JP2001212416A - 高温用エアフィルタ用濾材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ４００℃を超える高温雰囲気においても、自
己発塵の問題なく、高い捕集効率で使用することがで
き、高清浄空気を長期に亘り安定に創り出すことができ
る高温用エアフィルタ用濾材を提供する。 【解決手段】 極細シリカ繊維で構成される濾紙１の両
面にシリカクロス２，３が積層された高温用エアフィル
タ用濾材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高温用エアフィルタ
用濾材に係り、特に、４００℃を超える高温清浄空気を
長期に亘り安定に創り出すことができる高温用エアフィ
ルタ用濾材に関する。なお、本発明の高温用エアフィル
タ用濾材の浄化対象は空気以外のその他の気体も含まれ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子精密工業等のクリーンルー
ム、バイオロジカルクリーンルーム、クリーンベンチ等
の清浄空間を創り出すために、エアフィルタ用濾紙が用
いられている。エアフィルタ用濾紙は、一般に、微細ガ
ラス繊維を水中に分散させて湿式抄造することにより製
造される。得られた抄紙は、その後強度付与のために結
合剤が塗布される。この結合剤としては、一般にアルカ
リ系、ウレタン系等の有機物が使用されている。

【０００３】しかし、４００℃を超える高温清浄空気を
必要とする場合、このような高温では有機物は分散して
しまうため、結合剤を含まない濾紙とする必要があり、
例えば、特開平１１−１０４４２６号公報では、結合剤
を含まないガラス繊維フェルトを金網等の耐熱性の網体
で挟持して高温用エアフィルタに用いることが提案され
ている。

【０００４】なお、特開平８−１０８０２２号公報、同
５−１３４０９３号公報には、ガラス繊維不織布の片面
又は両面に、ガラスクロスを配して、不織布からガラス
繊維が脱落して飛散することによる自己発塵を防止した
り、強度を高めたりした濾材が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】結合剤を含まないガラ
ス繊維フェルトであれば、高温での使用が可能となる
が、その耐熱性の程度は高々２５０℃程度であり、十分
に高いとは言えず、しかも ガラス繊維フェルトでは、繊維を均一に分散させる
ことが難しく、その結果、得られるフェルトには粗密構
造ができる。密の部分における捕集効率は良好である
が、粗の部分は捕集効率が悪くなるため、全体としての
捕集効率のバラツキが大きく、安定した浄化を行えな
い。

【０００６】 上記の問題点を解決するべく、粗の部
分をなくすためには、使用するガラス繊維の量を多くす
る必要があり、コストが高いものとなる。

【０００７】 繊維の圧縮成形によるフェルトの製造
は、湿式抄造による抄紙の製造に比べて生産性が低く、
製造工程の面からもコストアップを招く。といった問題
点があった。

【０００８】なお、結合剤を用いずに、ガラス繊維のみ
から湿式抄造により製造された抄紙では、高温での長期
使用にも十分に耐え得る強度を得ることができず、使用
中に抄紙から繊維が飛散する自己発塵の問題が発生し、
実用的でない。

【０００９】この自己発塵や強度の問題は、ガラスクロ
スを積層することで改善することができるが、ガラスク
ロスでは、その耐熱性の程度は高々２５０℃程度であ
り、４００℃を超える高温で長期使用に耐え得る濾材を
提供し得ない。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決し、４０
０℃を超える高温雰囲気においても、自己発塵の問題な
く、高い捕集効率で使用することができ、高清浄空気を
長期に亘り安定に創り出すことができる高温用エアフィ
ルタ用濾材を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の高温用エアフィ
ルタ用濾材は、極細シリカ繊維を主体繊維として構成さ
れた濾紙と、この濾紙の少なくとも一方の面に積層され
た、シリカ繊維を主体として構成された織布とを備えて
なることを特徴とする。

【００１２】本発明の高温用エアフィルタ用濾材は、濾
紙と織布が共に、４００℃以上の耐熱性を有する極細シ
リカ繊維を主体として構成されるため著しく耐熱性に優
れる。

【００１３】また、極細シリカ繊維は均一分散性に優れ
ることから、捕集効率のバラツキのない濾紙を得ること
ができる。

【００１４】本発明の高温用エアフィルタ用濾材では、
このような濾紙の少なくとも一方の面に織布を積層する
ことから、強度が向上し、また、自己発塵の問題も解消
される。

【００１５】本発明の高温用エアフィルタ用濾材は、上
記濾紙の両面に前記織布が積層されていることが好まし
い。

【００１６】この濾紙は極細シリカ繊維のみで構成され
ていても良く、また、極細シリカ繊維とガラス長繊維と
で構成されていても良いが、生産性に優れ、また、繊維
の均一分散性に優れた、結合剤不使用の湿式抄造により
製造されることが好ましい。

【００１７】また、織布はシリカ繊維のみで構成されて
いることが耐熱性の面で好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１９】図１は本発明の高温用エアフィルタ用濾材
の実施の形態を説明する模式図である。

【００２０】この高温用エアフィルタ用濾材は、極細シ
リカ繊維の湿式抄造で結合剤を用いることなく製造され
た濾紙（以下「シリカ濾紙」と称す。）１の両面にシリ
カ繊維製の織布（以下「シリカクロス」と称す。）２，
３が積層されたものである。

【００２１】このような高温用エアフィルタ用濾材であ
れば、上流側からの被処理空気が第１層目のシリカクロ
ス２、第２層目のシリカ濾紙１及び第３層目のシリカク
ロス３の順で通過する間に粉塵が捕集され、清浄空気を
得ることができる。

【００２２】この際、被処理空気の風圧は、シリカ濾紙
２に直接かからず、第１層目のシリカクロス１にかかる
ため、シリカ濾紙２が風圧から保護され、シリカ濾紙２
の破損が防止される。そして、粉塵は第２層目のシリカ
濾紙２で効率的に除去される。更に、第３層目のシリカ
クロス３により、シリカ濾紙２が破損した場合の自己発
塵が防止される。

【００２３】即ち、シリカ濾紙２は捕集効率に優れる
が、長期耐熱強度において十分に満足し得るものではな
い。このため通風により破損する恐れがある。そして、
破損した場合には、濾紙２を構成する繊維が飛散して処
理空気を繊維で汚染する自己発塵の問題が生起する。ま
た、自己発塵が進行すると、濾紙そのものが繊維の欠損
で消滅してしまい、濾材としての機能を失ってしまう。

【００２４】本発明の高温用エアフィルタ用濾材では、
このような自己発塵の問題を濾紙２の通風方向下流側に
配したシリカクロス３により防止することができる。

【００２５】本発明において、シリカ濾紙１を構成する
極細シリカ繊維としては、抄造による繊維の絡み合いで
捕集効率及び強度が共に良好な濾紙を得る上で、平均繊
維径０．８μｍ以下、特に０．５〜０．７μｍの極細繊
維であることが好ましい。また、この濾紙１は捕集効率
及び強度の面から目付９０〜１１０ｇ／ｍ^２程度である
ことが好ましい。

【００２６】一方、濾紙の両面に積層するシリカクロス
２，３としては、強度や、前述の自己発塵防止性能等の
面から、平均繊維径１５〜３０μｍのシリカ繊維で構成
された目付４００〜６００ｇ／ｍ^２程度の織布であるこ
とが好ましい。

【００２７】なお、図１は本発明の高温用エアフィルタ
用濾材の実施の形態の一例を示すものであって、本発明
はその要旨を超えない限り、何ら図示の態様に限定され
るものではない。

【００２８】例えば、シリカクロスは必ずしも濾紙の両
面に設ける必要はなく、通風方向上流側のシリカクロス
を省略し、通風方向下流側のシリカクロスのみでも良
い。ただし、通風速度が速く、風圧が大きい場合には、
通風方向上流側にもシリカ繊維を設けるのが好ましい。

【００２９】また、このシリカ繊維に代えて、シリカ繊
維を主体とし、シリカ繊維とガラス繊維との混紡織布と
しても良いが、４００℃を超える高温での耐熱性を十分
に高めるためには、シリカ繊維のみからなる織布が好適
である。なお、ガラス繊維を併用する場合、その割合
は、シリカ繊維とガラス繊維との合計に対して３０重量
％以下とすることが好ましく、このガラス繊維は平均繊
維径８〜１２μｍ程度で、耐熱性に優れたＥガラス組成
又はＳガラス組成であることが好ましい。

【００３０】更に、濾紙についても極細シリカ繊維を主
体とするものであれば、ガラス繊維を含むものであって
も良い。この場合、例えば、ガラス長繊維をシリカ繊維
とガラス長繊維との合計に対して５〜３０重量％程度用
いることにより、ガラス長繊維を骨格とし、このガラス
長繊維にシリカ繊維が絡み合った高強度の濾紙を得るこ
とができる。

【００３１】この場合、ガラス長繊維は、耐熱性に優れ
るＥガラス組成又はＳガラス組成で、平均繊維径８〜１
２μｍ、平均繊維長５〜１５ｍｍのものが捕集効率及び
強度の面で好適である。

【００３２】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。

【００３３】なお、以下の実施例及び比較例で使用した
濾紙及びシリカクロスの仕様は次の通りである。 〔シリカ濾紙〕シリカ繊維（米国マンビル社製「１０６
Ｑ」、平均繊維径０．６μｍ）１００％の湿式抄紙（結
合剤なし、目付９５ｇ／ｍ^２） 〔ガラス濾紙〕ガラス繊維（日本板硝子（株）製「３０
６」、平均繊維径０．６μｍ）１００％の湿式抄紙（結
合剤なし、目付９５ｇ／ｍ^２） 〔シリカクロス〕日本板硝子（株）製「ＡＳ−６００
Ｈ」目付５５０ｇ／ｍ^２ また、製造された濾材の試験方
法と判定基準は次の通りである。 〔圧力損失（Ｐａ）〕濾材に通過風速５．３ｃｍ／秒で
空気を通過させた時の通過抵抗をマノメーターにより測
定した。 判定基準：３３０Ｐａ以下を○、３３０Ｐａを超えるも
のを×とした。 〔捕集効率（％）〕平均粒子径０．３μのジオクチルフ
タレート（ＤＯＰ）粒子を発生させて濾材を通過させ、
濾材の上流側と下流側のＤＯＰ粒子の個数比をレーザ・
パーティクルカウンターで測定し、捕集効率を算出し
た。 判定基準：９９．９７％以上を○、９９．９７％未満を
×とした。 〔自己発塵〕捕集効率を測定する装置の上流側にＵＬＰ
Ａ濾紙（超高性能濾紙）を設置して、流れる空気を完全
に清浄なものとし、評価する濾材にこの空気を通過させ
る。濾材を通過した空気をレーザ・パーティクルカウン
ターで粒径別に測定した。 判定基準：１立方フィート当たり、粒径１μ以上のパー
ティクルが１０００個未満を○、１０００個以上を×と
した。

【００３４】実施例１，２、比較例１，２ 表１に示す濾材構成で２層積層構造又は３層積層構造の
濾材を製造し、得られた濾材を電気炉にて５００℃で５
００時間加熱する前処理を施した後、各評価を行い、結
果を表１に示した。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１より、本発明の濾材は、高耐熱性フィ
ルタ性能に優れることがわかる。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、４
００℃を超える高温雰囲気においても、自己発塵の問題
なく、高い捕集効率で使用することができ、高清浄空気
を長期に亘り安定に創り出すことができる高温用エアフ
ィルタ用濾材が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高温用エアフィルタ用濾材の実施の形
態を示す模式図である。

【符号の説明】

１ シリカ濾紙 ２，３ シリカクロス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極細シリカ繊維を主体繊維として構成さ
   れた濾紙と、この濾紙の少なくとも一方の面に積層され
   た、シリカ繊維を主体として構成された織布とを備えて
   なることを特徴とする高温用エアフィルタ用濾材。
2. 【請求項２】 請求項１において、該濾紙の両面に前記
   織布が積層されていることを特徴とする高温用エアフィ
   ルタ用濾材。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、該濾紙は極細
   シリカ繊維のみで構成されることを特徴とする高温用エ
   アフィルタ用濾材。
4. 【請求項４】 請求項１又は２において、該濾紙は極細
   シリカ繊維とガラス長繊維とから構成されることを特徴
   とする高温用エアフィルタ用濾材。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
   て、該濾紙は湿式抄造により製造され、結合剤を含まな
   いことを特徴とする高温用エアフィルタ用濾材。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項におい
   て、該織布はシリカ繊維のみで構成されることを特徴と
   する高温用エアフィルタ用濾材。