(57)【要約】【課題】繊維径の細い極細繊維を空調用エアフィルタに活用するにあたり、強度面を補強するために基材層へ積層することが一般的である。従来技術では、ろ材シート作製時に極細繊維層が破損することや、エアフィルタ加工時に極細繊維層が剥離、破断、擦れてしまうという問題点があった。【解決手段】本発明では、基材に積層した極細繊維層の保護をしながら低圧力損失・高効率を維持し、取り扱い性に優れたエアフィルタ用極細繊維積層ろ材の作製にあたり、基材に積層した極細繊維層を適度な粘着性・伸縮性を有する特殊な熱融着不織布で被覆し、ロール加圧するろ材シートの製造手法を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層３、極細繊維層２、カバーシート層１の３層からなり、基材に極細繊維を積層後、カバーシートを被覆し、加圧処理によって各層を一体化させることを特徴とするエアフィルタろ材の製造方法。
【請求項２】
積層されたろ材シートの加圧処理をロール加圧とし、ロールフェースに対し、０．１〜５．０Kｇ／CMにて加圧処理することを特徴とする請求項１のエアフィルタろ材の製造方法。
【請求項３】
カバーシートはポリエステル系熱融着不織布であることを特徴とした請求項２のエアフィルタろ材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極細繊維を使用したエアフィルタろ材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧力損失が低く粉塵捕集効率の高い空調用エアフィルタろ材として、繊維径が細いろ材を活用する手法が知られているが、極細繊維の層のみでは強度上の問題が発生するため、当該極細繊維層を基材層に積層することが一般的である。ただし、基材層に積層した長尺材を巻取りした時、極細繊維層が摩擦によって損傷したり剥離したりしやすいため、極細繊維層の接着と保護方法において解決すべき問題があった。
【０００３】
従来技術として、基材層へ積層する極細繊維層を保護するために、当該極細繊維層を繊維径5μm以上の織布や不織布で被覆する手法が特許文献１、２で記載されている。しかしながら、これらの方法では極細繊維層との接着に接着剤や熱融着不織布を用いなければならず、接着することでろ材シート全体の通気性を悪化させて圧力損失の上昇を招く。それと同時に、接着後の極細繊維層と不織布の相対的な摩擦によって極細繊維層の損傷や剥離を招き、極細繊維層の性能を低下させてしまうという問題があった。
【０００４】
また、各繊維層を一体化後の処理に関して、ろ材シートをロール状に巻き取り、エアフィルタユニットとして加工する際に当該ロールから巻き解いて使用することとなるが、従来の積層手法では極細繊維層の擦れや剥れによる損傷が問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許文献１  特開2009-6272
特許文献２  特開2010-168722
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、基材に積層した極細繊維層の保護をしながら当該極細繊維の特性である低圧力損失・高効率を維持し、被覆時の取り扱い性に優れ、極細繊維層の損傷や剥離のリスクを抑制できる極細繊維積層ろ材の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
課題を解決するための手段として、本発明では、基材に積層した極細繊維層を粘着性・伸縮性を有する熱接着用不織布で被覆し、基材層、極細繊維層、カバーシート層の順に積層されたろ材シートに対してロール加圧することによって、各繊維層を一体化させることができる。
【０００８】
積層後のロール状への巻取り、また、加工時同巻取りロールの巻き解きにおいて、カバーシート層によって極細繊維層を被覆しているため、ロール状への巻き取り時の圧力によって当該極細繊維が基材背面である極細繊維層を積層しない側と接触することなく、巻き解き時の積層ろ材シートの擦れを抑えることができ、当該ろ材シートを巻き取り前に直ちに扱わなくとも、エアフィルタとして加工時に襞折り、ビード塗布、立ち上げ等の加工が可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、粘着性を有する熱接着用不織布で被覆し常温下でロール加圧すれば良いので、極細繊維層に不織布を重ねる前に接着材を散布して乾燥炉で加熱したり、不織布を加熱ロールで加圧したりする従来法に比べ、簡易設備で廉価に作製でき、また、ロール状に巻き取り、長期間保管した後に巻き解いても低圧損・高効率であるエアフィルタ性能の維持が可能で、襞折り、ビード塗布、立ち上げ等の加工も可能である。加えて、当該ろ材シートには接着材等を塗布しないため、熱融着不織布の被覆後の圧力損失上昇はなく、極細繊維の性能低下はほとんどない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明におけるエアフィルタろ材の積層図
【図２】ろ材シートの貼り付け工程図
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１１】
極細繊維を積層する基材に特に制限を加えることなく、基材層と極細繊維層を定着させて一体化した上で、積層させた当該繊維層を保護、養生する手法であり、基材層の材質はガラス繊維、合成繊維など通気性のあるものであれば適用することが可能である。また、当該極細繊維は電界紡糸法によって紡糸されることがよく知られているが、本発明において紡糸手法は特に限定されるものではない。
【００１２】
当該基材がろ材シートの強度、並びに、剛性を代表することとなる。極細繊維を基材層３へ積層する際には基材の表面側から背面側への空気流を利用するので、積層後の両層はより強固に密着する。基材層に極細繊維が積層されたのち、当該極細繊維層２にカバーシートが被覆される。被覆される際、カバーシートと極細繊維表面は接着、熱圧着等によって強固に固定することなく、軽いロール圧下と両層の物性で軽度に一体化することとなる。また、圧着の前工程において、基材層３と極細繊維層２、並びに、極細繊維層２とカバーシート層１の接触面はそれぞれ被覆されているだけであり、接着や固着されることはない。
【００１３】
当該カバーシートに関して、主原料はポリエステル、ポリエチレン、ポリイミド等の単体樹脂のスパンボンド不織布、もしくは、芯鞘繊維のスパンボンド不織布を用いるが、繊維目付は5.0〜50.0g/平方メートルあり、融点が90〜150℃の材質を使用したものであれば好ましい。特に好ましくは、メルトフローインデックスが10〜70g/10min、溶融粘度が200〜1,000Pa・secであり、タック性に富んだ、もしくは、JIS Z ０２３７で規定するには低位過ぎる程度の粘着性のカバーシート素材がよい。
【００１４】
原反シート８は基材層３と極細繊維層２が積層されることで構成されている。カバーシートロール４から繰り出されたカバーシート５が、原反ロール７から繰り出された当該原反シート８を被覆後、加圧ロール１０、加圧ロール１１によって、原反シート８とカバーシート５が押し付けられて、室温下の環境下で圧着される。圧着にあたり、カバーシート層１と原反シート８をより強固に接着させるために、100℃以下に加熱の上、加圧ロールで圧着することもある。
【００１５】
極細繊維の損傷範囲を抑制するために、ロール圧力はロールフェース当りで0.1〜5.0kg/cm、より好ましくは0.1〜1.0kg/cm、にて加圧する。また、ろ材の巻取速度を遅くすることによって過剰に加圧処理を施す、あるいは、ろ材の巻取速度を早くすることによって、ろ材繊維が破損することを避けるために、加圧したフィルタろ材の巻取速度は0.2〜2.0m/min、より好ましくは0.3〜1.0m/minの範囲で巻き取る。
【００１６】
基材層に積層する極細繊維の紡糸手法、及び積層手法に特段の制限はなく、種々の方法を採用可能であるが、基材層への極細繊維層の結合力が確保されていることが必要であり、極細繊維層の目付は極細繊維積層ろ材の用途や繊維径により設定する。
【００１７】
極細繊維を積層する際、揮発溶媒を回収する吸引ファンの気流によって基材と極細繊維が絡み合うので、両者の結合力は十分に確保されている。極細繊維層の反基材側の保護、養生が本発明に関わる点で、熱接着用不織布で被覆しロール加圧を施し巻き取ることとなる。熱接着不織布によっては、巻き取り速度に応じて不織布を加熱ロールにより加圧するか、加熱帯と合わせた加圧を施し巻き取ることで接着力を増すことも可能である。加熱温度範囲は常温〜100℃とする。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
極細繊維積層ろ材ロールは巻き解いても通常のろ材と同じように加工することが可能であり、HEPAフィルタ、中高性能フィルタ等、長寿命なろ材としてエアフィルタ全般に使用することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１・・・カバーシート層      ２・・・極細繊維層    ３・・・基材層
４・・・カバーシートロール  ５・・・カバーシート  ６・・・ガイドロール
７・・・原反ロール          ８・・・原反シート    ９・・・ガイドロール
１０・・・加圧ロール        １１・・・加圧ロール  １２・・・巻取りロール
【図１】
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【図２】
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