空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元以及空气过滤器用滤材的制造方法技术

本发明专利技术提供不仅捕集效率高、压力损失低，而且积尘量也高的空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元以及这样的空气过滤器用滤材的制造方法。在从上游侧起依次排列配置预捕集材料(10)、第1多孔膜(31)、第2多孔膜(32)而成的空气过滤器用滤材(1)中，对于预捕集材料(10)来说，使空气以流速5.3cm/秒通过时的压力损失为15Pa以上且小于55Pa，粒径为0.3μm的NaCl的捕集效率为25％以上且小于80％，厚度为0.4mm以下，PF值为7以上15以下，(预捕集材料(10)的PF值/将第1多孔膜(31)与第2多孔膜(32)层积时的PF值)的值为0.20以上0.45以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元以及空气过滤器用滤材的制造方法
本专利技术涉及空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元以及空气过滤器用滤材的制造方法。
技术介绍
作为满足HEPA过滤器(HighEfficiencyParticulateAirFilter，高效空气颗粒过滤器)的基准的空气过滤器用滤材，已知有被称为玻璃滤材的使用玻璃纤维制作的滤材。HEPA等级的玻璃滤材具有粒径为0.3μm的颗粒的捕集效率为99.97％的高捕集效率，但另一方面压力损失高。作为替代这样的玻璃滤材的低压力损失的HEPA过滤器，已知有使用了PTFE多孔膜的滤材，该PTFE多孔膜是对聚四氟乙烯(PTFE)进行拉伸而制作的。与玻璃滤材相比，PTFE多孔膜具有高捕集效率和低压力损失，捕集效率与压力损失的平衡优异。例如，在下述的专利文献1(日本特开2013-52320号公报)、专利文献2(日本特开2013-63424号公报)所提出的空气过滤器用滤材中，为了抑制利用形状保持部件进行保持来使用的空气过滤器单元的压力损失，在PTFE多孔膜的上游侧设置熔喷无纺布，进一步在其上游侧设置由纺粘无纺布构成的通气性覆盖层。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-52320号公报专利文献2：日本特开2013-63424号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，近年来，为了延长滤材的寿命，要求提高滤材的积尘量。例如，在将空气过滤器单元用于气体涡轮的吸气用途的情况下，由于积尘量少，空气过滤器可能不待气体涡轮的定期检査即发生堵塞。在像这样发生堵塞时，不得不仅为了更换空气过滤器而停止气体涡轮的运转，损失增大。与此相对，对于上述专利文献1和专利文献2记载的空气过滤器来说，尽管捕集效率高、压力损失也很低，但积尘量不足，要求更进一步提高积尘量。本专利技术的目的在于提供不仅捕集效率高、压力损失低，而且积尘量也高的空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元以及这样的空气过滤器用滤材的制造方法。解决课题的手段本专利技术的专利技术人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过设置2层主要包含氟树脂的多孔膜、以及上游侧的特定物性的预捕集材料，并使预捕集材料的PF值/将第1多孔膜与第2多孔膜层积时的PF值处于特定范围，不仅捕集效率高、压力损失低，而且还能够提高积尘量，从而完成了本专利技术。第1观点的空气过滤器用滤材为捕集气体中的灰尘的空气过滤器用滤材，具备第1多孔膜、第2多孔膜、以及预捕集材料。第1多孔膜主要包含氟树脂。第2多孔膜主要包含氟树脂，与第1多孔膜相比配置在气流的下游侧。预捕集材料与第1多孔膜相比配置在气流的上游侧，捕集气流中的一部分灰尘。对于预捕集材料来说，使空气以流速5.3cm/秒通过时的压力损失为15Pa以上且小于55Pa，粒径为0.3μm的NaCl的捕集效率为25％以上且小于80％，厚度为0.4mm以下，由下式：PF值＝{-log((100-捕集效率(％))/100)}/(压力损失(Pa)/1000)规定的PF值为7以上15以下。预捕集材料的PF值相对于将第1多孔膜与第2多孔膜层积时的PF值的比例、也即“预捕集材料的PF值/将第1多孔膜与第2多孔膜层积时的PF值”的值为0.20以上0.45以下。需要说明的是，预捕集材料的上述PF值优选为7以上13以下。在该空气过滤器用滤材中，不仅捕集效率高、压力损失低，而且还能够提高积尘量。第2观点的空气过滤器用滤材为第1观点的空气过滤器用滤材，其进一步具备上游通气性支撑材料。上游通气性支撑材料与第1多孔膜相比配置在气流的上游侧，支撑第1多孔膜。需要说明的是，预捕集材料只要与第1多孔膜相比配置在气流的上游侧即可，与上游通气性支撑材料相比可以配置在气流的上游侧，与上游通气性支撑材料相比也可以配置在气流的下游侧。该空气过滤器用滤材能够提高上游侧的强度。第3观点的空气过滤器用滤材为第1观点或第2观点的空气过滤器用滤材，其进一步具备下游通气性支撑材料。下游通气性支撑材料与第2多孔膜相比配置在气流的下游侧，支撑第2多孔膜。该空气过滤器用滤材能够提高下游侧的强度。第4观点的空气过滤器用滤材为第1观点至第3观点中任一观点的空气过滤器用滤材，其中，第1多孔膜与第2多孔膜相比压力损失小，该压力损失是使空气以流速5.3cm/秒通过时的压力损失；第2多孔膜与第1多孔膜相比捕集效率高，该捕集效率是粒径为0.3μm的NaCl的捕集效率。该空气过滤器用滤材不仅捕集效率高、压力损失低，而且还能够进一步提高积尘量。第5观点的空气过滤器用滤材为第1观点至第4观点中任一观点的空气过滤器用滤材，其中，对于第1多孔膜来说，压力损失为30Pa以上90Pa以下；捕集效率为95％以上99％以下；以流速5.3cm/秒连续流通包含个数中值粒径为0.25μm的聚α-烯烃颗粒的空气，在压力损失上升250Pa时的聚α-烯烃颗粒的积尘量为25g/m2以上35g/m2以下。该空气过滤器用滤材不仅捕集效率高、压力损失低，而且还能够进一步提高积尘量。第6观点的空气过滤器用滤材为第1观点至第5观点中任一观点的空气过滤器用滤材，其中，预捕集材料的PF值相对于将第1多孔膜与第2多孔膜层积时的PF值的比例、也即“预捕集材料的PF值/将第1多孔膜与第2多孔膜层积时的PF值”的值为0.20以上0.38以下。对于该空气过滤器用滤材来说，即使在提高积尘量的情况下，也能够将压力损失抑制得较低。第7观点的空气过滤器用滤材为第1观点至第6观点中任一观点的空气过滤器用滤材，其中，第1多孔膜和第2多孔膜主要由能够纤维化的聚四氟乙烯、不发生纤维化的非热熔融加工性成分、和熔点小于320℃的不发生纤维化的能够热熔融加工的成分构成。在现有的主要仅由能够纤维化的PTFE(高分子量PTFE)构成的PTFE多孔膜中，含有大量纤维径细的微细原纤维，每1根纤维的表面积大，捕集效率高；而另一方面，膜厚比较薄，纤维彼此的重叠多，因而无法进行大量微粒的积尘，每1根纤维的捕集效率的高度未得到有效发挥。与此相对，该空气过滤器用滤材是通过主要包含能够纤维化的聚四氟乙烯、不发生纤维化的非热熔融加工性成分、和熔点小于320℃的不发生纤维化的能够热熔融加工的成分这3种成分来构成的，因而与现有的PTFE多孔膜相比，能够利用比较粗的纤维来增多空隙并增加膜厚，从而提高积尘量。第8观点的空气过滤器用滤材为第1观点至第7观点中任一观点的空气过滤器用滤材，对于空气过滤器用滤材来说，以流速5.3cm/秒连续流通包含个数中值粒径为0.25μm的聚α-烯烃颗粒的空气，在压力损失上升250Pa时的聚α-烯烃颗粒的积尘量为40g/m2以上。第9观点的空气过滤器用滤材为第1观点至第8观点中任一观点的空气过滤器用滤材，对于空气过滤器用滤材来说，使空气以流速5.3cm/秒通过时的压力损失小于200Pa，使包含粒径为0.3μm的NaCl颗粒的空气以流速5.3cm/秒通过时的颗粒的捕集效率为99.97％以上。第10观点的空气过滤器组件具备第1观点至第9观点中任一观点的空气过滤器用滤材，其中，空气过滤器用滤材被加工成峰折和谷折交替重复的锯齿形状来构成。需要说明的是，对于“过滤器组件”没有特别限定，例如，其不是扁平的片状而是通过交替进行峰折和谷折而折叠成的锯齿形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气过滤器用滤材，其为捕集气体中的灰尘的空气过滤器用滤材，其中，该空气过滤器用滤材具备：主要包含氟树脂的第1多孔膜；主要包含氟树脂的第2多孔膜，该第2多孔膜与所述第1多孔膜相比配置于气流的下游侧；以及预捕集材料，其与所述第1多孔膜相比配置于气流的上游侧，捕集气流中的一部分灰尘；对于所述预捕集材料来说，使空气以流速5.3cm/秒通过时的压力损失为15Pa以上且小于55Pa，粒径为0.3μm的NaCl的捕集效率为25％以上且小于80％，厚度为0.4mm以下，由下式：PF值＝{‑log((100‑捕集效率(％))/100)}/(压力损失(Pa)/1000)规定的PF值为7以上15以下；所述预捕集材料的PF值相对于将所述第1多孔膜与所述第2多孔膜层积时的PF值的比例、也即“预捕集材料的PF值/将第1多孔膜与第2多孔膜层积时的PF值”的值为0.20以上0.45以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.26 JP 2014-266290;2015.07.22 JP 2015-145301.一种空气过滤器用滤材，其为捕集气体中的灰尘的空气过滤器用滤材，其中，该空气过滤器用滤材具备：主要包含氟树脂的第1多孔膜；主要包含氟树脂的第2多孔膜，该第2多孔膜与所述第1多孔膜相比配置于气流的下游侧；以及预捕集材料，其与所述第1多孔膜相比配置于气流的上游侧，捕集气流中的一部分灰尘；对于所述预捕集材料来说，使空气以流速5.3cm/秒通过时的压力损失为15Pa以上且小于55Pa，粒径为0.3μm的NaCl的捕集效率为25％以上且小于80％，厚度为0.4mm以下，由下式：PF值＝{-log((100-捕集效率(％))/100)}/(压力损失(Pa)/1000)规定的PF值为7以上15以下；所述预捕集材料的PF值相对于将所述第1多孔膜与所述第2多孔膜层积时的PF值的比例、也即“预捕集材料的PF值/将第1多孔膜与第2多孔膜层积时的PF值”的值为0.20以上0.45以下。2.如权利要求1所述的空气过滤器用滤材，其中，该空气过滤器用滤材进一步具备支撑所述第1多孔膜的上游通气性支撑材料，该上游通气性支撑材料与所述第1多孔膜相比配置于气流的上游侧。3.如权利要求1或2所述的空气过滤器用滤材，其中，该空气过滤器用滤材进一步具备支撑所述第2多孔膜的下游通气性支撑材料，该下游通气性支撑材料与所述第2多孔膜相比配置于气流的下游侧。4.如权利要求1～3中任一项所述的空气过滤器用滤材，其中，所述第1多孔膜与所述第2多孔膜相比压力损失小，该压力损失是使空气以流速5.3cm/秒通过时的压力损失；所述第2多孔膜与所述第1多孔膜相比捕集效率高，该捕集效率是粒径为0.3μm的NaCl的捕集效率。5.如权利要求1～4中任一项所述的空气过滤器用滤材，其中，对于所述第1多孔膜来说，所述压力损失为30Pa以上90Pa以下；所述捕集效率为95％以上99％以下；以流速5.3cm/秒连续流通包含个数中值粒径为0.25μm的聚α-烯烃颗粒的空气，在压力损失上升250Pa时的所述聚α-烯烃颗粒的积尘量为25g/m2以上35g/m2以下。6.如权利要求1～5中任一项所述的空气过滤器用滤材，其中，所述预捕集材料的PF值相对于将所述第1多孔膜与所述第2多孔膜层积时的PF值的比例、也即“预捕集材料的PF值/将第1多孔膜与第2多孔膜层积时的PF值”的值为0.20以上0.38以下。7.如权利要求1～6中任一项所述的空气过滤器用滤材，其中，所述第1多孔膜和...

【专利技术属性】
技术研发人员：阪野龙巳，乾邦彦，涉谷吉之，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP