的纤维。支承体用无纺布中包含的纤维的平均单纤维直径,没有特别限制,但优选为6~25μm,更优选为8~20μm,进一步优选为10~18μm。平均单纤维直径低于6μm时,纤维间的空隙变窄,存在压力损失变高的情况。另一方面,平均单纤维直径高于25μm时,支承体用无纺布的纤维间的空隙变大,存在硬挺性差的情况。

对于滤材B中的支承体用无纺布,也可以根据需要,附加上述各种功能。

作为滤材B中的带电无纺布,可列举上述滤材A中的带电无纺布。

<滤材C>

滤材C是如下的空气滤清器用滤材:层压无纺布是由支承体用无纺布与带电无纺布贴合而成的层压无纺布,支承体用无纺布担载有吸附剂。

作为滤材C中的支承体用无纺布的纤维,可列举上述无纺布的纤维。滤材C中的支承体用无纺布中包含的纤维的平均单纤维直径,没有特别限制,但优选为6~25μm,更优选为8~20μm,进一步优选为10~18μm。平均单纤维直径低于6μm时,纤维间的空隙变窄,存在压力损失变高的情况。另一方面,平均单纤维直径高于25μm时,支承体用无纺布的纤维间的空隙为大,有硬挺性差的情况。

作为滤材C中的支承体用无纺布的制造方法,可列举与上述无纺布的制造方法相同的方法。

滤材C中的支承体用无纺布的克重,优选为25~130g/m2,更优选为30~100g/m2,进一步优选为40~80g/m2。克重低于25g/m2时,滤材的强度和刚性有不充分的情况。克重高于130g/m2时,有压力损失变得过高的情况。

滤材C中的支承体用无纺布的厚度,优选为0.2~1.4mm,更优选为0.3~1.2mm,进一步优选为0.4~1.0mm。支承体用无纺布的厚度低于0.2mm时,难以进行褶皱加工,并且在高风速下使用经过了褶皱加工的空气滤清器时,空气滤清器有可能变形。另一方面,高于1.4mm时,难以进行褶皱加工,并且存在褶皱的凸起折痕高度不整齐一致的情况。

作为滤材C中的吸附剂,可列举如下等吸附恶臭气体成分的吸附剂:甲醛、乙醛等醛类;氨、三甲胺等胺类;醋酸、异戊酸等低级脂肪酸类;甲硫醇等硫醇类;SO2、NO2;甲苯、二甲苯等芳香族烃类。例如,可列举活性炭、天然沸石、合成沸石、活性氧化铝、活性白土、海泡石、氧化铁等铁系化合物、氧化锌、氧化镁、硅酸铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化锌复合物、二氧化硅-氧化铝-氧化锌复合物、复合页硅酸盐等。另外,可列举其混合物等。更优选这些吸附剂的粒子由化学吸附目标气体的化合物修饰。

例如,在目标气体是醛类的醛吸附剂中,作为可对于修饰吸附剂粒子的醛进行化学吸附的化合物,可列举氨基化合物、饱和环状二级胺化合物(例如吗啉等)、唑化合物、芳香族氨基酸酸式盐(例如o-,m-,p-氨基苯甲酸,o-,m-,p-氨基水杨酸等)、咪唑和/或其衍生物、酸酰肼化合物、多胺化合物、氨基胍盐化合物等。

吸附剂优选累计体积百分率D50为1~100μm,更优选为3~60μm,进一步优选为5~50μm。吸附剂的累计体积百分率D50低于1μm或高于100μm时,吸附剂的脱落变多,有除臭性能降低的情况。还有,具有恰当累计体积百分率D50的吸附剂,例如,可用筛子对于粉碎的吸附剂进行分级而取得。还有,在本发明中,所谓累计体积百分率D50,是指使用激光衍射/散射式粒度分布测量装置(MicrotracBel公司制商品名MT30002)测量的,吸附剂的粒度分布中的累计值为50%的粒度。

关于本发明的吸附剂的含量,为了得到更容易进行褶皱加工的滤材,优选为4~40g/m2,更优选为5~25g/m2,进一步优选为10~15g/m2

作为支承体用无纺布担载吸附剂的方法,只要是能够在支承体用无纺布上尽可能均匀地担载吸附剂的方法,便没有特别限制。可例示以分散液作为涂液,通过涂布、喷涂等将其赋予支承体用无纺布,以干燥等方法除去溶剂或分散介质而使之担载的方法。

支承体用无纺布担载吸附剂时,能够使用不阻碍吸附剂效果这么多量的粘合剂。作为水溶性粘合剂,例如,可列举聚乙烯醇和淀粉等。另外,作为水分散性粘合剂,例如,可列举聚(甲基)丙烯酸酯类、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、苯乙烯-丙烯酸树脂、氯乙烯-丙烯酸树脂、有机硅树脂、苯乙烯-丁二烯树脂等。水分散性粘合剂也可以是乳液状。粘合剂不限定于这些。

粘合剂含量没有特别限制,但为了防止吸附剂的脱落,优选相对于吸附剂,以固体成分质量标准计为10质量%以上。另外,为了得到更高的吸附性能,优选为50质量%以下。

作为滤材C中的带电无纺布,可列举上述滤材A的带电无纺布。

<滤材D>

滤材D是如下的空气滤清器用滤材:层压无纺布是由带电无纺布和保护无纺布和支承体用无纺布贴合而成的层压无纺布,在与外部气体接触的一侧配置有保护无纺布。

滤材D具备的构成是,保护无纺布/带电无纺布/支承体用无纺布的三层结构,或保护无纺布/带电无纺布/保护无纺布/支承体用无纺布的四层结构。所谓“与外部气体接触的一侧”,意思是在空气滤清器用滤材中,空气流入的这一面(上游侧)或空气流出的这一面(下游侧)。滤材D能够通过水洗而反复使用,即,是耐重复水洗性优异的滤材。

作为滤材D中的带电无纺布,可列举上述滤材A的带电无纺布。

滤材D中的保护无纺布,优选由聚烯烃系纤维构成。构成聚烯烃系纤维的原料中,作为聚烯烃系树脂,可列举丙烯的均聚物、丙烯与各种α-烯烃的共聚物;作为聚乙烯系树脂,可列举乙烯的均聚物,乙烯与各种α-烯烃的共聚物等。从可纺性和强度的特性出发,特别优选使用聚丙烯系树脂。另外,为了改良耐重复水洗性并使之进一步强化,能够使保护无纺布担载拒水性有机硅树脂、氟树脂等的拒水剂。也可以根据需要,对于滤材D中的保护无纺布附加上述各种功能。

滤材D中的保护无纺布所包含的纤维的平均单纤维直径优选为5~30μm,更优选为8~20μm,进一步优选为10~17μm。若平均单纤维直径高于30μm,则保护无纺布的纤维间的空隙变大,存在耐重复水洗性差的情况。另一方面,平均单纤维直径低于5μm时,纤维间的空隙变窄,存在压力损失变高的情况。

滤材D中的保护无纺布的克重优选为5~50g/m2,更优选为8~40g/m2,进一步优选为10~20g/m2。若克重高于50g/m2,则存在压力损失变高的情况,另一方面,若克重低于5g/m2,则有耐重复水洗性差的情况。

滤材D中的保护无纺布的厚度没有特别限制,但优选为0.05~1.0mm,更优选为0.1~0.6mm,进一步优选为0.15~0.5mm。保护无纺布的厚度低于0.05mm时,存在耐重复水洗性差的情况。另一方面,高于1.0mm时,褶皱加工困难,并且存在褶皱的凸起折痕高度不整齐一致的情况。

作为滤材D的支承体用无纺布,可列举上述滤材C中的支承体用无纺布。

本发明的空气滤清器用滤材,可以作为单板使用,但也可以实施通常称为褶皱加工的山谷状的折叠加工或瓦楞纸板加工中的中芯等的波状加工,并以此形状使用,另外,还可以作为加工成卷状的卷绕式过滤器使用。

【实施例】

以下列举实施例更具体地说明本发明,但本发明不受实施例限定。还有,实施例6~10、15~20、29~30、38~40、44~50和比较例5~10、15~20、25~30、35~40、45~50是缺失序号。

《评价方法》

[压力损失1的评价方法]

对所得到的滤材进行切割,使通风尺寸为300×300mm。将该切割滤材以杜绝从滤材的周围发生泄漏,并且避免松弛发生的方式设置于能够以一定的风速导入空气的试验风洞中。在风速0.10m/s的条件下,用压力计测量滤材上游侧与下游侧的差压,测量压力损失。

◎(Execellent):压力损失低于60Pa。

○(Good):压力损失为60Pa以上且低于70Pa。

×(Poor):压力损失为70Pa以上。

[压力损失2的评价方法]

对所得到的滤材进行切割,使通风尺寸为300×300mm。将该切割滤材以杜绝从滤材的周围发生泄漏,并且避免松弛发生的方式设置于能够以固定风速导入空气的试验风洞中。在风速0.5m/s的条件下,用压力计测量滤材上游侧与下游侧的差压,测量压力损失。根据测量值,以如下方式进行判定。

○(Execellent):压力损失低于50Pa。

△(Good):压力损失在50Pa以上且低于70Pa。

×(Poor):压力损失为70Pa以上。

[粘接强度的评价方法]

对所得到的滤材,使用往复式打褶机,实施作为后加工的褶皱加工。确认褶皱加工后的滤材,确认熔接部分有无剥离,以如下方式进行判定。

○(Good):无剥离,有充分的粘接强度。

×(Poor):有剥离,粘接强度不足。

[后加工性的评价方法]

在所述褶皱加工中,一边分切加工为宽186mm一边进行褶皱加工,使褶皱的凸起折痕高度为28mm,将41个凸起折痕作为1个空气滤清器而切割滤材。使褶皱加工后的滤材凸起折痕均等,以符合186×200×28mm的长方体的方式保持,在此状态下,以完全堵住滤材的分切端面的方式,粘贴宽30mm×长250mm的带状的、厚度1mm且200g/m2的聚酯制纺粘无纺布,固定褶皱加工后的滤材,所述纺粘无纺布涂布有厚约2mm的乙烯醋酸乙烯酯树脂的热熔粘接剂。切割多余的所述纺粘无纺布,使空气滤清器的外形成为200×200×30mm的长方体,作为空气滤清器。制作100个空气滤清器。确认制作的空气滤清器,贴合的滤材发生翘起或卷起的情况和空气滤清器的凸起折痕高度不整齐的情况为“不良”,计算空气滤清器的不良率,以下述方式判定后加工性。

○(Excellent):不良率为1%以下。

△(Good):不良率高于1%并在5%以下。

×(Poor):不良率超过5%。

[集尘效率的评价方法]

对所得到的滤材进行切割,使通风尺寸为300×300mm。将该切割滤材以杜绝从滤材的周围发生泄漏,并且避免松弛发生的方式设置于能够以固定风速导入空气的试验风洞中。在风速0.5m/s的条件下,用粒子计数器测量滤材上游侧和下游侧的0.3~0.5μm粒径的大气尘粒数量,由上游侧和下游侧的测量结果,计算集尘效率(%)。根据计算值,以如下方式进行判定。

○(Execellent):集尘效率为99.97%以上。

△(Good):集尘效率在99.00%以上且低于99.97%。

×(Poor):集尘效率低于99.00%。

[除臭性能(醛)的评价方法]

对所得到的滤材进行切割,使之成为100mm×100mm,静置于100升的密闭容器内。接着,在容器中注入10ppm乙醛30分钟后,用气相色谱仪测量容器中的乙醛浓度(ppm)。由乙醛的初始浓度和测量值,计算气体去除率(%)。根据计算值,以如下方式进行判定。

◎(Execellent):气体去除率为80~100%。

○(Good):气体去除率50%以上且低于80%。

△(Average):气体去除率为20%以上且低于50%。

×(Poor):气体去除率低于20%。

[除臭性能(二氧化硫)的评价方法]

切割得到的滤材,使通风尺寸为300×300mm,另行准备测试样品。在1m3的不锈钢箱内设置装配有该测试样品的空气净化器(Daikin制ACEF3DS),拆除测试样品以外的所有正品过滤器。注入臭气(二氧化硫)而使箱内初始浓度达到约8.0ppm,接着,以涡轮模式使空气净化器运转,测量60分钟后的箱内浓度(ppm)。由臭气的初始浓度和测量值,计算气体去除率(%)。根据计算值,以如下方式进行判定。

○(Excellent):气体去除率为70%以上。

△(Good):气体去除率为30%以上并低于70%。

×(Poor):气体去除率低于30%。

[耐重复水洗性的评价方法]

对于按300×300mm方式切割的滤材四边,使用热封机进行热熔接而封接。接着,浸渍在水中20分钟后,使其处于流水中1分钟,接着,以90℃干燥1小时,以此作为1个周期。每个周期,用上述方法测量集尘效率,重复试验,直到集尘效率低于90%,基于下述的评价标准判定结果。

○(Excellent):周期数为60次以上。

△(Good):周期数为40次以上并低于60次。

×(Poor):周期数低于40次。

实施例1

使用克重70g/m2的聚酯制纺粘无纺布,和对于克重25g/m2的聚丙烯制熔喷进行了永久带电加工的、在5.3cm/秒条件下的0.3~0.5μm计数法捕集效率为99.97%以上的无纺布,通过超声波热熔接贴合成层压无纺布,制作由此层压无纺布形成的滤材。这时,得到作为熔接部分的花样形成重复图样,构成花样的花样单元以如下方式配置的滤材。

[关于实施例1的花样单元配置的说明]

在超声波热熔接加工时,以如下方式配置:以不可见的正三角形ABC彼此不重叠的方式保持方向统一,并且,使该正三角形ABC的各边的中点与相邻的正三角形的顶点一致(图1)。在连接该正三角形ABC的重心G与各顶点A、B、C的3条线上,分别存在不同的长方形的花样单元,该各条线与存在于其上的该各长方形的长边平行,且该各花样单元以使其存在的该线的中点与该长方形的重心一致的方式形成(图2)。不可见的正三角形ABC的一边的长度为22mm,长方形的长边为2mm,短边为0.5mm。

实施例2、比较例1

得到实施例2和比较例1的滤材,实施例2除了不可见的正三角形ABC一边的长度为20mm以外,均与实施例1相同,比较例1除了不可见的正三角形ABC一边的长度为25mm以外,均与实施例1相同。

实施例3、比较例2

得到实施例3和比较例2的滤材,实施例3除了花样单元的大小为1mm×3mm以外,均与实施例2相同,比较例2除了花样单元的大小为0.5mm×1mm以外,均与实施例2相同。

实施例4

得到实施例4的滤材,实施例4除了花样单元的大小为1.2mm×3.5mm,不可见的正三角形ABC一边的长度为24mm以外,均与实施例1相同。

比较例3

得到比较例3的滤材,比较例3除了不可见的正三角形ABC一边的长度为19mm以外,均与实施例3相同。

比较例4

得到比较例4的滤材,比较例4除了花样单元的大小为1.2mm×4mm以外,均与实施例4相同。

实施例5

得到实施例5的滤材,实施例5在贴合加滤材时,使滤材的流向与连接相邻的不可见的正三角形ABC的重心G所得到的线所形成的最小角度为19°,除此以外均与实施例1相同。

实施例1~5和比较例1~4的滤材的评价结果显示在表1中。

【表1】

由实施例1~5和比较例1~4的评价结果的比较可知,含有2层以上的无纺布经熔接贴合而成的层压无纺布,熔接部分构建的花样形成重复图样,构成花样的1个花样单元的面积的平均值为1~4.2mm2,相邻的花样单元间的最短距离的最大值为10mm以下,用熔接部分的阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值为0.8~1.2%/mm2的滤材,是压力损失和粘接强度的平衡优异,后加工性优异的滤材。

由实施例2与比较例2的比较可知,1个花样单元的面积的平均值低于1mm2时,褶皱加工中发生熔接部分的剥离,粘接强度差。

由实施例4与比较例4的评价结果的比较可知,1个花样单元的面积的平均值高于4.2mm2时,熔接部分大,压力损失变高。

根据实施例4和比较例1的评价结果的比较,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值低于0.8%/mm2时,花样变得稀疏,相邻的花样单元间的最短距离的最大值高于10mm,在后加工中,滤材发生翘起或卷起,不良率高。

由实施例3和比较例3的评价结果的比较可知,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值高于1.2%/mm2时,花样变得密集,压力损失变高。

由实施例1与实施例5的评价结果的比较可知,通过使花样倾斜,可抑制贴合的无纺布的翘起和卷起,后加工性良好,更为优选。

<滤材A>

〔贴合无纺布的制造:带电无纺布和保护无纺布的贴合〕

(超声波贴合无纺布1)

使用15g/m2的聚丙烯制纺粘无纺布(保护无纺布),和对于25g/m2的聚丙烯制熔喷无纺布进行了永久带电加工的、在5.3cm/秒条件下的0.3~0.5μm计数法捕集效率为99.97%以上的无纺布(带电无纺布),通过超声波熔接进行贴合加工,制作超声波贴合无纺布1。

超声波贴合加工时,以使不可见的正三角形ABC以彼此不重叠的方式统一方向而配置,并且,以使该正三角形ABC的各边的中点与相邻的正三角形的顶点一致的方式进行配置(图1),在连接该正三角形ABC的重心G和各顶点A、B、C的线上,存在长方形的花样单元,以该线与该长方形的长边平行,并使该线的中点与该长方形的重心一致的方式配置花样单元(图2)。不可见的正三角形ABC一边的长度为22mm,长方形的长边为2mm,短边为0.5mm。

(超声波贴合无纺布2)

得到的超声波贴合无纺布2,其不可见的正三角形ABC一边的长度为20mm,除此以外均与超声波贴合无纺布1相同。

(超声波贴合无纺布3)

得到的超声波贴合无纺布3,其不可见的正三角形ABC一边的长度为25mm,除此以外均与超声波贴合无纺布1相同。

(超声波贴合无纺布4)

得到的超声波贴合无纺布4,其花样单元的大小为1mm×3mm,除此以外均与超声波贴合无纺布2相同。

(超声波贴合无纺布5)

得到的超声波贴合无纺布5,其花样单元的大小为0.5mm×1mm,除此以外均与超声波贴合无纺布2相同。

(超声波贴合无纺布6)

得到的超声波贴合无纺布6,其花样单元的大小为1.2mm×3.5mm,不可见的正三角形ABC一边的长度为24mm,除此以外均与超声波贴合无纺布1相同。

(超声波贴合无纺布7)

得到的超声波贴合无纺布7,其不可见的正三角形ABC一边的长度为19mm,除此以外均与超声波贴合无纺布4相同。

(超声波贴合无纺布8)

得到的超声波贴合无纺布8,其花样单元的大小为1.2mm×4mm,除此以外均与超声波贴合无纺布6相同。

实施例11

在支承体用无纺布(60g/m2的聚酯制纺粘无纺布)之上,散布相对于醛吸附剂(4-氨基-1,2,4-三唑和氯化铁浸渍粒状活性炭)100质量份,混合有热塑性粘接剂(软化点100℃的乙烯-醋酸乙烯共聚物粉体)50质量份的混合粉体300g/m2,对着表面温度150℃的红外线加热器从散布侧加热,接着,在热塑性粘接剂塑化之后停止加热,迅速地使支承体用无纺布的吸附剂散布侧,以与超声波贴合无纺布1的带电无纺布侧相接的方式重叠,夹在2根转辊间加压,通过粘接使之一体化,得到实施例11的滤材。

实施例12

将实施例11中所用的超声波贴合无纺布1替换成超声波贴合无纺布2,通过除此以外均与实施例11同样的方法,得到实施例12的滤材。

实施例13

将实施例11中所用的超声波贴合无纺布1替代成超声波贴合无纺布4,通过除此以外均与实施例11同样的方法,得到实施例13的滤材。

实施例14

将实施例11中所用的超声波贴合无纺布1替代成超声波贴合无纺布6,通过除此以外均与实施例11同样的方法,得到实施例14的滤材。

比较例11

将实施例11中所用的超声波贴合无纺布1替代成超声波贴合无纺布3,通过除此以外均与实施例11同样的方法,得到比较例11的滤材。

比较例12

将实施例11中所用的超声波贴合无纺布1替代成超声波贴合无纺布5,通过除此以外均与实施例11同样的方法,得到比较例12的滤材。

比较例13

将实施例11中所用的超声波贴合无纺布1替代成超声波贴合无纺布7,通过除此以外均与实施例11同样的方法,得到比较例13的滤材。

比较例14

将实施例11中所用的超声波贴合无纺布1替代成超声波贴合无纺布8,通过除此以外均与实施例11同样的方法,得到比较例14的滤材。

实施例11~14和比较例11~14的评价结果显示在表2中。

【表2】

由实施例11~14和比较例11~14的评价结果的比较可知,含有2层以上的无纺布经熔接贴合而成的层压无纺布,熔接部分构建的花样形成重复图样,构成花样的1个花样单元的面积的平均值为1~4.2mm2,相邻的花样单元间的最短距离的最大值为10mm以下,用熔接部分的阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值为0.8~1.2%/mm2的滤材,是压力损失和粘接强度的平衡优异,并且集尘效率、除臭性能优异,不良率也低的滤材。

由实施例12与比较例12的比较可知,1个花样单元的面积的平均值低于1mm2时,褶皱加工中熔接部分发生剥离,粘接强度差。

实施例14与比较例14的评价结果的比较可知,1个花样单元的面积的平均值高于4.2mm2时,熔接部分大,压力损失变高。

由实施例14和比较例11的评价结果的比较可知,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值低于0.8%/mm2时,花样变得稀疏,相邻的花样单元间的最短距离的最大值高于10mm,在后加工中,滤材发生翘起和卷起,不良率高。

由实施例13和比较例13的评价结果的比较可知,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值高于1.2%/mm2时,花样变得密集,压力损失变高。

<滤材B>

实施例21

使用支承体用无纺布(由克重50g/m2的聚酯纤维和丙烯酸树脂构成的化学粘合无纺布),和对于克重30g/m2的聚丙烯制熔喷无纺布进行了永久带电加工的、在5.3cm/秒条件下的0.3~0.5μm计数法捕集效率为99.97%以上的带电无纺布,通过超声波熔接进行贴合加工(超声波贴合加工)而作为层压无纺布,得到实施例21的空气滤清器滤材。

在超声波贴合加工时,使不可见的正三角形ABC以彼此不重叠的方式统一方向而配置,并且,以使该正三角形ABC的各边的中点与相邻的正三角形的顶点一致的方式进行配置(图1),在连接该正三角形ABC的重心G与各顶点A、B、C的线上,存在长方形的花样单元,以该线与该长方形的长边平行,并使该线的中点与该长方形的重心一致的方式配置花样单元(图2)。不可见的正三角形ABC一边的长度为22mm,长方形的长边为2mm,短边为0.5mm。

实施例22

得到的实施例22的滤材,其不可见的正三角形ABC一边的长度为20mm,除此以外均与实施例21相同。

比较例21

得到的比较例21的空气滤清器滤材,其不可见的正三角形ABC一边的长度为25mm,除此以外均与实施例21相同。

比较例22

得到的比较例22的滤材,其花样单元的大小为0.5mm×1mm,除此以外无与实施例22相同。

实施例23

得到的实施例23的滤材,其花样单元的大小为1.2mm×3.5mm,不可见的正三角形ABC一边的长度为24mm,除此以外均与实施例21相同。

比较例23

得到的比较例23的滤材,其花样单元的大小为1mm×3mm,不可见的正三角形ABC一边的长度为19mm,除此以外均与实施例21相同。

比较例24

得到的比较例24的滤材,其花样单元的大小为1.2mm×4mm,除此以外均与实施例23相同。

实施例24

得到的实施例24的滤材,其支承体用无纺布是由克重20g/m2的聚酯纤维和丙烯酸树脂构成的化学粘合无纺布,除此以外均与实施例21。

实施例25

得到的实施例25的滤材,其支承体用无纺布是由克重120g/m2的聚酯纤维和丙烯酸树脂构成的化学粘合无纺布,除此以外均与实施例21相同。

实施例26

得到的实施例26的滤材,其支承体用无纺布是由克重50g/m2的聚酯纤维和聚酯粘合剂纤维构成的热粘合无纺布,除此以外均与实施例21相同。

实施例27

得到的实施例27的滤材,其带电无纺布是对于克重5g/m2的聚丙烯制熔喷无纺布进行了永久带电加工的、在5.3cm/秒条件下的0.3~0.5μm计数法捕集效率为99.97%以上的带电无纺布,除此以外均与实施例21相同。

实施例28

得到的实施例28的滤材,其带电无纺布是对于克重60g/m2的聚丙烯制熔喷无纺布进行了永久带电加工的、在5.3cm/秒条件下的0.3~0.5μm计数法捕集效率为99.97%以上的带电无纺布,除此以外匀与实施例21相同。

实施例21~28和比较例21~24的评价结果显示在表3和表4中。

【表3】

【表4】

由实施例21~28和比较例21~24的评价结果的比较可知,含有2层以上的无纺布经熔接而贴合的层压无纺布,熔接部分构建的花样形成重复图样,构成花样的1个花样单元的面积的平均值为1~4.2mm2,相邻的花样单元间的最短距离的最大值为10mm以下,用熔接部分的阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值为0.8~1.2%/mm2的滤材,是压力损失和粘接强度的平衡优异,并且集尘效率优异,不良率也低的滤材。

由实施例21和比较例21的评价结果的比较可知,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值低于0.8%/mm2时,花样变得稀疏,相邻的花样单元间的最短距离的最大值高于10mm,后加工中,滤材发生翘起和卷起,不良率变高。

由实施例22和比较例22的比较可知,1个花样单元的面积的平均值低于1mm2时,褶皱加工中发生熔接部分的剥离,粘接强度差。

由实施例22和比较例23的评价结果的比较可知,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值低于1.2%/mm2时,花样变得密集,压力损失变高。

由实施例23和比较例24的评价结果的比较可知,1个花样单元的面积的平均值高于4.2mm2时,熔接部分大,压力损失变高。

实施例31

支承体用无纺布使用由聚酯纤维和丙烯酸树脂构成的、克重50g/m2的化学粘合无纺布,在该支承体用无纺布中,浸渗醛吸附剂(由氨基化合物修饰的硅酸铝,平均粒径5μm),使其含量为10g/m2,苯乙烯丙烯酸树脂乳液粘合剂,使其含量为4g/m2,以120℃干燥,制作担载醛吸附剂的支承体用无纺布。接着,使用该支承体用无纺布,和对于30g/m2的聚丙烯制熔喷无纺布进行了永久带电加工的、在5.3cm/秒条件下的0.3~0.5μm计数法捕集效率为99.97%以上的带电无纺布,由超声波熔接进行贴合加工,得到实施例31的滤材。

由超声波熔接进行贴合加工时,以使不可见的正三角形ABC以彼此不重叠的方式统一方向而配置,并且,以使该正三角形ABC的各边的中点和相邻的正三角形的顶点一致的方式进行配置(图1),在连接该正三角形ABC的重心G和各顶点A、B、C的线上,存在长方形的花样单元,以使该线与该长方形的长边平行,且使该线的中点与该长方形的重心一致的方式配置花样单元(图2)。不可见的正三角形ABC一边的长度为22mm,长方形的长边为2mm,短边为0.5mm。

实施例32

得到的实施例32的滤材,其不可见的正三角形ABC一边的长度为20mm,除此以外均与实施例31相同。

比较例31

得到的比较例31的滤材,其不可见的正三角形ABC一边的长度为25mm,除此以外无与实施例31相同。

比较例32

得到的比较例32的滤材,其花样单元的大小为0.5mm×1mm,除此以外均与实施例32相同。

实施例33

得到的实施例33的滤材,其花样单元的大小为1.2mm×3.5mm,不可见的正三角形ABC一边的长度为24mm,除此以外均与实施例31相同。

比较例33

得到的比较例33的滤材,其花样单元的大小为1mm×3mm,不可见的正三角形ABC一边的长度为19mm,除此以外均与实施例31相同。

比较例34

得到的比较例34的滤材,其花样单元的大小为1.2mm×4mm,除此以外均与实施例33相同。

实施例34

得到的实施例34的滤材,其支承体用无纺布是由聚酯纤维和丙烯酸树脂构成的克重25g/m2的化学粘合无纺布,除此以外均与实施例31相同。

实施例35

得到的实施例35的滤材,其支承体用无纺布是由聚酯纤维和丙烯酸树脂构成的130g/m2的化学粘合无纺布,除此以外均与实施例31相同。

实施例36

得到的实施例36的滤材,其醛吸附剂的平均粒径为1μm,除此以外均与实施例31相同。

实施例37

得到的实施例37的滤材,其醛吸附剂的平均粒径为50μm,除此以外均与实施例31相同。

实施例31~37和比较例31~34的评价结果显示在表5和表6中。

【表5】

【表6】

由实施例31~37和比较例31~34的评价结果的比较可知,含有2层以上的无纺布经熔接贴合而成的层压无纺布,熔接部分构建的花样形成重复图样,构成花样的1个花样单元的面积的平均值为1~4.2mm2,相邻的花样单元间的最短距离的最大值为10mm以下,用熔接部分的阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值为0.8~1.2%/mm2的滤材,是压力损失和粘接强度的平衡优异,并且集尘效率、除臭性能优异,不良率也低的滤材。

由实施例32和比较例32的比较可知,1个花样单元的面积的平均值低于1mm2时,后加工中熔接部分发生剥离,粘接强度差。

由实施例33和比较例34的评价结果的比较可知,1个花样单元的面积的平均值高于4.2mm2时,熔接部分大,压力损失变高。

由实施例33和比较例31的评价结果的比较可知,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值低于0.8%/mm2时,花样变得稀疏,相邻的花样单元间的最短距离的最大值高于10mm,在后加工中,滤材发生翘起和卷起,不良率变高。

由实施例32和比较例33的评价结果的比较,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值低于1.2%/mm2时,花样变得密集,压力损失变高。

实施例41

支承体用无纺布使用由聚酯纤维和丙烯酸树脂构成的、克重50g/m2的化学粘合无纺布,在该支承体用无纺布上,浸渗涂布含量为12g/m2的粉末活性炭(吸附剂,椰壳活性炭,累计体积百分率D50为30μm),和含量为4g/m2的苯乙烯丙烯酸树脂乳液粘合剂,以120℃干燥,制作担载有吸附剂的支承体用无纺布。

接着,使用支承体用无纺布,和对于30g/m2的聚丙烯制熔喷无纺布进行了永久带电加工的、在5.3cm/秒条件下的0.3~0.5μm计数法捕集效率为99.97%以上的带电无纺布,由超声波熔接进行贴合加工,得到实施例41的滤材。

由超声波熔接进行贴合加工时,以使不可见的正三角形ABC以彼此不重叠的方式统一方向而配置,并且,以使该正三角形ABC的各边的中点与相邻的正三角形的顶点一致的方式进行配置(图1),在连接该正三角形ABC的重心G与各顶点A、B、C的线上,存在长方形的花样单元,以该线与该长方形的长边平行,且使该线的中点与该长方形的重心一致的方式配置花样单元(图2)。不可见的正三角形ABC一边的长度为22mm,长方形的长边为2mm,短边为0.5mm。

实施例42

得到的实施例42的滤材,其不可见的正三角形ABC一边的长度为20mm,除此以外均与实施例41相同。

比较例41

得到的比较例41的滤材,其不可见的正三角形ABC一边的长度为25mm,除此以外均与实施例41相同。

比较例42

得到的比较例42的滤材,其花样单元的大小为0.5mm×1mm,除此以外均与实施例42相同。

实施例43

得到的实施例43的滤材,其花样单元的大小为1.2mm×3.5mm,不可见的正三角形ABC一边的长度为24mm,除此以外均与实施例41相同。

比较例43

得到的比较例43的滤材,其花样单元的大小为1mm×3mm,不可见的正三角形ABC一边的长度为19mm,除此以外均与实施例41相同。

比较例44

得到的比较例44的滤材,其花样单元的大小为1.2mm×4mm,除此以外均与实施例43相同。

实施例41~43和比较例41~44的评价结果显示在表7中。

【表7】

由实施例41~43和比较例41~44的评价结果的比较可知,含有2层以上的无纺布经熔接贴合而成的层压无纺布,熔接部分构成的花样形成重复图样,构成花样的1个花样单元的面积的平均值为1~4.2mm2,相邻的花样单元间的最短距离的最大值为10mm以下,用熔接部分的阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值为0.8~1.2%/mm2的滤材,是压力损失和粘接强度的平衡优异,并且集尘性能、除臭性能优异,不良率也低的滤材。

由实施例42和比较例42的比较可知,1个花样单元的面积的平均值低于1mm2时,褶皱加工中熔接部分发生剥离,粘接强度差。

由实施例43和比较例44的评价结果的比较可知,1个花样单元的面积的平均值低于4.2mm2时,熔接部分大,压力损失变高。

由实施例43和比较例41的评价结果的比较可知,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值低于0.8%/mm2时,花样变得稀疏,相邻的花样单元间的最短距离的最大值高于10mm,滤材发生翘起或卷起,不良率高,后加工性差。

由实施例42和比较例43的评价结果的比较可知,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值高于1.2%/mm2时,花样变得密集,压力损失变高。

<滤材D>

实施例51

作为带电无纺布,使用对于30g/m2的聚丙烯制熔喷无纺布进行了永久带电加工的、在5.3cm/秒条件下的0.3~0.5μm计数法集尘效率为99.97%以上的无纺布。

作为保护无纺布,使用15g/m2的聚丙烯制纺粘无纺布。

作为支承体用无纺布,使用由聚酯纤维和丙烯酸树脂构成的、克重50g/m2的化学粘合无纺布。

以保护无纺布/带电无纺布/支承体用无纺布的三层结构进行层叠后,由超声波熔接进行贴合加工,得到实施例51的滤材。

在由超声波熔接进行贴合加工时,以使不可见的正三角形ABC以彼此不重叠的方式统一方向而配置,并且,以使该正三角形ABC的各边的中点与相邻的正三角形的顶点一致的方式进行配置(图1),在连接该正三角形ABC的重心G与各顶点A、B、C的线上,存在长方形的花样单元,以该线与该长方形的长边平行,且使该线的中点与该长方形的重心一致的方式配置花样单元(图2)。不可见的正三角形ABC一边的长度为22mm,长方形的长边为2mm,短边为0.5mm。

实施例52

得到的实施例52的滤材,其不可见的正三角形ABC一边的长度为20mm,除此以外均与实施例51相同。

比较例51

得到的比较例51的滤材,其不可见的正三角形ABC一边的长度为25mm,除此以外均与实施例51相同。

比较例52

得到的比较例52的滤材,其花样单元的大小为0.5mm×1mm,除此以外均与实施例52相同。

实施例53

得到的实施例53的滤材,其花样单元的大小为1.2mm×3.5mm,不可见的正三角形ABC一边的长度为24mm,除此以外均与实施例51相同。

比较例53

得到的比较例53的滤材,其花样单元的大小为1mm×3mm,不可见的正三角形ABC一边的长度为19mm,除此以外均与实施例51相同。

比较例54

得到的比较例54的滤材,其花样单元的大小为1.2mm×4mm,除此以外均与实施例53相同。

实施例51~53和比较例51~54的评价结果显示在表8中。

【表8】

由实施例51~53和比较例51~54的评价结果的比较可知,含有2层以上的无纺布经熔接而贴合而成的层压无纺布,熔接部分构建的花样形成重复图样,构成花样的1个花样单元的面积的平均值为1~4.2mm2,相邻的花样单元间的最短距离的最大值为10mm以下,用熔接部分的阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值为0.8~1.2%/mm2的空气滤清器用滤材,是压力损失低,熔接部分的粘接强度充分,能够抑制翘起和翻发生,集尘性能也优异,并且重复水洗后的集尘性能难以降低,后加工性也优异的滤材。

由实施例52和比较例52的比较可知,1个花样单元的面积的平均值低于1mm2时,熔接部分发生剥离,粘接强度差。

由实施例53和比较例54的评价结果的比较可知,1个花样单元的面积的平均值高于4.2mm2时,熔接部分大,压力损失变高。

由实施例53和比较例51的评价结果的比较可知,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值低于0.8%/mm2时,花样变得稀疏,相邻的花样单元间的最短距离的最大值高于10mm,滤材发生翘起或卷起,不良率高,后加工性差。

由实施例52和比较例53的评价结果的比较可知,用阻塞率除以1个花样单元的面积的平均值的所得值低于1.2%/mm2时,花样变得密集,压力损失变高。

【产业上的实用性】

本发明能够被利用于空调设备等所使用的空气滤清器用滤材。

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