(57)【要約】【課題】圧力損失が低く、高いガス除去性能を有するエアフィルタ用支持シートを提供する。【解決手段】繊維径０．３〜６０ｄｔｅｘ、長さ５〜２０ｍｍ、嵩高さが少なくとも１．４ｍｍの複数のポリエステル繊維が敷き詰められ、接合した状態にした不織布からなり、前記不織布にホルムアルデヒド吸着剤が添着保持されていることにより、圧力損失が低く、高いガス除去性能を有するエアフィルタ用支持シートを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維径０．３〜６０ｄｔｅｘ、長さ５〜２０ｍｍ、嵩高さが少なくとも１．４ｍｍのポリエステル繊維が複数敷き詰められ、接合した状態にした不織布からなり、前記不織布にホルムアルデヒド吸着剤が添着保持されているエアフィルタ用支持シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の粉塵や臭気成分を除去するエアフィルタを構成する支持シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエアフィルタとして、支持シートにエレクトレットメルトブロー不織布を貼り付けてプリーツ加工したものが知られている（例えば特許文献１）。エレクトレットメルトブロー不織布はポリプロピレンなどを溶融してノズルから吹き付けて作成した不織布にコロナ放電法などのエレクトレット化処理を施して初期の集塵効率を高めたものである。
【０００３】
エアフィルタは、濾過シートの面風速を下げて圧力損失を下げたり、濾過シートの集塵効率としての寿命を延ばす目的でプリーツ加工を施して蛇腹状にしたりすることが一般的だが、エレクトレットメルトブロー不織布からなる濾過シートは単体では腰がなくプリーツ加工は不可能である。そこで補強材である支持シートに濾過シートを貼り付けた２層構造とし、プリーツ加工を実現している。
【０００４】
そして、特許文献１では支持シートに粉末活性炭とアジピン酸ジヒドラジド、難燃剤、アクリル酸エステル樹脂バインダーを添着して脱臭機能を付与している。そして支持シートの目の大きさ、すなわち平均ポアサイズを１００〜１８０μｍに制御することで難延焼性を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５４２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来のエアフィルタ用支持シートは、繊維の作る目の大きさを１００〜１８０μｍに制御しているが、添着の加工条件によっては吸着剤および接着剤が膜を張って目を潰してしまい、圧力損失が非常に高くなるという課題を有する。
【０００７】
そこで本発明は、圧力損失が低く、かつ高いガス除去性能を有するエアフィルタ用支持シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のエアフィルタ用支持シートは、繊維径０．３〜６０ｄｔｅｘ、長さ５〜２０ｍｍ、嵩高さが少なくとも１．４ｍｍのポリエステル繊維が複数敷き詰められ、接合した状態にした不織布からなり、前記不織布にホルムアルデヒド吸着剤が添着保持されているものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エアフィルタ用支持シートを、繊維径０．３〜６０ｄｔｅｘ、長さ５〜２０ｍｍ、嵩高さが少なくとも１．４ｍｍのポリエステル繊維が複数敷き詰められ、接合した状態にした不織布からなり、前記不織布にホルムアルデヒド吸着剤が添着保持されているという構成にしたことにより、圧力損失が低く、かつ高いガス除去性能を有するエアフィルタ用支持シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態の不織布の図
【図２】同実施の形態の繊維の正面図
【図３】同実施の形態の繊維の平面図
【図４】同実施の形態の繊維の側面図
【図５】同実施の形態の拡大図
【図６】同実施例のサンプルの特性を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の請求項１に係るエアフィルタ用支持シートは、繊維径０．３〜６０ｄｔｅｘ、長さ５〜２０ｍｍ、嵩高さが少なくとも１．４ｍｍのポリエステル繊維が複数敷き詰められ、接合した状態にした不織布からなり、前記不織布にホルムアルデヒド吸着剤が添着保持されているものである。
【００１２】
これにより、０．４９ＭＰａで押すと圧縮されて厚さが３０％以上減少する嵩の大きい支持シートが得られ、圧力損失が低く、かつ高いガス除去性能を有するエアフィルタ用支持シートを提供することができる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１に不織布を、図２、図３および図４それぞれに繊維の正面図、平面図および側面図を示す。
【００１５】
本実施の形態のエアフィルタ用支持シート１は、不織布３と不織布３の表面に添着保持させた吸着剤４から構成されている。
【００１６】
不織布３は、複数の繊維２を接合してシート状に形成したシート状構成物であり、エアフィルタ用支持シート１はバインダー５によって吸着剤４を不織布３の表面に添着保持したものである。
【００１７】
また、不織布３は、０．３〜６０ｄｔｅｘ（ポリエステル繊維の換算径として約５〜７４μｍ）、長さ５〜２０ｍｍのポリエステルなどの繊維２を複数敷き詰め、接合した状態にした不織布である。繊維２の接合には、サーマルボンド法やケミカルボンド法、スパンボンド法を用いることができる。これによりウェブ化することができる。
【００１８】
繊維２は０．３〜６０ｄｔｅｘ、長さ５〜２０ｍｍのポリエステル繊維で、まっすぐではなくある程度くねくねと３次元に捩れた形状をしており、平らな面に寝かせても面から浮く部分を有する。
【００１９】
特に、浮いた高さ（嵩高さ）が１．４ｍｍ以上の繊維を用いることで０．４９ＭＰａで押すと圧縮されて厚さが３０％以上減少する嵩の大きいエアフィルタ用支持シート１が得られる。なお、０．３〜６０ｄｔｅｘ、長さ５〜２０ｍｍ、嵩高さが１．４ｍｍ以上の繊維の状態は、不織布３から取り出した場合においても維持される。
【００２０】
なお、嵩高さの計測は、接合前の繊維またはエアフィルタ用支持シート１から繊維を数本抜き取って定盤台（平らな面）に静置してハイトゲージでそれぞれを測定するものである。
【００２１】
バインダー５によって吸着剤４を不織布３に添着保持させたエアフィルタ用支持シート１の拡大図を図５に示す。吸着剤４はバインダー５によって繊維２の表面に固定化されている。吸着剤４の種類は粉末状活性炭やシリカ、ゼオライトなどがあり、１〜１００μｍの粒子径を有する。吸着剤の中には酸性ガス、アルカリ性ガスの再放出を防ぐために化学吸着剤を添加したものも存在する。アルデヒド系ガスの場合は化学吸着剤としてアミン化合物が有効である。
【００２２】
バインダー５はアクリル酸エステルのエマルション化合物がよく知られている。このバインダーは水に可溶なため、吸着剤、水、バインダーをボールミルでよく混合することで添着用の水系スラリー液が得られる。これに不織布３を含浸し、ローラー絞り機で余剰液を除いて常温もしくは加熱乾燥することで吸着剤４が添着されたエアフィルタ用支持シート１を得ることができる。
【００２３】
本実施の形態のエアフィルタ用支持シート１に用いる不織布３は嵩が大きいという特徴を有するため、繊維２が平面上に並ぶのでなく厚み方向に層状に配置される。そのため繊維２が作る目も平面状に横一列に並ぶのでなく厚み方向にずれて層状に配置される。このような構造とすることで吸着剤４とバインダー５を含有する添着液に含浸して乾燥した時に吸着剤４およびバインダー５が膜を張って目を潰すことを抑えることができる。
【００２４】
不織布３の嵩が小さくて平べったい形状の場合、目を構成する繊維２が横に並ぶため、
吸着剤４およびバインダー５が膜を張って目を潰しやすい。目が潰れると空気の通り道がなくなるため、出来上がる支持シートの圧力損失は非常に高いものになる。目を潰さないことで空気の通り道を確保し、低い圧力損失を実現することができる。
【実施例】
【００２５】
ここで、本実施の形態のサンプルＡおよび従来技術に基づくサンプルＢを作成してそれぞれの圧力損失、圧縮減少率、およびホルムアルデヒドの吸着性能を評価した。共通項目を以下に示す。
【００２６】
＜サンプル＞
・繊維：繊維径０．３〜６０ｄｔｅｘ（ポリエステル繊維の換算径として約５〜７４μｍ）のポリエステル繊維を用いた。目付け量は約７０ｇ／ｍ２とした。
・吸着剤と添着方法：ホルムアルデヒド化学吸着剤「ケスモン（登録商標）」（東亞合成製、ＮＳ２５１）とアクリル酸エステル樹脂バインダーとを２：１の比率で混合して水で粘度調整した添着液に、１２０ｍｍの正方形に切り出した支持シートを含浸し、ローラー型絞り機で絞って除液後に８０℃で乾燥した。添着量はどちらのサンプルにおいても約３０ｇ／ｍ２だった。
【００２７】
（１）サンプルＡ（実施例）の特徴
繊維の長さ５〜２０ｍｍ、嵩高さ１．４ｍｍ〜２ｍｍのポリエステル繊維を複数敷き詰め、サーマルボンド法によって接合して不織布を作成し、これにホルムアルデヒド吸着剤を添着保持させてエアフィルタ用支持シート１とした。
【００２８】
（２）サンプルＢ（比較例）特徴
繊維の長さ４０〜８０ｍｍ、嵩高さ０．８ｍｍ以下のポリエステル繊維を複数敷き詰め、サーマルボンド法によって接合して不織布を作成し、これにホルムアルデヒド吸着剤を添着保持させてエアフィルタ用支持シートとした。
【００２９】
＜評価方法＞
（１）圧力損失：面風速５．３ｃｍ／ｓにおけるサンプル（支持シート）の圧力損失を測定する。
・圧力損失の測定方法：開口寸法１００ｍｍ角のダクトの途中にサンプルを挟み込み、面風速５．３ｃｍ／ｓの空気を流した時のエアフィルタ用支持シート前後の圧力差を測定し、エアフィルタ用支持シート単体の圧力損失とした。また、メルトブロー製法で作ったポリプロピレン製の濾過シート（目付け量２０ｇ／ｍ２、繊維径２〜７μｍ、風速５．３ｃｍ／ｓ時の圧力損失２０Ｐａ）を重ね合わせたときの圧力損失の上昇分も測定評価した。
【００３０】
（２）圧縮減少率：サンプルに０Ｐａと０．４９ＭＰａの圧力をかけたときの厚さをそれぞれ計測し、以下の式を用いて圧縮減少率を算出した。
圧縮減少率＝｛１−（０．４９ＭＰａ時の厚さ）／（０ＭＰａ時の厚さ）｝×１００％
（３）吸着性能：ホルムアルデヒドの除去率を測定する。
・ホルムアルデヒドの測定方法：エアフィルタ用支持シートを直径７０ｍｍの開口を有するダクトにセットして０．１ｐｐｍのホルムアルデヒドガスを面風速６．５２ｃｍ／ｓで通過させ、エアフィルタ用支持シートの上流側および下流側のホルムアルデヒド濃度をホルムテクター（新コスモス電機製、ＸＰ−３０８Ｂ）で測定し、以下の式を用いてホルムアルデヒド除去率を測定した。
【００３１】
ホルムアルデヒド除去率＝（１―下流側濃度／上流側濃度）×１００％
＜評価結果＞
以下、それぞれのサンプルについて評価結果を記載する。
【００３２】
（１）圧力損失
５．３ｃｍ／ｓの風速で支持シート単体の圧力損失を測定した結果、サンプルＡで２．２Ｐａ、サンプルＢで５．１Ｐａだった。サンプルＡの圧力損失はサンプルＢの半分以下となった。
【００３３】
また、濾過シートを重ね合わせた時の５．３ｃｍ／ｓの風速時の圧力損失の上昇分はサンプルＡで２．４Ｐａ（単体の圧力損失と合わせて４．６Ｐａ）、サンプルＢで３．４Ｐａ（単体の圧力損失と合わせて８．５Ｐａ）だった。
【００３４】
（２）圧縮減少率
サンプルＡでは、厚さは、０Ｐａで圧縮時には０．３３ｍ、０．４９ＭＰＰａで圧縮時には０．２３ｍｍで、圧縮減少率は３０％だった。また、サンプルＢでは、０Ｐａで圧縮時には０．２９ｍｍ、０．４９ＭＰＰａで圧縮時には０．２５ｍｍで、圧縮減少率は１４％だった。
【００３５】
すなわち、圧力損失と圧縮減少率について比較を行うと、エアフィルタ用支持シートの目が潰れていると重ねられた濾過シートもその部分の通風ができなくなり、無駄な圧力損失の上昇が発生する。サンプルＡはサンプルＢよりも目の潰れが少ないといえる。
【００３６】
（３）ホルムアルデヒド除去率
６．５２ｃｍ／ｓの通過風速時に、サンプルＡ、サンプルＢともに６０％のホルムアルデヒド除去率を示した。サンプルＡ、サンプルＢともにホルムアルデヒドの除去性能は同等だった。
【００３７】
（４）結論
したがってサンプルＡをエアフィルタ用支持シート１として用いることで、ホルムアルデヒドの除去性能を維持しながら圧力損失を低減することが可能であることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本開示にかかるエアフィルタ用支持シートは圧力損失が低く、かつ高いガス除去性能を有する。そのため空気を通して有害成分を除去する空気清浄機などのエアフィルタとして有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１    エアフィルタ用支持シート
２    繊維
３    不織布
４    吸着剤
５    バインダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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