(57)【要約】      （修正有）【課題】高濾過効率と低圧力損失の間でバランスを取ることのできる空気清浄機用の濾材およびその製造方法を提供する。【解決手段】濾材の製造方法は、以下のステップを含む。第１紡糸装置で複数の第１繊維１５０を形成する。第２紡糸装置で複数の第２繊維１６０を形成する。受付装置１２０の上に、第１繊維１５０と第２繊維１６０で構成された３Ｄ不織布１６０構造を有するフィルム１７０を収集する。各第１繊維１５０は、直径が１〜５０μｍである。各第２繊維１６０は、直径が１〜１０００ｎｍである。第１紡糸装置と収集システムの間に、第２紡糸装置を設置する。第１繊維と第２繊維は、互いに不規則に積み重なって、３Ｄ不織布構造を形成する。【選択図】図１
2015010313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１紡糸装置で複数の第１繊維を形成するステップと、
第２紡糸装置で複数の第２繊維を形成するステップと、
受付装置の上に、前記第１繊維と前記第２繊維で構成された３Ｄ不織布構造を有するフィルムを収集するステップと
を含み、前記各第１繊維の直径が１〜５０μｍであり、前記各第２繊維の直径が１〜１０００ｎｍであり、第２紡糸装置が前記第１紡糸装置と前記受付装置の間に設置され、前記第１繊維と前記第２繊維が互いに不規則に積み重なって、前記３Ｄ不織布構造を形成する濾材の製造方法。
【請求項２】
前記各第１繊維が、連続長繊維または長さが３ｍｍ以上の短繊維である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記各第２繊維が、連続長繊維である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１紡糸装置が、メルトブロー装置であり、前記第２紡糸装置が、電気紡糸装置である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１繊維が、前記メルトブロー装置で前記第１繊維を形成している間に、圧力が１０〜２０ｐｓｉの熱空気により延伸される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記電気紡糸装置が、高電圧電源に接続された線状電極を有するとともに、連続ナノ繊維を製造した後、前記第１繊維によって形成された構造に組み込むことができる請求項４に記載の方法。
【請求項７】
複数の第１繊維で構成された支持層と、
前記支持層内に分散された複数の第２繊維と
を含み、前記各第１繊維の直径が１〜５０μｍであり、前記各第１繊維が、連続長繊維または長さが３ｍｍ以上の短繊維であり、
前記各第２繊維の直径が１〜１０００ｎｍであり、前記第１繊維と前記第２繊維が互いに不規則に積み重なって、ナノ構造とマイクロ構造を組み合わせた３Ｄ複合構造を形成する濾材。
【請求項８】
前記第１繊維が、メルトブロープロセスによって形成され、前記第２繊維が、電気紡糸プロセスによって形成された請求項７に記載の濾材。
【請求項９】
前記各第２繊維の直径が１．０ｎｍ以上、且つ１０００．０ｎｍよりも小さい請求項７に記載の濾材。
【請求項１０】
前記第２繊維の含有量が、前記第１繊維と前記第２繊維の総重量に対して、０．１〜５０．０％である請求項７に記載の濾材。
【請求項１１】
前記支持層の面積比重量が０．５〜３００．０ｇ／ｍ2である請求項７に記載の濾材。
【請求項１２】
請求項７の前記濾材を含む空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾材（filter medium）およびその製造方法に関するものであり、特に、複合濾材およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人々の生活品質を向上させるため、様々なデザインの空気清浄機が提案されてきた。技術開発が行われるたびに、室内空気質（indoor air quality, IAQ）が大幅に改善された。一般的に、空気清浄機は、ＨＥＰＡフィルター（high efficiency particulate air filter）、ＵＬＰＡフィルター（ultra low penetration air filter）、活性炭エアフィルター（activated carbon air filter）、または陰イオンエアフィルター（anion air filter）等の清浄技術によっていくつかのカテゴリーに分類される。
【０００３】
ＨＥＰＡまたはＵＬＰＡフィルターは、空気洗浄機の分野で最も普及しているフィルターの例である。商業上、最もよく見られるＨＥＰＡまたはＵＬＰＡフィルターは、ガラス繊維と樹脂を組み合わせることによって形成された紙製品を含む。紙製品は、湿式法（wet process）で製造され、水溶性接着剤を含有するスラリー（slurry）の中に繊維（例えば、ホウケイ酸ガラス繊維またはセルロース繊維）を分散することによって、繊維をランダム配向させ、その結果、より優れた濾過効率（filtration efficiency）を得ることができる。しかしながら、ＨＥＰＡフィルターまたはＵＬＰＡフィルターが十分な濾過効率を達成するためには、面積比重量（weight per unit area）が７０ｇ／ｍ2以上でなければならないため、通常、圧力損失（pressure loss）が高くなる。例えば、１０．５Ｌ／分の流速で０．３μｍの微粒子を測定すると、濾過効率が９９．９７％以上、圧力損失が３２ｍｍＨ2Ｏである。さらに、ガラス繊維は、密度が高く、空気抵抗が高く、耐アルカリ性が低く、脆弱性であり、融点が高く、皮膚刺激性であると言った問題を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、高濾過効率と低圧力損失を有する空気清浄機用の濾材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のステップを含む濾材の製造方法を提供する。第１紡糸装置で複数の第１繊維を形成する。第２紡糸装置で複数の第２繊維を形成する。受付装置の上に、第１繊維と第２繊維で構成された３Ｄ不織布（non-woven）構造を有するフィルムを収集する。各第１繊維は、直径が１〜５０μｍである。各第２繊維は、直径が１〜１０００ｎｍである。第１紡糸装置と収集システムの間に、第２紡糸装置を設置する。第１繊維と第２繊維は、互いに不規則に積み重なって、３Ｄ不織布構造を形成する。
【０００６】
本発明の１つの実施形態において、各第１繊維は、連続長繊維または長さが３ｍｍ以上の短繊維である。
【０００７】
本発明の１つの実施形態において、各第２繊維は、連続長繊維である。
【０００８】
本発明の１つの実施形態において、第１紡糸装置は、メルトブロー（melt-blowing）装置であり、第２紡糸装置は、電気紡糸（electro-spinning）装置である。
【０００９】
本発明の１つの実施形態において、第１繊維は、メルトブロー装置で第１繊維を形成している間に、圧力が１０〜２０ｐｓｉの熱空気により延伸される。
【００１０】
本発明の１つの実施形態において、電気紡糸装置は、高電圧電源に接続された線状電極を有するとともに、連続ナノ繊維を製造した後、第１繊維によって形成された構造に組み込むことができる。
【００１１】
本発明は、複数の第１繊維で構成された支持層と、支持層内に分散された複数の第２繊維とを含む濾材を提供する。各第１繊維は、直径が１〜５０μｍであり、各第１繊維は、連続長繊維または長さが３ｍｍ以上の短繊維である。各第２繊維は、直径が１〜１０００ｎｍであり、第１繊維と第２繊維は互いに不規則に積み重なって、ナノ構造とマイクロ構造を組み合わせた３Ｄ複合構造を形成する。
【００１２】
本発明の１つの実施形態において、第１繊維は、メルトブロープロセスによって形成され、第２繊維は、電気紡糸プロセスによって形成される。
【００１３】
本発明の１つの実施形態において、各第２繊維は、直径が１．０ｎｍ以上、且つ１０００．０ｎｍよりも小さい。
【００１４】
本発明の１つの実施形態において、第２繊維の含有量は、第１繊維と第２繊維の総重量に対して、０．１〜５０．０％である。
【００１５】
本発明の１つの実施形態において、支持層は、面積比重量が０．５〜３００．０ｇ／ｍ2である。
【００１６】
本発明は、上述した濾材を含む空気清浄機を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
したがって、本発明は、濾材およびその製造方法を提供する。この濾材は、直径範囲が異なる２種類の繊維を含有し、比較的薄い繊維が粗繊維から成る支持層の中に分散されることにより、優れた濾過効率と適当な圧力損失を提供する。
【００１８】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る濾材の製造方法を示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る濾材を示す概略図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、異なる倍率における実験例３‐３の濾材のＳＥＭ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付の図面を例として、本発明の実施形態を詳細に説明する。各図面および関連説明において、同一または類似する構成要素には、同一の参照番号を使用する。
【００２１】
本明細書における範囲の詳述は、単に、本明細書において別記されない限り、範囲内にある別個の各値を個々に参照することの省略表現としての役割を果たすことが意図され、別個の各値は、まるで本明細書に個々に記されたかのように本明細書に組み込まれる。例えば、「直径が１０μｍ〜１００μｍの範囲である」という詳述は、明細書に「５０μｍ」および「８０μｍ」が列挙されているかどうかに関わらず、「直径が５０μｍ〜８０μｍの範囲である」という詳述を包含する。
【００２２】
本発明の第１実施形態は、濾材の製造方法を提供する。図１を参照しながら、第１実施形態について詳しく説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１実施形態に係る濾材の製造方法を示す概略図である。
【００２４】
図１を参照すると、濾材を製造する装置１０は、第１紡糸装置と、第２紡糸装置とを含む。ここで、第１紡糸装置は、メルトブロー装置１００を例とし、第２紡糸装置は、電気紡糸装置１１０を例とする。しかしながら、本発明は、これらに限定されない。第１紡糸装置および第２紡糸装置は、後述する第１繊維、第２繊維および不織布構造を製造することができるものであれば、他のいかなる紡糸装置であってもよい。例えば、別の実施形態において、第１紡糸装置がスパンボンド（spun-bond）装置または溶融紡糸（melt-spinning）装置で、第２紡糸装置がメルトブロー装置または溶液ブローン（solution blown）装置であってもよい。
【００２５】
メルトブロー装置１００とした場合、第１紡糸装置は、ヒーター１０２と、供給口１０４と、駆動装置１０６と、ねじロッド１０８と、メルトブロー鋳型１０３と、吸気口１０５とを含む。本実施形態において、第１繊維に用いる原料は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミドまたはポリフェニレンサルファイド等のメルトブロープロセスに適した任意の材料であってもよい。この原料は、供給口１０４を介してヒーター１０２に供給され、熱によってヒーター内で溶融される。駆動装置１０６は、ねじロッド１０８を駆動して、溶融物をヒーター１０２の中で均一に混合する。さらに、熱空気が吸気口１０５の中に入って、メルトブロー鋳型１０３の紡糸口金（spinneret）から溶融した原料を吹き飛ばすことにより、複数の第１繊維１５０を形成することができる。
【００２６】
メルトブロー鋳型１０３の紡糸口金は、孔径が０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの間である。紡糸口金の孔径は、第１繊維１５０の直径の均一度に影響する。例えば、他のプロセスパラメータを変更しない場合、孔径が０．２２ｍｍの紡糸口金を使用して製造された繊維は、孔径が０．５ｍｍの紡糸口金を使用して製造された繊維よりも優れた均一性を有する。紡糸口金の排出量は、０．０１ｇ／孔／分〜０．５ｇ／孔／分の間である。これにより、メルトブロー装置１００によって製造された各第１繊維の直径は、１μｍ〜５０μｍの間になる。
【００２７】
各第１繊維１５０の直径は、メルトブロー鋳型１０３の紡糸口金の孔径や排出量だけでなく、メルトブロープロセス中の熱空気の圧力によっても決定される。より優れた濾過効率を考慮すると、第１繊維１５０を延伸する熱空気の圧力は、１０ｐｓｉ〜２０ｐｓｉである。
【００２８】
メルトブロープロセスは、連続プロセスであるため、繊維の長さにおいて特定の上限を持たない繊維を製造することができる。実際には、繊維の長さは、繊維製品の所望特性に基づいて、周知の方法（例えば、切断）により調整することができる。例えば、各第１繊維１５０の長さは、３ｍｍより大きくても、８ｍｍより大きくても、２０ｍｍより大きくても、または５０ｍｍより大きくてもよい。一方、紡糸技術の分野において、いわゆる「短」繊維は、通常、長さが３ｍｍ〜８ｍｍの間である。フィルターが短繊維で作られている場合、繊維間の非結合部分がたくさんありすぎるため、機械式遮断効果が低い。この観点から見ると、各第１繊維１５０がメルトブロープロセスによって形成された場合、長さが「短」繊維よりもはるかに長くなるため、第１繊維１５０で作られた製品は、機械強度が比較的高い。当然、上記の説明は、単に、第１繊維の１つの様態である。第１繊維１５０の製造方法または長さは、特に限定されない。
【００２９】
また、第１繊維によって単独で構成された繊維ウェブの面積比重量は、０．５ｇ／ｍ2〜３００ｇ／ｍ2の間であり、例えば、１５ｇ／ｍ2〜３５ｇ／ｍ2の間である。
【００３０】
再び図１を参照すると、第２繊維１６０は、電気紡糸装置１１０によって形成され、これらの直径は、１ｎｍ〜１０００ｎｍの間である。電気紡糸装置１１０は、高電圧電源１１４に電気接続される。電気紡糸装置１１０は、従来の電気紡糸装置であってもよく、または、線状電極１１２を含んでもよい。線状電極１１２を用いて、第２繊維１６０の直径をさらに均一に分配することができる。本実施形態において、第２繊維１６０の材料は、水溶性のポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol, PVA）または油溶性のポリアミド等の電気紡糸プロセスに適した材料であってもよい。また、熱架橋剤を紡糸液（spinning dope）に追加して、繊維製品の耐加水分解性を向上させてもよい。例えば、紡糸液がポリビニルアルコール溶液である実施形態において、熱架橋剤としてイソシアン酸塩（isocyanate）を追加することができる。
【００３１】
図１に示すように、電気紡糸装置１１０は、メルトブロー装置１００と受付装置１２０の間に設置される。そのため、第２繊維１６０は、第１繊維１５０と第２繊維１６０が受付装置１２０に接触する前に、第１繊維１５０で構成された繊維ウェブに取り込まれる。この時、第１繊維１５０と第２繊維１６０が互いに不規則に積み重なって、３Ｄ不織布構造を形成する。装置をこのように配置することによって、第１繊維１５０で構成された繊維ウェブの中に第２繊維１６０を均一に分散させることができる。したがって、３Ｄ不織布構造は、異なる大きさの繊維が単一層に同時に存在する構造である。これは、粗繊維で構成された繊維層と薄繊維で構成された繊維層を組み合わせる従来の複合構造とはかなり異なる。
【００３２】
そして、第１繊維１５０と第２繊維１６０で形成された３Ｄ不織布構造を有するフィルム１７０を受付装置１２０の上に収集する。使用目的により必要な切断を行った後、フィルム１７０は、濾材として使用することができる。
【００３３】
図２を参照しながら、フィルム１７０から製造された濾材１７１についてさらに説明する。
【００３４】
図２を参照すると、濾材１７１は、第１繊維１７２および第２繊維１７４により形成される。第１繊維１７２および第２繊維１７４は、必要な場合に切断が行われたという点以外は、実質的に、上述した第１繊維１５０および第２繊維１６０と同じである。つまり、各第１繊維１７２の直径は１μｍ〜５０μｍであってもよく、各第２繊維１７４の直径は、１ｎｍ〜１０００ｎｍであってもよい。これらの長さは、いずれも特に限定されない。第１繊維１７２および第２繊維１７４は、互いに不規則に積み重なる。
【００３５】
各第１繊維１７２の直径は、各第２繊維１７４の直径よりも大きいため、第１繊維１７２の外力に耐える能力は、第２繊維１７４よりも優れている。そのため、濾材１７１の機械強度は、主に、第１繊維１７２によって提供される。この点については、第１繊維１７２が濾材１７１の支持層を形成すると言ってもよく、第２繊維１７４は、この支持層の中に配置され、濾過効力をさらに提供する。第１繊維１７２と第２繊維１７４の相対量は、フィルムが構造的に安定する限り、特に限定されない。例えば、濾材１７１の総重量（すなわち、第１繊維１７２と第２繊維１７４の重量の合計）に対し、第２繊維１７４は、０．１％〜５０％であってもよい。あるいは、濾材１７１の総重量に対し、第２繊維１７４は、７０％〜８０％であってもよい。
【００３６】
従来の濾材と比較して、濾材１７１は、以下の独特で優れた濾過特性を有する。まず、注意すべきこととして、「圧力損失」および「濾過効率」は、濾材を評価するための２つの共通基準である。気体が濾材を有する濾過装置を通過している間、濾材は、気体流に対する耐性を提供し、気体流を妨げる。この「圧力の損失」を「圧力損失」と称する。圧力損失が大きければ大きいほど、濾過装置が所望の気体流量を達成するのに必要な電力も大きい（すなわち、エネルギー消費がより多い）。「濾過効率」は、濾材に吸着する粒子の数と濾材を通過する粒子の数の比率を示す。「濾過効率」が大きければ大きいほど、濾材は、優れた濾過能力を有する。濾材の分野では、ナノ繊維により濾材を製造する技術が発展している。この種の濾材は、機械式遮断効果が高いが、密構造により圧力損失が非常に高い。一方、緩い構造を使用すると、濾過効率が下がってしまう。本発明の濾材１７１は、２つの異なる繊維から成る複合構造を有するため、このジレンマを克服することができる。濾材１７１は、濾過効率が高いだけでなく、圧力損失が低く（例えば、６ｍｍＨ2Ｏ）、以下の段落でその実施例とシミュレーション実験を証明する。
【００３７】
また、本発明は、濾材１７１を含む空気清浄機を提供する。１つの実施形態において、濾材１７１と他の部品を空気清浄機のフィルター、例えば、ペーパーフレームを有するフィルター（paper-frame filter）や箱型フィルターに組み立ててもよい。ペーパーフレームを有するフィルターの製造方法は、通常、以下のステップを含む。まず、亜鉛メッキしたアルミニウムメッシュまたは亜鉛メッキした鉄メッシュに濾材を貼り付け、濾材をサポートすることによって、濾材が変形しなくなる。プリーツ加工（pleating）を行った後、濾材を厚い段ボール紙で囲って覆うことによって、気密機能とともに、別のサポートを提供する。箱型フィルターの製造方法は、通常、同じであるが、プリーツ加工の後に濾材を箱に組み立てる点で異なる。本発明は、当然、これらの実施形態に限定されず、上述した濾材１７１を含む空気清浄機であれば、いずれも本発明の範囲に含まれるものとする。
【実施例】
【００３８】
［実験］
【００３９】
実験例を用いて、上述した実施形態の効果について説明する。下記にいくつかの実験の詳細について具体的に説明するが、使用した材料とその分量および詳細プロセスは、本発明の範囲を逸脱しない限り、適切に変更してもよい。そのため、本発明の範囲は、以下の実験に限定されない。
【００４０】
［実験１］
【００４１】
比較例１‐１：図１に示した装置１０を使用したが、第１紡糸装置のみ電源をオンにしてメルトブロープロセスによりポリプロピレン繊維を形成し、第２紡糸装置は電源をオフにした。メルトブロープロセスの操作パラメータは、以下の通りである。紡糸口金の孔径：０．５ｍｍ；紡糸口金の出力：０．４〜０．５ｇ／孔／分；繊維を延伸する熱空気の圧力：１０ｐｓｉ。ポリプロピレン繊維により単独で形成された不織布フィルターを受付装置１２０の上に収集した。繊維の平均直径は、９．５μｍであり、濾過効率は、２０．９％であり、圧力損失は、０．１４ｍｍＨ2Ｏである。
【００４２】
実験例１‐１〜１‐４：図１に示した装置１０を使用し、第１紡糸装置と第２紡糸装置の両方の電源をオンにした。メルトブロープロセスによりポリプロピレン繊維を形成し、電気紡糸プロセスによりＰＶＡナノ繊維を形成した。第１実施形態で説明したように、ＰＶＡナノ繊維は、ポリプロピレン繊維に埋め込まれ、両方が互いに積み重なって３Ｄ不織布構造を有する複合濾材を形成した。メルトブロープロセスの操作パラメータは、比較例１‐１と同じである。電気紡糸プロセスの操作パラメータは、以下の通りである：紡糸液はＰＶＡ溶液（６ｗｔ％〜１２ｗｔ％）であり；粘度は３００ｍＰａ・ｓであり；ＰＶＡとイソシアン酸塩（すなわち、熱架橋剤）の比率は２０：１であり；操作電圧は４０ｋＶであり；ローラ速度は１００ｃｍ／秒であり；線状電極までの距離は１２ｃｍである。実験例１‐１から実験例１‐４の濾材は、操作電極の数とローラ速度を変えて、複合濾材中のＰＶＡナノ繊維の含有量を調整することにより得られる。
【００４３】
表１は、比較例１‐１および実験例１‐１〜実験例１‐４のそれぞれの濾過効率と圧力損失を示したものである。実験例１‐４は、濾過効率が９９．１％まで高くなり、圧力損失が３．７７ｍｍＨ2Ｏまで低くなった。
【００４４】
【表１】
2015010313.tif 000003
【００４５】
［実験例２］
【００４６】
比較例２‐１：図１に示した装置１０を使用したが、第１紡糸装置のみ電源をオンにし、第２紡糸装置は電源をオフにした。メルトブロープロセスの操作パラメータは、以下の通りである。紡糸口金の孔径：０．５ｍｍ；紡糸口金の排出量：０．１５〜０．２０ｇ／孔／分；繊維を延伸する熱空気の圧力：２０ｐｓｉ。ポリプロピレン繊維により単独で形成された不織布フィルターを受付装置１２０の上に収集した。繊維の平均直径は、２．５μｍであり、濾過効率は、７２．４％であり、圧力損失は、１．１３ｍｍＨ2Ｏである。
【００４７】
実験例２‐１〜２‐３：図１に示した装置１０を使用し、第１紡糸装置と第２紡糸装置の両方の電源をオンにした。メルトブロープロセスによりポリプロピレン繊維を形成し、電気紡糸プロセスによりＰＶＡナノ繊維を形成した。メルトブロープロセスの操作パラメータは、比較例２‐１と同じであり；電気紡糸プロセスの操作パラメータは、実験例１‐１と同じである。同様にして、実験例２‐１から実験例２‐３の濾材は、操作電極の数とローラ速度を変えて、複合濾材中のＰＶＡナノ繊維の含有量を調整することにより得られる。
【００４８】
表２は、比較例２‐１および実験例２‐１〜実験例２‐３のそれぞれの濾過効率と圧力損失を示したものである。実験例２‐３は、濾過効率が９９．２％まで高くなり、圧力損失が２．４７ｍｍＨ2Ｏまで低くなった。
【００４９】
【表２】
2015010313.tif 000004
【００５０】
［実験３］
【００５１】
比較例３‐１：図１に示した装置１０を使用したが、第１紡糸装置のみ電源をオンにし、第２紡糸装置は電源をオフにした。メルトブロープロセスの操作パラメータは、以下の通りである。紡糸口金の孔径：０．２ｍｍ；紡糸口金の排出量：０．０１〜０．１０ｇ／孔／分；繊維を延伸する熱空気の圧力：２０ｐｓｉ。ポリプロピレン繊維により単独で形成された不織布フィルターを受付装置１２０の上に収集した。繊維の平均直径は、１．８μｍであり、濾過効率は、８４．２５％であり、圧力損失は、１．３ｍｍＨ2Ｏである。
【００５２】
実験例３‐１〜３‐３：図１に示した装置１０を使用し、第１紡糸装置と第２紡糸装置の両方の電源をオンにした。メルトブロープロセスによりポリプロピレン繊維を形成し、電気紡糸プロセスによりＰＶＡナノ繊維を形成した。メルトブロープロセスの操作パラメータは、比較例３‐１と同じであり；電気紡糸プロセスの操作パラメータは、実験例１‐１と同じである。同様にして、実験例３‐１から実験例３‐３の濾材は、操作電極の数とローラ速度を変えて、複合濾材中のＰＶＡナノ繊維の含有量を調整することにより得られる。
【００５３】
表３は、比較例３‐１および実験例３‐１〜実験例３‐３のそれぞれの濾過効率と圧力損失を示したものである。実験例３‐３は、濾過効率が９９．９８％まで高くなり、圧力損失が５．７ｍｍＨ2Ｏまで低くなった。
【００５４】
さらに、図３（ａ）および図３（ｂ）は、実験例３‐３のフィルターのＳＥＭ写真を示したものである。これらの図面から明確にわかるように、本発明の複合濾材は、ナノ繊維とマイクロ繊維が相互に積み重なった構造を有する。
【００５５】
【表３】
2015010313.tif 000005
【００５６】
［実験４］
【００５７】
実験例３‐３の複合濾材を１０×１０ｃｍ2の大きさに切断し、これを用いてミニプリーツＶ型エアフィルターを製造した。空気流が６０２ｍ3／時間、粒子サイズが０．３μｍの条件で、この濾材の寿命をテストした。圧力損失が２０ｍｍＨ2Ｏに到達した時に、テストを終了した。たくさんの実験を行った後、上述した大きさの時、濾材は、平均０．０６６３ｇの粒子を吸着することができることがわかった。濾材を３４×０．６ｃｍ2の標準サイズに切断した場合、粒子保持容量は１３５．２５２ｇに達する。これは、１年の寿命に相当し、従来のＶ型フィルター（６０ｇ）の粒子保持容量よりもはるかに大きい。
【００５８】
したがって、本発明は、濾材およびその製造方法を提供する。この濾材は、直径範囲が異なる２種類の繊維を含有し、比較的薄い繊維が粗繊維から成る支持層の中に分散されることにより、優れた濾過効率と適当な圧力損失を提供する。
【００５９】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【符号の説明】
【００６０】
１０  装置
１００  メルトブロー装置
１０２  ヒーター
１０３  メルトブロー鋳型
１０４  供給口
１０５  吸気口
１０６  駆動装置
１０８  ねじロッド
１１０  電気紡糸装置
１１２  線状電極
１１４  高電圧電源
１２０  受付装置
１５０、１７２  第１繊維
１６０、１７４  第２繊維
１７０  フィルム
１７１  濾材
【図１】
2015010313.tif 000006
【図２】
2015010313.tif 000007
【図３】
2015010313.tif 000008
【外国語明細書】
2015010313000001.pdf