内燃机用无纺布空气过滤器制造技术

一种内燃机用无纺布空气过滤器，通过气流成网无纺布制造法形成以纤维长１～１０ｍｍ的聚酯类粘合纤维为主要成分的多层、进行热粘接，上层侧（流体流入侧）由粗纤维构成，下层侧（流体流出侧）由细纤维构成，并且流体最终流出侧由１００％的聚酯类粘合纤维构成，由单位面积重量为１００～３５０ｇ／ｍ↑［２］，表观密度为０．０４ｇ／ｃｍ↑［３］～０．３ｇ／ｃｍ↑［３］，并且，在１００℃下３００小时后的干热收缩率为３％以下的气流成网无纺布构成，具有褶裥形状，无环境污染、灰尘的收集效率高、使用寿命长、是薄型并且均匀的内燃机用无纺布空气过滤器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无纺布构成的、过滤固体的过滤器。更具体地说是涉及在汽车等的内燃机中使用的、发动机吸入部使用的空气进气用的无纺布空气过滤器材料。一般，内燃机用无纺布空气过滤器由于使用时需要强度，因此，使用较长纤维(例如纤维长30mm～105mm)，作为纤维间结合的方法，有通过针刺或水流喷射器机械地进行纤维交织的方法、利用合成树脂等的化学类粘接剂使纤维间结合的方法或者将粘合纤维混合、进行热粘接的方法等。本专利技术是关于利用气流成网无纺布制造法、将短的聚酯类粘合纤维单独以及/或该粘合纤维与其他纤维混合的纤维进行多层层压、进行热粘接结构的过滤器材料。
技术介绍
汽车等使用的无纺布空气过滤器一般使用形成褶裥形状的材料，并且过滤器的表观密度低。为了保持褶裥形状，专利技术了利用树脂进行加固的空气过滤器(专利文献1实公昭57-31938号公报)或使用粘合纤维的空气过滤器(专利文献2特开平10-180023号公报)等。另外，还有关于具有特定的透气性比的气流成网法短纤维无纺布、使厚度方向具有密度梯度的空气过滤器用途的记载(专利文献3特开平11-81116号公报)。而且公开了具有密度梯度的褶裥过滤器(专利文献4特开平11-90135号公报)等。在专利文献1中，利用针刺使多层纤维层一体化后，虽然进行树脂加工来谋求保持形态，但具有加工时的树脂和溶剂产生的环境污染问题、对湿的无纺布进行干燥需要大量热能的缺点。另外，在过滤器性能方面，附着的树脂具有不能提高待收集效率、只能增加压力损失的缺点。另外，在专利文献2中，由于不使用树脂、混合使用粘合纤维，因此，环境污染或能量损失少，由于使用针刺进行各层的交织一体化，因此灰尘贯通针迹，具有过滤器的收集效率降低的缺点。而且，在专利文献3中有关于在厚度方向具有密度梯度的气流成网无纺布的记载，但主要用途是纸尿布、卫生巾、失禁垫以及抹布等吸收性物品。虽然在文中有可以用于过滤器的记载，但对适用于过滤器的具体的
技术实现思路
或作用效果没有任何记载。而且，虽然专利文献4是关于具有纤维直径梯度的褶裥过滤器，但将正反的纤维直径比规定在2～20(如果用流体流出侧纤维粗度/流入侧纤维粗度的比率表示则为0.05～0.5)，在本专利技术的目的所在的汽车空气过滤器的情况下，对于作为过滤对象的碳细微粒子则性能不充分、不能适用。并且，关于气流成网无纺布没有任何记载。本专利技术以在上述现有的技术中难以解决的课题为背景，目的是提供制造时没有环境污染、没有针迹、均匀性高、灰尘收集效率高、使用寿命长的薄而轻的内燃机用无纺布空气过滤器。
技术实现思路
本专利技术是一种内燃机用无纺布空气过滤器(以下称“空气过滤器”)，通过气流成网无纺布制造法形成以纤维长1～10mm的聚酯类粘合纤维为主要成分的多层、进行热粘接，上层侧(流体流入侧)由粗纤维构成，下层侧(流体流出侧)由细纤维构成，并且流体最终流出侧的层由100％的聚酯类粘合纤维构成，由单位面积重量为100～350g/m2、表观密度为0.04g/cm3～0.3g/cm3、在100℃下300小时后的干热收缩率小于或等于3％的气流成网无纺布构成，具有褶裥形状。本专利技术的空气过滤器例如是三层结构的情况下，最好是在上层侧的粗纤维层上，纤维粗度为20～45μm、单位面积重量为10～75g/m2，在中层上，纤维粗度为15～30μm、单位面积重量为20～105g/m2，在下层侧的细纤维层(即流体最终流出侧)上，纤维粗度为7～20μm、单位面积重量为70～170g/m2。另外，在四层结构中，最好是在上层侧的粗纤维层上，纤维粗度为25～50μm、单位面积重量为5～50g/m2，在中层上，纤维粗度为20～35μm、单位面积重量为15～70g/m2，在下层侧的细纤维层上，纤维粗度为15～25μm、单位面积重量为30～90g/m2，在最下层侧的细纤维层(即流体最终流出侧)上的纤维粗度为7～20μm、单位面积重量为50～140g/m2。各层在不妨碍本专利技术的作用、效果的范围内，也可以是不同粗细的纤维的混合。另外，本专利技术的空气过滤器最好具有防水性。而且，在最下层以外的层上，在不妨碍本专利技术的目的所在的作用效果的范围内，可以混合聚酯类粘合纤维以外的纤维。而且，本专利技术的空气过滤器也可以是与其他透气性片复合的过滤器。附图说明图1是表示空气过滤器上的空气体积指数与DHC关系的曲线图。图2是表示实施例3的空气过滤器上的DHC试验后的灰尘侵入状况的ソニツク株式会社(Sonic Co.，Ltd)制造的显微镜照片(倍率为25倍)。图3是表示实施例4的空气过滤器上的DHC试验后的灰尘侵入状况的ソニツク株式会社制造的显微镜照片(倍率为25倍)。图4是表示比较例3的空气过滤器上的DHC试验后的灰尘侵入状况的ソニツク株式会社制造的显微镜照片(倍率为25倍)。具体实施例方式本专利技术的空气过滤器是通过气流成网无纺布制造法形成的。即从位于多孔质网状输送带上的单台或多台的喷出部喷出以纤维长1～10mm的聚酯类粘合纤维为主要成分的短纤维，在设置于网状输送带下面的空气吸入部上一面吸入一面在网状输送带上形成纤维层。此时，从上层侧(流体流入侧)到下层侧(流体流出侧)，依次从粗纤维层到细纤维层层积，将该被层积的纤维层送入热干燥箱中，利用热风使纤维间结合、作为无纺布一体化。根据纤维量、喷出条件、空气吸入条件、热风条件等，形成规定的密度、厚度，得到本专利技术的空气过滤器。通过热干燥箱进行热粘接时的温度可以根据使用的聚酯类粘合纤维的种类、整体的单位面积重量进行适当的选择，通常为120～200℃，最好为130～180℃。利用现有的一般的干式无纺布制造法、即短纤维的梳理法或者连续纤维的纺粘法等的情况下，构成层的纤维大致排列成面状，很难向厚度方向定向。因此，用于本专利技术目的所在的过滤器的情况下，具有压力损失高的缺点。如果增加如针刺或射流喷射的机械的纤维交织的方法，则可以向厚度方向变化排列纤维，但由于残留有针刺或射流喷射的水线形成的贯通孔，因此，收集细微灰尘的作用差。相反，本专利技术的空气过滤器由于通过使用短纤维的气流成网无纺布制造法形成，因此，纤维容易向厚度方向排列，并且，在层之间，也产生不同纤维直径的纤维之间的混合，纤维层之间的纤维直径梯度形成为比较连续的倾斜。因此，具有压力损失小、灰尘引起的网眼阻塞少、使用寿命(可以过滤的时间)长、并且压力损失上升少的明显特征。另外根据以这样的短纤维为原料纤维的气流成网无纺布制造法，具有可以得到质地非常良好、即均匀性良好的过滤器的明显特征。均匀性在本专利技术目的所在的空气过滤器的用途中非常重要，在上述现有的干式无纺布上很难得到。而且，由于不使用针，因此也解决了由于针迹产生的性能下降的问题。另外，由于不使用化学粘合粘合剂，因此，没有因被膜形成产生的压力损失上升或收集效率下降的危害，没有环境污染的危险。本专利技术使用纤维的纤维长为1～10mm。如果使用超过10mm的纤维，则不仅很难得到作为无纺布的均匀性，而且生产效率降低，不理想。另一方面，如果不足1mm，则不仅无纺布的强度降低，而且容易产生脱落纤维，也不理想。最好是2～7mm，3～5mm更好。主要构成本专利技术的过滤器材料的纤维是具有良好的抗化学药品性、耐热性、耐久性、强度、硬度等特性的聚酯类纤维，尤其是以热粘接性的聚酯类复合纤维为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机用无纺布空气过滤器，通过气流成网无纺布制造法形成以纤维长１～１０ｍｍ的聚酯类粘合纤维为主要成分的多层、进行热粘接，其特征在于，上层侧（流体流入侧）由粗纤维构成，下层侧（流体流出侧）由细纤维构成，并且流体最终流出侧的层由１００％的聚酯类粘合纤维构成，由单位面积重量为１００～３５０ｇ／ｍ↑［２］、表观密度为０．０４ｇ／ｃｍ３～０．３ｇ／ｃｍ↑［３］、在１００℃下３００小时后的干热收缩率小于或等于３％的气流成网无纺布构成，具有褶裥形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原万麿，上阪茂实，西川彰志，山崎康行，
申请(专利权)人：AMBIC有限公司，金星制纸株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]