(57)【要約】【課題】従来のイオン交換繊維や活性炭素繊維を使用した平行流型ケミカルフィルタの問題点であった性能と経済性の両立を達成しようとするものである。すなわち優れたガス吸着性能を得ることができ、しかも、寿命の長いエアフィルタ用濾材を安価に提供する。また、そのようなエアフィルタ濾材を低コストで製造する方法を提供する。【解決手段】繊維径が１〜１００μｍの範囲内にある吸着剤繊維を含む２枚の不織布シートと、これら２枚の不織布シートの間に介在された平均粒子径が５０〜２０００μｍの範囲内にある吸着剤粒子とを含み、かつ、吸着剤粒子は、各不織布シートに止着されていることを特徴とするエアフィルタ用濾材。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維径が１〜１００μｍの範囲内にある吸着剤繊維を含む２枚の不織布シートと、これら２枚の不織布シートの間に介在された平均粒子径が５０〜２０００μｍの範囲内にある吸着剤粒子とを含み、かつ、吸着剤粒子は、各不織布シートに止着されていることを特徴とするエアフィルタ用濾材。
【請求項２】
繊維径が１〜１００μｍの範囲内にある吸着剤繊維を含む不織布シートと、この不織布シートの一表面に存在する平均粒子径が５０〜２０００μｍの範囲内にある吸着剤粒子とを含み、かつ、吸着剤粒子は、不織布シートに止着されていることを特徴とするエアフィルタ用濾材。
【請求項３】
吸着剤繊維が、活性炭素繊維、イオン交換繊維から選ばれる少なくとも一種の繊維であり、かつ吸着剤粒子がイオン交換樹脂粒子、活性炭粒子、ゼオライト粒子、活性アルミナ粒子、ケイ酸アルミニウム粒子、多孔質ガラス粒子、シリカゲル粒子、活性白土粒子および多孔性粘土鉱物粒子から選ばれる少なくとも一種の粒子である、請求項１または２に記載のエアフィルタ用濾材。
【請求項４】
不織布シート中の吸着剤繊維の配合率が３０重量％〜９５重量％の範囲内にある、請求項１〜３のいずれかに記載のエアフィルタ用濾材。
【請求項５】
吸着剤粒子の不織布シートへの止着が熱接着性材料による熱接着によって行われている、請求項１〜４のいずれかに記載のエアフィルタ用濾材。
【請求項６】
熱接着性材料が熱可塑性芯鞘型複合繊維であり、かつ、不織布シート中に５〜４０重量％の範囲内で配合されている、請求項５に記載のエアフィルタ用濾材。
【請求項７】
開放セル構造を有している、請求項１〜６のいずれかに記載のエアフィルタ用濾材。
【請求項８】
吸着剤繊維と熱接着性材料とを少なくとも含む混合物を不織布シートとした後、該不織布シートの一表面に吸着剤粒子を布設し、得られた複層シートの上に別の不織布シートを重ね合わせて２枚の不織布シートの間に吸着剤粒子を介在せしめ、得られた複層シートを加熱加圧し、熱接着性材料を溶融または軟化させて吸着剤粒子を各不織布シートに止着させることを特徴とするエアフィルタ用濾材の製造方法。
【請求項９】
吸着剤繊維と熱接着性材料とを少なくとも含む混合物を不織布シートとした後、該不織布シートの一表面に吸着剤粒子を布設し、得られた複層シートを加熱加圧し、熱接着性材料を溶融または軟化させて吸着剤粒子を不織布シートに止着させることを特徴とするエアフィルタ用濾材の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載のエアフィルタ用濾材または請求項８〜９のいずれかに記載のエアフィルタ用濾材の製造方法によって製造されたエアフィルタ用濾材を有するエアフィルタ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のエアフィルタを搭載してなる空気清浄機、クリーンルームまたは半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアフィルタを構成するのに用いる濾材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、半導体デバイスを製造するためのクリーンルームにおいては、回路パターンの微細化とともにこれまで問題とならなかった微小なガス状の汚染物質がデバイスの特性や歩留まり、信頼性に大きな影響を及ぼすようになってきている。特に、アンモニアガスやアミンガス等の塩基性ガスがリソグラフィ工程に存在すると、化学増幅型レジストの解像反応が停止してしまい、回路パターンの不良を引き起こす。そのため、そのようなクリーンルームにおいては、イオン交換樹脂やイオン交換繊維を主成分とする濾材を組み込んだエアフィルタを用い、クリーンルーム内を清浄な雰囲気に保つようにしている。このように分子レベルの汚染物質をなんらかの化学的作用により除去するエアフィルタを総称してケミカルフィルタと呼んでいる。
【０００３】
さて、ケミカルフィルタ用のエアフィルタ濾材の例としては、例えばイオン交換樹脂（粒子）を不織布上に散布し、さらにその上に別の不織布を重ね合わせたサンドイッチ構造とした濾材が知られている（例えば、特許文献１参照。）。２枚の不織布を用いてサンドイッチ構造としているためイオン交換樹脂が脱落しないというメリットがあるが、イオン交換樹脂は不織布で完全に覆われ表面に露出していないため、汚染エアーを濾材を突き抜けるように通過させ、被吸着成分をイオン交換樹脂と十分に接触させる必要がある。そこで、本構成の濾材はヒダ状に折り曲げられ、いわゆるプリーツ型フィルタに成形され使用される。ここで、プリーツ構造のフィルタはどうしてもヒダの頂上部が通気しやすいため、この頂上部が集中的に汚染物質の負荷を受け、いち早く破過してしまうという欠点がある。そのためフィルタ全体としては、まだ多くの吸着容量が残っているにも関わらず、汚染物質が早い段階でリークし始め、交換を余儀なくされる。このような理由からプリーツ構造のフィルタはケミカルフィルタとしては非経済的な構造であるといえる。
【０００４】
この問題を解決するため、ハニカム構造のケミカルフィルタが商品化されている。ハニカム構造のフィルタは面内の風速分布が均一となるため、前述のプリーツ構造のように、エアーがある部分を局所的に通過することがない。よって濾材の吸着容量は上流側から順番に消費されてゆき、有効に利用される。ハニカム構造のケミカルフィルタの例としては、例えばイオン交換繊維をパルプ繊維と湿式抄紙法により混抄シート化し、これをハニカム状に成形したケミカルフィルタが知られている（例えば、特許文献２参照。）。イオン交換繊維は粒状のイオン交換樹脂に比べ表面積が大きく、また濾紙から脱落しにくいことから紙の表面に十分露出させることができる。このため濾紙のイオン交換速度が極めて早く、被吸着物質はハニカム孔内をスルーパスせず速やかに吸着除去することができるのである。
【０００５】
本フィルタの唯一の欠点はイオン交換繊維自身が極めて高価格であり、その性能と経済性の両立が難しい点である。例えば、イオン交換繊維の使用量を減らすと当然寿命が短くなってしまうし、イオン交換繊維の替わりに格段に安価な粒状のイオン交換樹脂を使用すれば材料コストを下げることができるが、イオン交換速度は著しく低下するため、除去精度（除去効率）は大きく低下する。その結果、粒状のイオン交換樹脂を利用してイオン交換繊維を使用したフィルタと同じ除去精度（除去効率）を達成するためには、フィルタの奥行きを伸ばさなければならず、フィルタが大型化してしまう。また吸着剤の使用量も増加するため、結局経済的なメリットも小さくなってしまっていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２９０６２４号公報
【０００７】
【特許文献２】特開２０００−３３２１７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来のイオン交換繊維や活性炭素繊維を使用した平行流型ケミカルフィルタの問題点であった性能と経済性の両立を達成しようとするものである。すなわち優れたガス吸着性能を得ることができ、しかも、寿命の長いエアフィルタ用濾材を安価に提供することにある。また、本発明の他の目的は、そのようなエアフィルタ濾材を低コストで製造する方法を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、繊維径が１〜１００μｍの範囲内にある吸着剤繊維を含む２枚の不織布シートと、これら２枚の不織布シートの間に介在された平均粒子径が５０〜２０００μｍの範囲内にある吸着剤粒子とを含み、かつ吸着剤粒子は、各不織布シートに止着されていることを特徴とするエアフィルタ用濾材を提供する。
【００１０】
また、本発明は、繊維径が１〜１００μｍの範囲内にある吸着剤繊維を含む不織布シートと、この不織布シートの一表面に存在する平均粒子径が５０〜２０００μｍの範囲内にある吸着剤粒子とを含み、かつ吸着剤粒子は、不織布シートに止着されていることを特徴とするエアフィルタ用濾材を提供する。
【００１１】
上述した２形態のエアフィルタ用濾材において、吸着剤繊維はイオン交換繊維、活性炭素繊維から選ばれる少なくとも一種であり、かつ、吸着剤粒子はイオン交換樹脂粒子、活性炭粒子、ゼオライト粒子、活性アルミナ粒子、ケイ酸アルミニウム粒子、多孔質ガラス粒子、シリカゲル粒子、活性白土粒子及び多孔性粘土鉱物粒子から選ばれる、少なくとも一種の粒子であることが好ましい。
【００１２】
上述の不織布シート中の吸着剤繊維の配合率は、３０重量％〜９５重量％の範囲内にあることが好ましい。
【００１３】
また、吸着剤粒子の不織布シートへの止着は熱接着性材料による熱接着により行われていることが好ましい。さらに濾材はハニカム型等の開放セル構造を有していることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、前述したエアフィルタ用濾材の製造方法として、吸着剤繊維と熱接着性材料とを少なくとも含む混合物を不織布シートとした後、該不織布シートの一表面に吸着剤粒子を布設し、得られた複層シートの上に別の不織布シートを重ね合わせて２枚の不織布シートの間に吸着剤粒子を介在せしめ、得られた複層シートを加熱加圧し、熱接着性材料を溶融または軟化させて吸着剤粒子を各不織布シートに止着させることを特徴とするエアフィルタ用濾材の製造方法を提供する。
【００１５】
また、本発明は、吸着剤繊維と熱接着性材料とを少なくとも含む混合物を不織布シートとした後、該不織布シートの一表面に吸着剤粒子を布設し、得られた複層シートを加熱加圧し、熱接着性材料を溶融または軟化させて吸着剤粒子を不織布シートに止着させることを特徴とするエアフィルタ用濾材の製造方法を提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の形態のエアフィルタ用濾材は、繊維径が１〜１００μｍの範囲内にある吸着剤繊維を含む２枚の不織布シートと、この不織布シートの間に介在された平均粒子径５０〜２０００μｍの範囲内にある吸着剤粒子とを含み、かつ吸着剤粒子は不織布シートに止着されていることを特徴とするエアフィルタ用濾材である。
【００１７】
本濾材は、吸着剤繊維と熱接着性材料とを少なくとも含む混合物を不織布シートとした後、該不織布シートの一表面に吸着剤粒子を布設し、得られた複層シートの上に別の不織布シートを重ね合わせて２枚の不織布シートの間に吸着剤粒子を介在せしめ、得られた複層シートを加熱加圧し、熱接着性材料を溶融または軟化させて吸着剤粒子を各不織布シートに止着させることによって得ることができる。
【００１８】
本濾材の表面層となる不織布シートは、汚染成分を速やかに吸着するとともに内層の吸着剤粒子がシート表面から脱落するのを防止するものである。これらシートに含まれる吸着剤繊維としてはイオン交換繊維、活性炭素繊維から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、吸着剤繊維の繊維径としては１〜１００μｍの範囲内のものが好ましい。不織布シートあるいは抄造シート中の吸着剤繊維の配合量は３０重量％〜９５重量％の範囲内にあることが好ましく、さらに好ましくは５０重量％〜９０重量％の範囲内である。吸着剤繊維の繊維径が太すぎると一般には吸着表面積が小さくなり、また、配合率が低過ぎる場合は、濾材表面での吸着速度が不足し、せっかく濾材表面にエアーを接触させてもその接触時間内に汚染成分を吸着しきれずにフィルタ下流側にリークさせてしまう。また逆に繊維径が細すぎると取扱性に問題があり、配合率が多すぎると強度的な問題が発生しやすい
不織布シート化の方法としては、吸着剤繊維とその他の添加材料（接着性材料や補強材料）を均一に分散させ結合させらればどのような方法でも良いが、大きくは乾式と湿式の２方式に分類される。乾式のシート化方法の例としては吸着剤繊維と添加材料とをあらかじめ混合したものをエアーで金網上に吹きつけて敷き拡げるエアレイ法（ａｉｒｌａｙｙｏｒ  ｌａｉｄ  ｐｒｏｃｅｓｓ）によるものがある。湿式のシート化方法の例としては、吸着剤繊維とその他添加材料とを水中で均一分散させスラリーとし、該スラリーを金網上に漉き上げる抄造法がある。これらの方法は吸着剤繊維の種類や特性に応じて使い分ければ良い。
【００１９】
吸着剤粒子は、汚染成分を吸着する作用を有するもので、イオン交換樹脂粒子、活性炭粒子、ゼオライト粒子、活性アルミナ粒子、ケイ酸アルミニウム粒子、多孔質ガラス粒子、シリカゲル粒子、活性白土粒子および多孔性粘土鉱物粒子から選ばれる粒子であることが好ましい。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。粒子径としては平均粒子径が５０〜２０００μｍ、好ましくは１００〜５００μｍの範囲内であるものを使用する。粒子径があまりに小さすぎると布設時の取扱性が悪く、あまりに大きいとシートが分厚くなりすぎたり凹凸が激しくなり、ハニカム形状に成形する際の加工性が悪くなるとともに、粒子の表面積が小さくなり吸着性能が低下するため好ましくない。なお、平均粒子径は顕微鏡法により求めた。顕微鏡法とは顕微鏡の画像上で粒子の大きさと個数を計測する方法であり、広く一般的に用いられている。粒子の形状は不規則であることが多いが、本発明では投影面積円相当径（粒子の投影面積と同じ面積を持つ円の直径）を粒子径として表示した。測定は、まずキーエンス社製ビデオハイスコープＶＨ−６３００Ｃを用いて、吸着剤粒子の写真を撮り、その写真を日本アイオニクス社製ＴＶイメージプロセッサＴＶＩＰ−４１００ＩＩを用いて画像処理し、吸着剤粒子の平均円相当径を求めた。本発明においては、倍率１００倍で３０個の吸着剤粒子の写真を撮り、それぞれの粒子径を測定し、平均粒子径を求めた。
【００２０】
吸着剤粒子の不織布シートへの止着は熱接着材料による熱接着によって行われていることが好ましい。
【００２１】
熱接着性材料は、後述する加熱加圧時に溶融または軟化して、シートの強度を発現させたり、吸着剤粒子をシートに止着する作用を有するものであり、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、およびこれらの変成樹脂等の熱可塑性樹脂からなる繊維、粒子、粉末のようなものである。中でも、融点の異なる熱可塑性樹脂からなる芯鞘型複合繊維であって、鞘成分の融点が芯成分のそれよりも３０〜２００℃ほど低いような芯鞘型複合繊維であることが望ましい。そのような芯鞘型複合繊維を使用し、加熱加圧時に鞘成分は溶融または軟化するが、芯成分は繊維形態を保持できる温度条件を選択すると、濾材の強度や表面シートと吸着剤粒子の止着強度は十分でありながら、濾材内部の適度な空隙を保持することができるため、一旦表面層で吸着した汚染物質を濾材内部にスムーズに移動させることができ、性能が向上する。
【００２２】
また芯鞘型複合繊維は、吸着剤粒子の止着性の面から、太さが１〜数十ｄｔｅｘ、特に２〜６ｄｔｅｘの範囲内にあるものを選択するのがよい。繊維長は分散の容易さ、定量供給の容易さといった面から、繊維長が２〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍの範囲内に選択するのがよい。配合率はシート強度、吸着剤粒子の止着性、空隙保持等のバランスから、不織布シート中に、好ましくは５〜４０重量％の範囲内で、より好ましくは１０〜３０重量％の範囲内で配合されているのがよい。あまりに少ないと、表面層である不織布シートに対して吸着剤粒子を止着しきれないことがある。また、あまり多いとシートの空隙が埋まって通気性が低下したり、加熱加圧時にロール等に溶融した樹脂が付着して工程の悪化を招いたりする。なお、濾材としての強度、剛性等の機械的物性を調整したり製造時の工程安定性を向上させたりするために、不織布シートの材料として、さらに、加熱加圧時に溶融または軟化しない天然パルプや補強繊維等を加えてもよい。
【００２３】
さて、本発明においては、次に、不織布シートの表面に吸着剤粒子を布設することによって得られた複層シートの上にもう一層不織布シートを重ね合わせて２枚の不織布シートの間に吸着剤粒子を介在せしめ、得られた複層シートを加熱加圧し、熱接着性材料を溶融軟化させて不織布シートと吸着剤粒子とを止着、一体化させる。加熱温度は、熱接着性材料を溶融または軟化させることができる範囲で選定する。また、加圧力は、平行流型エアフィルタを構成した場合の開口面積を大きくとることができるよう、濾材としての密度を０．３ｇ／ｃｍ３以上、好ましくは０．４ｇ／ｃｍ３以上とすることができるような範囲とするのがよい。これにより、吸着剤粒子を各不織布シート中の吸着剤繊維に十分に近接させることができ、表面層で吸着した汚染物質をシート内部の吸着剤粒子にスムーズに移動させることができ、性能が向上する。加熱加圧は、通常、加熱ロール（カレンダロール）を用いて行うが、エンボス加工ロールを用いて小さな面積に加圧力が集中するようにするのもよい。
【００２４】
ここで、不織布シート表面への吸着剤粒子の布設は、吸着剤粒子単独でもよいが、熱接着性材料を添加して布設すると加熱加圧した後のシート全体の一体感が向上しさらに好ましい。吸着剤粒子と熱接着性材料は、両者を別々に、布設することもできるが、通常は、両者をあらかじめ混合しておき、不織布シート表面上に布設する。布設の方法としては、不織布シートの製造方法と同様に、エアレイ法（ａｉｒｌａｙｏｒ  ｌａｉｄ  ｐｒｏｃｅｓｓ）や、抄造法を採用し、表面層と併せてオンラインで三層を一気に積層させることも可能であるが、不織布シートの製造ラインとは別ラインで吸着剤粒子を布設しても構わない。吸着剤粒子と熱接着性材料とを均一に分散させ、不織布シートあるいは抄造シート表面上に布設することができる方法であればどのような方法でも採用できる。
【００２５】
本発明の第２の形態のエアフィルタ用濾材、すなわち、繊維径が１〜１００μｍの吸着剤繊維と熱接着性材料を含む不織布シートと、この不織布シートの一表面に存在する平均粒子径５０〜２０００μｍの吸着剤粒子とを含み、かつ、吸着剤粒子は、不織布シートに止着されていることを特徴とするエアフィルタ用濾材は、不織布シートの一表面に吸着剤粒子を布設し、得られた複層シートを加熱加圧し、熱接着性材料を溶融または軟化させて不織布シートと吸着剤粒子とを一体化させることによって得ることができる。この第２の形態の濾材が上述した第１の形態のそれと異なる点は、吸着剤粒子が２枚の不織布シートの間に止着されているのではなく、１枚の不織布シート上に止着されているという点である。この形態のものでも、熱接着性材料と吸着剤粒子が適切に配置され、かつ十分に加熱加圧できていれば、吸着剤粒子の脱落の心配はほとんどない。
【００２６】
従って、製造方法上は、第１の形態の方法と全く同様にして不織布シートの一表面に吸着剤粒子単独、あるいは吸着剤粒子と熱接着性材料と混合したものを布設するものであり、得られた複層シートの上に別のシートを重ね合わせないという点が異なるだけである。
【００２７】
本発明のエアフィルタ用濾材は、直交流型エアフィルタに用いることもできるが、平行流型エアフィルタに用いることでその特徴をさらに発揮する。すなわち吸着速度に優れる吸着剤繊維を表面層に高密度に配置しているため平行流であっても極めて良好に汚染物質を吸着することができる。さらにシート内層には吸着容量が大きく安価な吸着剤粒子を配置し、表面層と密接に一体化されているため、吸着剤繊維から吸着剤粒子への被吸着物質の移動が生じ、長寿命化が可能となるのである。
【００２８】
平行流型フィルタとする場合は、開放セル構造に加工する。開放セル構造とする方法にはいろいろな方法があるが、平板状の濾材と波板状に加工した濾材とを貼り合わせて片段ボール状とし、その複数枚を積層することによりハニカム構造とするのが好ましい。セル数と奥行は、処理するエアの面風速によって調整する。たとえば、０．３〜３ｍ／ｓｅｃの面風速では、セル数は８０セル／１０ｃｍ２以上とするのが好ましく、奥行は４０〜３００ｍｍ程度の範囲内とする。セル数が少なすぎたり奥行が短すぎたりすると、エアとの十分な接触を確保できなくなり、被吸着成分を除去しきれなくなる。逆に、セル数が多すぎたり奥行が長すぎたりすると、圧力損失が大きくなり、ランニングコストが高くなる。
【００２９】
また、上述したような開放セル構造を、異なる吸着剤種を用いたエアフィルタ濾材の組み合わせ構造とすると、異なる種類の汚染ガスを吸着除去するエアフィルタとすることができる。たとえば、イオン交換繊維とイオン交換樹脂粒子とを含む濾材と、活性炭素繊維と活性炭粒子とを含む濾材とを貼り合わせてハニカム構造としたエアフィルタは、イオン性ガスと有機ガスの双方を吸着除去することができる。
【００３０】
さらに、吸着剤粒子を含むエアフィルタにおいては、通常、少なくとも下流側に不織布を配置して濾材からの脱落物を捕捉するようにするが、本発明の濾材は加熱圧密化処理を施して脱落物が非常に少ないため、不織布は必ずしも必要でなく、その場合、圧力損失を低限することができるようになる。
【００３１】
本発明のエアフィルタ用濾材を用いたエアフィルタは、半導体デバイスを製造するためのクリーンルーム、健康住宅、ペット対応型マンション、高齢者入所施設、病院、オフィス等で使用する空気清浄機、空気清浄システムや、循環型の空気清浄システムに好適である。たとえば、半導体を製造するためのクリーンルームや、その中に設置される製造機器類、ウエハ搬送経路等のガス状汚染物質除去に用いると、吸着剤繊維を濾材の表面層に配置していることから高精度に汚染物質を除去することができ、また粒状吸着剤との組み合わせにより長寿命でなおかつ経済性にも優れている。さらには吸着剤粒子が不織布シートあるいは抄造シートと確実に止着されているために発塵が非常に少なく、下流側に組み合わせて配置するＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタへの負荷を低減することができるようになる。
【００３２】
【実施例および比較例】
以下に記載する実施例および比較例においては、濾材を装着したエアフィルタを実験用のダクトに取り付け、ダクトに温度２３℃、湿度４５％ＲＨ、アンモニアガス濃度を２１００μｇ／ｍ３に調整した空気を０．５ｍ／ｓｅｃの速度で流し、フィルタの上流側と下流側からそれぞれエアを抜き出して超純水入りのインピンジャに通気し、バブリングさせてアンモニアを捕集し、アンモニア量をイオンクロマトグラフで定量し、各アンモニア濃度の差からアンモニア除去率を求めた。また、アンモニア除去率を経時的に測定し、フィルタの寿命を評価した。なお、この評価では、アンモニア除去率が当初の８５％に到達した時点で寿命とした。
【００３３】
（実施例１）
繊維長０．５ｍｍ、繊維径が３５μｍのカチオン交換繊維７０重量％と繊維長５ｍｍの芯鞘型ポリエステル複合繊維（芯成分の融点：２６０℃、鞘成分の融点：１１０℃、太さ：２．２ｄｔｅｘ）１５重量％、およびセルロースパルプ（ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１に従って測定した濾水度が２０°ＳＲとなるように叩解したマニラ麻パルプ）１５重量％を混合、湿式抄紙し、目付５０ｇ／ｍ２、厚さ０．２ｍｍのカチオン交換繊維混抄造シートを得た。次に該シート上に平均粒子径が３３０μｍのカチオン交換樹脂粒子と、繊維長５ｍｍの芯鞘型ポリエステル複合繊維（芯成分の融点：２６０℃、鞘成分の融点：１１０℃、太さ：２．２ｄｔｅｘ）とを芯鞘型複合繊維の割合が３０重量％になるように混合し、これを目付１００ｇ／ｍ２となるように散布し、さらにその上から上記抄造シートと同一の構成の別の抄造シートを重ね合わせた。この重ね合わせシートのトータル目付は２００ｇ／ｍ２であり、密度は０．２５ｇ／ｃｍ３、厚みは０．８ｍｍであった。
【００３４】
次に、上記重ね合わせシートを温度１２０℃、線圧２００ｋｇｆ／ｃｍにて厚みが０．３５ｍｍになるようにカレンダ加工し、濾材を得た。この加工により、密度は０．５７ｇ／ｃｍ３となり、表層のカチオン交換繊維混抄造シートと内層のカチオン交換樹脂粒子が密着するとともに熱接着により止着された。
【００３５】
次に、上記濾材を片段ボール状にコルゲート加工し、これを４０ｍｍにスリットしたものを積層してハニカム構造体（山高さ：１．６ｍｍ、ピッチ：３．２ｍｍ）とした。さらに、このハニカム構造体を開口部が１００ｍｍ×１００ｍｍのアルミニウム枠に装着してフィルタとした。このフィルタの濾材充填密度は０．３４ｇ／ｃｍ３であった。
【００３６】
このフィルタのアンモニア除去率は、次のとおりであった。また、寿命は７６時間であった。
【００３７】
初期値          ：１００％
２４時間経過後：１００％
４８時間経過後：  ９８％
７２時間経過後：  ８９％
９６時間経過後：  ６１％
（実施例２）
カチオン交換繊維混抄造シートを片面にのみ配置した以外は、実施例１と全く同様にしてフィルタを得た。重ね合わせシートのトータル目付は１５０ｇ／ｍ２であり、密度は０．２５ｇ／ｃｍ３、厚みは０．６ｍｍであり、カレンダ加工後の密度は０．４３ｇ／ｃｍ３、厚みは０．３５ｍｍとなった。また、濾材充填密度は０．２６ｇ／ｃｍ３であった。得られたフィルタについて、アンモニア除去率を調べたところ、次のとおりであった。また、寿命は４４時間であった。
【００３８】
初期値          ：１００％
２４時間経過後：  ９７％
４８時間経過後：  ８２％
７２時間経過後：  ５５％
９６時間経過後：  ２６％
（比較例１）
実施例１で使用したものと同じ平均粒子径が３３０μｍのカチオン交換樹脂粒子と、繊維長５ｍｍの芯鞘型ポリエステル複合繊維（芯成分の融点：２６０℃、鞘成分の融点：１１０℃、太さ：２．２ｄｔｅｘ）とを芯鞘型複合繊維の割合が３０重量％になるように混合し、これを目付２０ｇ／ｍ２のポリエステル繊維不織布上に乾式抄紙し、さらにその上に上記ポリエステル繊維不織布を重ね合わせた。この重ね合わせシートのトータル目付は２４０ｇ／ｍ２であり、カチオン交換樹脂粒子が１４０ｇ／ｍ２、芯鞘型ポリエステル複合繊維が６０ｇ／ｍ２、ポリエステル繊維不織布が４０ｇ／ｍ２であった。また、密度は０．３ｇ／ｃｍ３、厚みは０．８ｍｍであった。
【００３９】
次に、上記重ね合わせシートを温度１２０℃、線圧２００ｋｇｆ／ｃｍにて厚みが０．４ｍｍになるようにカレンダ加工し、濾材を得た。この加工により、密度は０．６ｇ／ｃｍ３となり、また、カチオン交換樹脂粒子が不織布に止着された。本濾材を用いて実施例１と全く同様にして得たフィルタの濾材充填密度は０．３９ｇ／ｃｍ３であり、アンモニア除去率を調べたところ、次のとおりであった。また、寿命は１２時間であった。
【００４０】
初期値          ：  ８８％
２４時間経過後：  ８１％
４８時間経過後：  ６７％
７２時間経過後：  ４７％
９６時間経過後：  ３２％
（比較例２）
繊維長０．５ｍｍ、繊維径が３５μｍのカチオン交換繊維７０重量％と繊維長５ｍｍの芯鞘型ポリエステル複合繊維（芯成分の融点：２６０℃、鞘成分の融点：１１０℃、太さ：２．２ｄｔｅｘ）１５重量％、およびセルロースパルプ（ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１に従って測定した濾水度が２０°ＳＲとなるよう叩解したマニラ麻パルプ）１５重量％を混合、湿式抄紙し、目付２００ｇ／ｍ２、密度０．３３ｇ／ｃｍ３、厚さ０．６ｍｍのカチオン交換繊維混抄シートを得た。得られたシートを温度１２０℃、線圧２０ｋｇｆ／ｃｍにて厚みが０．３ｍｍになるようにカレンダ加工し、本シートをそのまま濾材として実施例１と全く同様にしてフィルタを得た。得られたフィルタの濾材充填密度は０．２８ｇ／ｃｍ３であり、、アンモニア除去率を調べたところ、次のとおりであった。また、寿命は６６時間であった。
【００４１】
初期値          ：１００％
２４時間経過後：１００％
４８時間経過後：  ９６％
７２時間経過後：  ８０％
９６時間経過後：  ４８％
比較例１は実施例とほぼ同量の吸着剤を含有しているにも関わらず初期除去率と寿命が実施例と比較して劣っていた。この理由は、比較例１の濾材表面をアンモニア吸着能を有しないポリエステル繊維不織布が覆っていたため、濾材の外表面に吸着剤を近接させることができず、ガスとの十分な接触効率が得られなかったことがまず挙げられるが、さらにシート内部のイオン交換樹脂粒子も実施例で使用したイオン交換繊維に比較して、吸着表面積が著しく小さいことが影響していると考えられる。比較例２は実施例１とほぼ同等の性能が得られていたが、イオン交換繊維のみを使用しているため、コスト的には大幅に高くなってしまっていた。
【００４２】
次に、以下に記載する実施例、比較例については、濾材を装着したエアフィルタを実験用ダクトに取り付け評価する方法については同じであるが、対象ガスとしてアンモニアの替わりにトルエンを１５０μｇ／ｍ３に調整した空気を０．５ｍ／ｓｅｃで流した。なおこの評価でもトルエンの除去率が当初の８５％に到達した時点を寿命とした。
【００４３】
（実施例３）
繊維長５ｍｍ、繊維径２０μｍのピッチ系活性炭素繊維（比表面積１０００ｍ２／ｇ）６０重量％と繊維長５ｍｍの芯鞘型ポリエステル複合繊維（芯成分の融点：２６０℃、鞘成分の融点：１１０℃、太さ：２．２ｄｔｅｘ）１５重量％、およびセルロースパルプ（ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１に従って測定した濾水度が２０°ＳＲとなるように叩解したマニラ麻パルプ）２５重量％を混合、湿式抄紙し、目付２０ｇ／ｍ２、厚さ０．２ｍｍの活性炭素繊維混抄造シートを得た。次に該シート上に平均粒子径が３００μｍのヤシ殻活性炭粒子（比表面積１２００ｍ２／ｇ）と繊維長５ｍｍの芯鞘型ポリエステル複合繊維（芯成分の融点：２６０℃、鞘成分の融点：１１０℃、太さ：２．２ｄｔｅｘ）とを芯鞘型複合繊維の割合が３０重量％になるように混合し、これを目付８０ｇ／ｍ２となるように散布し、さらにその上から上記抄造シートと同一の構成の別の抄造シートを重ね合わせた。この重ね合わせシートのトータル目付は１２０ｇ／ｍ２であり、密度は０．２ｇ／ｃｍ３、厚みは０．６ｍｍであった。
【００４４】
次に、上記重ね合わせシートを温度１２０℃、線圧２００ｋｇｆ／ｃｍにて厚みが０．３５ｍｍになるようにカレンダ加工し、濾材を得た。この加工により、密度は０．３４ｇ／ｃｍ３となり、表層の活性炭素繊維混抄造シートと内層の活性炭粒子が密着するとともに熱接着により止着された。
【００４５】
次に、上記濾材を実施例１と同様にコルゲート加工し、ハニカム構造体のフィルタとした。このフィルタの濾材充填密度は０．２１ｇ／ｃｍ３であった。
【００４６】
このフィルタのトルエン除去率は次のとおりであった。また、寿命は３６０時間であった。
【００４７】
初期値          ：９８％
１２０時間経過後：９５％
２４０時間経過後：９１％
３６０時間経過後：８５％
４８０時間経過後：７８％
（比較例３）
実施例３で使用したものと同じ平均粒子径が３００μｍのヤシ殻活性炭粒子と、繊維長５ｍｍの芯鞘型ポリエステル複合繊維（芯成分の融点：２６０℃、鞘成分の融点：１１０℃、太さ：２．２ｄｔｅｘ）とを、芯鞘型複合繊維の割合が３０重量％になるように混合し、これを目付２０ｇ／ｍ２のポリエステル繊維不織布上に乾式抄紙し、さらにその上に上記ポリエステル繊維不織布を重ね合わせた。この重ね合わせシートのトータル目付は１６０ｇ／ｍ２であり、ヤシ殻活性炭粒子が８４ｇ／ｍ２、芯鞘型ポリエステル複合繊維が３６ｇ／ｍ２、ポリエステル繊維不織布が４０ｇ／ｍ２であった。また、密度は０．２６ｇ／ｃｍ３、厚みは０．６ｍｍであった。
【００４８】
次に、上記重ね合わせシートを温度１２０℃、線圧２００ｋｇｆ／ｃｍにて厚みが０．４ｍｍになるようにカレンダ加工し、濾材を得た。この加工により、密度は０．４ｇ／ｃｍ３となり、ヤシ殻活性炭粒子が不織布に止着された。本濾材を実施例１と同様にコルゲート加工し、ハニカム構造体のフィルタとした。このフィルタの濾材充填密度は０．２６ｇ／ｃｍ３であった。
【００４９】
このフィルタのトルエン除去率は次のとおりであった。また、寿命は１２０時間であった。
【００５０】
初期値          ：８７％
１２０時間経過後：８５％
２４０時間経過後：８１％
３６０時間経過後：７５％
４８０時間経過後：６９％
カチオン交換樹脂での結果と同様の理由で、比較例３は実施例３とほぼ同様の吸着剤を含有しているにもかかわらず、初期除去率と寿命が大幅に劣っていた。実施例３のフィルタは高価な活性炭素繊維は少量しか使用していないにもかかわらず、大幅な性能優位性が得られた。
【００５１】
【発明の効果】
本発明のエアフィルタ濾材は、実施例と比較例との対比からも明らかなように、高性能な吸着剤繊維の使用を抑えて、格段に安価な粒状吸着剤と組み合わせて構成されているにも関わらず、従来の吸着剤繊維のみで構成されるフィルタと同等の優れたガス吸着性能を得ることができる。また、本発明のエアフィルタ濾材の製造方法によれば、吸着剤繊維の使用量を抑えて、替わりに格段に安価な吸着剤粒子を用いるにもかかわらず、優れたガス吸着性能を有し、しかも、寿命が長いエアフィルタ濾材を低コストで製造することができる。