(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子物質からなる直径０．１〜１００μｍの糸が、目開き又は開口径が０．１ｍｍ以上の空孔を有するシート状物に、目開き１〜１００μｍの不定形クモの巣状の網目が前記空孔に形成されるように付着してなる粉塵除去フィルターであって、
前記不定形クモの巣状の網目は、分子量１万〜１００万の高分子物質を含む溶液が、シート状物に対して１〜１００ｃｍ離れた位置から０．０１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で噴霧されて形成されたものであり、
前記高分子物質を含む溶液は、溶剤配合量が高分子物質１００重量部に対して５０〜１００００重量部で、粘度が１５〜１０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする粉塵除去フィルター。
【請求項２】
高分子物質を含む溶液を噴霧して、高分子物質を直径０．１〜１００μｍの糸状とし、目開き又は開口径が０．１ｍｍ以上の空孔を有するシート状物に、前記噴霧により得た高分子物質の糸を、目開き１〜１００μｍの不定形クモの巣状の網目が前記空孔に形成されるように付着させる粉塵除去フィルターの製造方法であって、
前記高分子物質を含む溶液を、溶剤配合量が高分子物質１００重量部に対して５０〜１００００重量部で、粘度が１５〜１０００ｍＰａ・ｓのものとし、該溶液に含まれる高分子物質を、分子量が１万〜１００万のものとし、
前記噴霧を、シート状物に対して１〜１００ｃｍ離れた位置から０．０１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で行う噴霧とすることを特徴とする粉塵除去フィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土埃、ハウスダスト、花粉等の粉塵の除去性能および通風性能に優れた粉塵除去フィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、粉塵除去を目的としたフィルターとして、空気清浄機用フィルターが存在する。これは、目開きが１〜１００μm程度の微細な網目を有する厚さ１〜５mm程度の不織布からなるものであり、これを用いることによって、ハウスダストや花粉などの粉塵を除去することが可能である。
【０００３】
しかしながら、上記空気清浄機用フィルターには、通風性能が劣るという欠点がある。このため、これを用いて空気中の粉塵を除去するためには、強力な吸い込み能力が必要であり、エアコンや網戸など空気清浄機以外の用途に、これを転用することは不可能である。
【０００４】
また、エアコン用フィルターや網戸用網等の網製品は、目開きが０．５〜３mm程度の網目を有するため、通風性能には優れているものの、土埃や花粉といった微細な粉塵の侵入を防ぐことはできなかった。仮に、微細な粉塵の侵入を防ぐことを目的として、上記エアコン用フィルターや網製品の目開きを小さくしたとしても、フィルターの目詰まりが起こりやすくなり、通風性能が損なわれるため、実用的なものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、通風性能及び粉塵の除去性能に優れ、エアコンや網戸など空気清浄機以外の用途にも転用することが可能である粉塵除去フィルターを得ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題は、高分子物質からなる直径０．１〜１００μｍの糸が、目開き又は開口径が０．１ｍｍ以上の空孔を有するシート状物に、目開き１〜１００μｍの不定形クモの巣状の網目が前記空孔に形成されるように付着してなる粉塵除去フィルターを提供することによって解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、詳しく説明する。
本発明は、本発明者らの鋭意研究の結果、高分子物質を含む溶液を噴霧して糸状とし、０．１mm以上の目開き又は開口径を有するシート状物に、高分子物質からなる極細の糸を、不定形クモの巣状に付着させることによって、上記シート状物の有する通風性能が損なわれることなく、粉塵除去性能が著しく向上することを見出したことによってもたらされたものである。
【０００８】
本発明で用いられるシート状物としては、織物、編物、不織布、紙、フィルム等、平面体の形状を有するものが挙げられ、有機物、無機物、金属等の材質から成るものが用いられる。
また、本発明では、目開き又は開口径が０．１mm以上の空孔を有するシート状物を用いる。ここで目開き又は開口径とは、シート状物の表面に開いている空孔の大きさをいい、形状が四角形の場合はその一辺の長さ、円形の場合はその直径、それ以外の形状の場合は、内接する円の直径を表すものとする。
【０００９】
本発明で用いられる高分子物質は、天然又は合成高分子物質であり、分子量が１０００〜２００万程度、好ましくは、１万〜１００万程度のものが用いられる。具体的には、スチレンブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム等の合成ゴム、天然ゴム、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、もしくはこれらの混合物等が好適に用いられる。また、上記高分子物質は粘着性を有しているものが好ましい。これらの高分子物質を用いることにより、粉塵がフィルターに捕捉されやすくなり、フィルターの粉塵除去性能が向上する。
また、高分子物質に、正又は負のイオン性を付与することにより、これとは逆のイオン性物質を選択的に捕捉するフィルターを得ることができる。
【００１０】
上記高分子物質は、溶剤によって溶解され、溶液として使用される。本発明で用いられる溶剤としては、沸点が１００℃以下、好ましくは３０〜９０℃程度のものであることが好ましく、アセトン、ヘキサン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、もしくはこれらの混合物等が用いられる。ただし、沸点が１００℃以上のものであっても、高分子物質が極細の糸となってクモの巣状に付着することを妨げないものであれば、溶剤中に含まれていても構わない。
また、高圧ガスを封入できる容器を用いた場合には、沸点が３０℃以下であり、常圧では気体状であるジメチルエーテル、プロパン等を用いることもできる。
【００１１】
溶液中における高分子物質および溶剤の配合量は、高分子物質１００重量部に対して、溶剤が５０〜１００００重量部程度とされる。
溶剤の配合量が５０重量部未満では、高分子物質が、溶液中に均一に分散することができず、均一な組成でクモの巣状に付着することができず、１００００重量部を越えると、揮発できずに残留する溶剤が過剰量となるため、高分子物質がクモの巣状に付着することができない。
【００１２】
上記溶液の粘度は、１０〜１００００mPa・s程度、好ましくは、１５〜１０００mPa・s程度であるのが好ましい。溶液の粘度が１０mPa・s未満では、噴霧された溶液は霧状となり、高分子物質からなる極細の糸をクモの巣状に付着させることができず、１００００mPa・sを越えると、溶液噴霧時に非常な高圧が必要となり、噴霧された溶液は高圧ガスによって吹き散らされてしまい、高分子物質からなる極細の糸をクモの巣状に付着させることができない。
また、上記溶液中には、添加剤が含まれていても構わない。例えば、粘着付与剤、着色剤、劣化防止剤、界面活性剤、紫外線吸収剤等が目的に応じて使用できる。
【００１３】
上記溶液は、シート状物に対して、１〜１００cm程度、好ましくは５〜５０cm程度離れた位置から、自動車塗装用エアーガン等を用いて０．０１〜１０kgf／cm2程度の圧力で噴霧される。噴霧された溶液は、空気中を飛散している間に溶剤が揮発し、高分子物質が、直径０．１〜１００μm程度の極細の糸となって、シート状物に付着する。この時、高分子物質からなる極細の糸の付着量は、シート状物１m2あたり１〜１００g程度であり、シート状物には、目開きが１〜１００μm程度の不定形クモの巣状の微細な網目が形成される。
【００１４】
また、上記溶液を噴霧して糸状とし、シート状物に付着させる以外の方法であってもよく、高分子物質からなる極細の糸が、不定形クモの巣状にシート状物に付着することができる方法であれば、何ら限定されるものではない。
また、高分子物質からなる極細の糸を、不定形クモの巣状にシート状物に付着させた後、必要に応じて熱処理等を加えてもよい。
【００１５】
このような粉塵除去フィルターにあっては、目開き又は開口径が０．１mm以上の空孔を有するシート状物に、高分子物質からなる極細の糸が、不定形クモの巣状に付着したものであるため、ハウスダスト、花粉など微細な粉塵をフィルター上に捕捉することができる。また、高分子物質からなる極細の糸は、シート状物の目開き又は開口径に比べて遥かに細いものであるため、これを付着させて得られるフィルターの通風性能は、損なわれることなく維持されている。
さらに、高分子物質の種類や付与量の組み合わせにより、捕捉された粉塵のみを流水による水洗いで除去し、粉塵除去性能を再生させることも可能である。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明を、より具体的に説明する。かかる実施例は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲で任意に変更が可能である。
（実施例１）
アクリル樹脂の酢酸エチル溶液（根上工業株式会社製パラクロンＭＥ−２００００、固形分濃度２０重量％）１００重量部を、酢酸エチル２００重量部で希釈した。希釈して得られた溶液を、自動車塗装用エアーガンを用いて、１kgf/cm2の圧力で、図１に拡大して示すような目開き１．２mmのポリプロピレン製網戸用網に対して、３０cm程度離れた位置から噴霧した。噴霧した溶液中に含まれていた酢酸エチルは揮発し、アクリル樹脂が極細の糸となってポリプロピレン製網戸用網にクモの巣状に付着して、図２に拡大して示すようなフィルターが得られた。
次に、１２cm×１２cmのフィルターを横置きにし、スギ花粉４０mgを降りかけた。この時のフィルターの形状を拡大して図３に示す。図３において、クモの巣状に張りめぐらされたアクリル樹脂からなる極細の糸に捕捉されている円形状の物質は、フィルターに捕集されたスギ花粉である。この時、フィルターを通過した花粉量は７mgで、フィルターのスギ花粉捕捉率は８３％であった。
【００１７】
（実施例２）
アクリル樹脂の酢酸エチル溶液（根上工業株式会社製パラクロンＭＥ−２００００、固形分濃度２０重量％）１００重量部を、ジメチルエーテルガス３００重量部と共に、４kgf/cm2の圧力でスプレー缶に充填し、目開き１．０mmのポリプロピレン製エアコン用フィルターに対して、３０cm程度離れた位置から噴霧した。噴霧した溶液中に含まれていた酢酸エチルおよびジメチルエーテルは揮発し、アクリル樹脂が極細の糸となって、ポリプロピレン製エアコン用フィルターにクモの巣状に付着して、フィルターが得られた。
次に、１２cm×１２cmのフィルターを横置きにし、スギ花粉４０mgを降りかけたところ、フィルターのスギ花粉捕捉率は８１％であった。
【００１８】
（実施例３）
アクリル樹脂の酢酸エチル溶液（根上工業株式会社製パラクロンＭＥ−２００００、固形分濃度２０重量％）１００重量部を、酢酸エチル２００重量部で希釈した。希釈して得られた溶液を、トリガー式噴霧器に詰め、図４に拡大して示すような目開き０．３mmのポリエチレン製平織布帛に対して、１５cm程度離れた位置から噴霧した。噴霧した溶液中に含まれていた酢酸エチルは揮発し、アクリル樹脂が極細の糸となって、ポリエチレン製平織布帛にクモの巣状に付着して、図５に拡大して示すようなフィルターが得られた。
次に、１２cm×１２cmのフィルターを横置きにし、スギ花粉４０mgを降りかけた。この時のフィルターの形状を拡大して図６に示す。図６において、クモの巣状に張りめぐらされたアクリル樹脂からなる極細の糸に捕捉されている円形状の物質は、フィルターに捕集されたスギ花粉である。フィルターのスギ花粉捕捉率は、７０％であった。
【００１９】
（実施例４）
クロロプレンゴムのｎ−ヘキサン溶液（固形分濃度３０重量％）１００重量部を、ｎ−ヘキサン１００重量部で希釈した。希釈して得られた溶液を、自動車塗装用エアーガンを用いて、１kgf/cm2の圧力で、目開き１．２mmのポリプロピレン製網戸用網に対して、３０cm程度離れた位置から噴霧した。噴霧した溶液中に含まれていたｎ−ヘキサンは揮発し、アクリル樹脂が極細の糸となって、ポリプロピレン製網戸用網にクモの巣状に付着して、フィルターが得られた。
次に、１２cm×１２cmのフィルターを横置きにし、スギ花粉４０mgを降りかけたところ、フィルターのスギ花粉捕捉率は７５％であった。
【００２０】
（実施例５）
天然ゴムのｎ−ヘキサン溶液（固形分濃度３０重量％）１００重量部を、ｎ−ヘキサン１００重量部で希釈した。希釈して得られた溶液を、自動車塗装用エアーガンを用いて、１kgf/cm2の圧力で、目開き１．２mmのポリプロピレン製網戸用網に対して、３０cm程度離れた位置から噴霧した。噴霧した溶液中に含まれていたｎ−ヘキサンは揮発し、天然ゴムが極細の糸となって、ポリプロピレン製網戸用網にクモの巣状に付着して、フィルターが得られた。
次に、１２cm×１２cmのフィルターを横置きにし、スギ花粉４０mgを降りかけたところ、フィルターのスギ花粉捕捉率は７８％であった。また、花粉捕捉後のフィルターを水道水で１０秒間水洗いしたところ、付着していた花粉は完全に除去され、花粉を捕捉させる前の状態に再生した。
【００２１】
（実施例６）
ウレタン樹脂のメチルエチルケトン／ジメチルホルムアミド溶液（大日本インキ化学工業株式会社製クリスボン２０１６ＥＬ、固形分濃度３０重量％）１００重量部を、メチルエチルケトン２００重量部で希釈した。希釈して得られた溶液を、自動車塗装用エアーガンを用いて、１kgf/cm2の圧力で、目開き１．０mmのポリプロピレン製エアコン用フィルターに対して、３０cm程度離れた位置から噴霧した。噴霧した溶液中に含まれていたメチルエチルケトン／ジメチルホルムアミドは揮発し、ウレタン樹脂が極細の糸となって、ポリプロピレン製エアコン用フィルターにクモの巣状に付着して、フィルターが得られた。
次に、１２cm×１２cmのフィルターを横置きにし、スギ花粉４０mgを降りかけたところ、フィルターのスギ花粉捕捉率は７２％であった。
【００２２】
（比較例１）
目開き１．２mmのポリプロピレン製網戸用網をフィルターとした。
１２cm×１２cmのフィルターを横置きにし、スギ花粉４０mgを降りかけたところ、フィルターのスギ花粉捕捉率は０．３％であった。
【００２３】
（比較例２）
目開き１．０mmのポリプロピレン製エアコン用フィルターをフィルターとした。
１２cm×１２cmのフィルターを横置きにし、スギ花粉４０mgを降りかけたところ、フィルターのスギ花粉捕捉率は０．５％であった。
【００２４】
（比較例３）
目開き０．３mmのポリエチレン製平織布帛をフィルターとした。
１２cm×１２cmのフィルターを横置きにし、スギ花粉４０mgを降りかけたところ、フィルターのスギ花粉捕捉率は１．５％であった。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の粉塵除去フィルターにおいては、目開き又は開口径が０．１mm以上の空孔を有するシート状物に、高分子物質からなる極細の糸が、不定形クモの巣状に付着したものであるため、粉塵の除去性能および通風性能に優れたものであり、捕捉された粉塵を水洗いにより除去することができ、粉塵除去性能を再生させることが可能なものであり、エアコンや網戸など空気清浄機以外の用途にも転用することが可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１において、目開き１．２mmのポリプロピレン製網戸用網の形状を示す電子顕微鏡写真である。
【図２】  実施例１において、フィルターの形状を示す電子顕微鏡写真である。
【図３】  実施例１において、スギ花粉を降りかけた後のフィルターの形状を示す電子顕微鏡写真である。
【図４】  実施例３において、目開き０．３mmのポリエチレン製平織布帛の形状を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】  実施例３において、フィルターの形状を示す電子顕微鏡写真である。
【図６】  実施例３において、スギ花粉を降りかけた後のフィルターの形状を示す電子顕微鏡写真である。
【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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