[0001] 技術領域
[0002] 本發(fā)明涉及一種空氣過濾器用濾材，特別涉及在與半導體、液晶、生物?食品工業(yè)有關的潔凈室、凈化臺等或建筑物空調(diào)用空氣過濾器、空氣凈化器用途等中，用于過濾氣體中微粒的準高性能或高性能的空氣過濾器用濾材。
[0003] 背景技術
[0004] 到目前為止，為了有效地捕集空氣中的亞微米或微米單位的粒子，一直采用空氣過濾器的捕集技術?？諝膺^濾器根據(jù)成為其對象的粒徑和除塵效率不同大致分為粗塵用過濾器、中性能過濾器、準高性能過濾器、高性能過濾器(HEPA過濾器、ULPA過濾器)等。其中，作為準高性能過濾器、高性能過濾器的規(guī)格，包括歐洲規(guī)格EN1822。在上述EN1822中，根據(jù)最大透過粒徑(MPPS)的捕集效率水平，從U16到H10分為7個層次。除此之外，作為高性能過濾器的規(guī)格，包括美國的IEST-RP-CC001、日本的JIS Z 4812等。從而，作為準高性能過濾器、高性能過濾器中使用的濾材，可以使用作為空氣過濾器滿足上述規(guī)格的物質(zhì)。作為濾材的原料，大多使用利用無紡布狀玻璃纖維制造得到的空氣過濾器用濾材。作為主要構成物，使用平均纖維徑為100nm(亞微米)～數(shù)10μm(微米)的玻璃纖維，上述最大透過粒徑(MPPS)在0.1～0.2μm之間。
[0005] 作為空氣過濾器用濾材主要要求的特性，除捕集效率之外還包括表示濾材空氣阻力的壓力損失。為了提高濾材的捕集效率，需要增加細徑的玻璃纖維的配合。但是，同時會產(chǎn)生濾材的壓力損失變高的問題。高的壓力損失存在由于吸氣風扇的運轉負載變高所以需支付電力費的運轉費用的問題，從節(jié)約能源的觀點考慮，謀求濾材的低壓力損失化。特別是近年來，隨著空氣過濾器的多風量化，在過濾性能方面為了降低潔 凈室、凈化臺等中使用的鼓風機的運轉成本，迫切要求濾材的低壓力損失化?高捕集效率化。
[0006] 作為解決上述問題的方法，公開了下述方法：通過含有有機硅樹脂，使加到濾材中的粘合劑的表面張力降低，結果可以消除或減少粘合劑的槳葉狀膜(專利文獻1、專利文獻2)。但是，近年來特別是在半導體領域中，已知有機硅樹脂中含有的微量低分子硅氧烷向潔凈室內(nèi)的排放對大規(guī)模集成電路(LSI)的生產(chǎn)成品率產(chǎn)生影響，有機硅樹脂的使用本身變得困難。
[0007] 本發(fā)明人等以前曾公開了一種空氣過濾器用濾材，所述空氣過濾器用濾材在構成濾材的玻璃纖維中附著有粘合劑和、添加到25℃純水中時的最低表面張力為20dyne/cm以下的氟類表面活性劑(專利文獻3)。作為解決上述問題的方法，該發(fā)明提高了效果。但是，隨著氟類表面活性劑的附著，會進一步提高粘合劑樹脂表面的潤濕性，有時也會導致濾材的防水性降低。為了改良上述濾材，本發(fā)明人等公開了一種濾材，所述濾材附著有平均粒徑為100nm以下的聚合物分散液、和添加到25℃純水中時的最低表面張力為20mN/m以下的氟類表面活性劑(專利文獻4)。上述濾材對附著在濾材中的粘合劑進行限定。
[0008] 另外，關于基體的玻璃纖維片材，公開了下述制造方法：用中性水將玻璃纖維浸漬軟化后，使用添加了N-烷基甜菜堿型兩性表面活性劑的水進行中性抄紙的制造方法(專利文獻5)；和用中性水將玻璃纖維浸漬軟化后，使用添加了聚乙二醇脂肪酸酯型非離子型表面活性劑的水進行中性抄紙的制造方法(專利文獻6)。但是，上述制造方法存在如下問題，即由于在濾材內(nèi)含有大量殘留的表面活性劑，所以濾材強度弱。另外，公開了一種超高性能空氣過濾器用玻璃纖維濾紙，所述玻璃纖維濾紙由如下配合形成：纖維徑0.05～0.2μm的玻璃纖維5～15重量％和纖維徑與其不同的玻璃纖維95～85重量％(專利文獻7)，但存在纖維徑0.05～0.2μm的玻璃纖維的成本過高，無法用作商業(yè)基體濾材的問題。
[0009] 但是，上述方法始終基于粘合劑樹脂和玻璃纖維的片材化、玻璃纖維的配合組合的觀點，對作為主要構成材料的玻璃纖維本身的特性幾乎 沒有進行過研究。
[0010] 專利文獻1：日本特開平2-41499號公報
[0011] 專利文獻2：日本特開平2-175997號公報
[0012] 專利文獻3：參見日本特開平10-156116號公報
[0013] 專利文獻4：日本特開2004-160361號公報
[0014] 專利文獻5：日本特開昭62-21899號公報
[0015] 專利文獻6：日本特開昭61-266700號公報
[0016] 專利文獻7：日本特開昭62-4418號公報
[0017] 發(fā)明內(nèi)容
[0018] 本發(fā)明的課題在于提供一種與現(xiàn)有空氣過濾器用濾材相比，壓力損失降低、捕集效率提高的空氣過濾器用濾材。
[0019] 上述課題通過下述空氣過濾器用濾材來解決，所述空氣過濾器用濾材以玻璃短纖維為主體纖維，其特征在于，構成纖維的纖維分散性均勻，且在稀釋濃度為0.04質(zhì)量％下放置12小時時，構成纖維的沉降容積為450cm3/g以上。需要說明的是，構成纖維的沉降容積為構成纖維的平均纖維長度的指標。
[0020] 通過使用本發(fā)明的空氣過濾器用濾材，與現(xiàn)有空氣過濾器用濾材相比，可以降低壓力損失及提高捕集效率。另外，可以提高附著粘合劑后的濾材強度。
[0021] 具體實施方式
[0022] 本發(fā)明中作為主體纖維使用的纖維稱作玻璃短纖維。玻璃短纖維可以根據(jù)所需的過濾性能、其他物性，從具有各種纖維徑的玻璃短纖維中自由選擇。特別是，玻璃短纖維為利用火焰拉伸法、旋轉法等制造得到的羊毛狀玻璃纖維，是用于將濾材的壓力損失保持為規(guī)定值、獲得合適的捕集效率所必須的成分。由于纖維徑變得越細，捕集效率變得越高，所以為了得到高性能的濾材，需要配合平均纖維徑細的極細玻璃纖維。但是，如果纖維徑變細，則有時壓力損失過度升高，所以必須選擇兼顧壓力損失的具有合適的纖維徑的纖維。需要說明的是，還可以混合多種不同纖維徑的纖維進行配合。作為纖維徑，通常使用小于5μm的纖維徑。作為玻璃組成，在空氣過濾器中使用的大多數(shù)為硼硅玻璃，其中，還包括具有耐酸性的C玻璃、具有電絕緣性的E玻璃(無堿性玻璃)等。另外，為了防止半導體工序等中的硼污染，還可以使用低硼玻璃短纖維、二氧化硅玻璃短纖維等。進而，只要不妨礙本發(fā)明的目的，則還可以在玻璃短纖維中配合30質(zhì)量％以下的輔助材料，即，纖維徑比玻璃短纖維粗且為5μm以上的短切玻璃纖維、天然纖維、有機合成纖維等。需要說明的是，本發(fā)明中的主體纖維是指在全部原料纖維配合中占有大于70質(zhì)量％的纖維。
[0023] 本發(fā)明人等對上述玻璃短纖維的平均纖維長度與空氣過濾器用濾材的捕集特性之間的關系進行進了深入研究，從而完成了本發(fā)明。玻璃短纖維由于在其制法上難以進行管理，所以其平均纖維長度具有廣泛的分布。另外，通常玻璃短纖維的纖維長度與纖維徑之比約為500/1～3000/1。目前，纖維長度的測定在顯微鏡下進行，但由于與其他纖維相比，玻璃短纖維的纖維徑更細，所以精度良好且迅速地進行測定非常困難。但是，研究結果發(fā)現(xiàn)，如果使用本發(fā)明的沉降容積法，則可以間接地得到玻璃短纖維的平均纖維長度的信息。即，如果玻璃短纖維的比重約為2.5，在水中分散后靜置時，從水分散體中游離而發(fā)生沉降。然而，如果平均纖維長度長，則會影響纖維之間保持在水中，難以發(fā)生沉降的現(xiàn)象。本發(fā)明的沉降容積，是利用上述現(xiàn)象將在一定條件下分散玻璃短纖維后的沉降狀態(tài)進行數(shù)值化而得到的，該數(shù)值越高，表示玻璃短纖維的平均纖維長度越長，是平均纖維長度的指標。
[0024] 作為本發(fā)明中的具體的沉降容積的測定方法如下，分別取出在常溫(23℃)條件下分散的原料漿液，將其用常溫(23℃)的純水稀釋為0.04質(zhì)量％，將上述稀釋液放入內(nèi)徑38mm的250mL量筒內(nèi)，放置12小時。接著，根據(jù)下述數(shù)學式2求出沉降容積。
[0025]
[0026] 此處，使放置時間為12小時是因為這是原料的沉降現(xiàn)象一定程度穩(wěn)定的條件。本發(fā)明的沉降容積值不因稀釋濃度而發(fā)生大的變化，但多少有影響，所以限定為0.04質(zhì)量％。為了提高讀數(shù)精度，本發(fā)明中測定中使用的容器使用帶有刻度的量筒，但只要具有圓筒狀的形狀即可，也可以使用高型燒杯(tall beaker)、試驗管等，沒有特別限定。
[0027] 本發(fā)明人等對此沉降容積與濾材的過濾特性，即與PF值之間的關系進行了考察，結果首次發(fā)現(xiàn)了上述沉降容積越大捕集特性變得越高。即，首次發(fā)現(xiàn)了玻璃短纖維的平均纖維長度越長，PF值變得越高。特別是如果沉降容積變?yōu)?50cm3/g以上，則PF值急劇升高。雖然其原因尚不明確，但如果平均纖維長度短，則短玻璃纖維進入到構成濾材的纖維網(wǎng)絡的空隙中，打亂網(wǎng)絡結構變成不均勻的濾材，因此過濾性能降低。但是，相反地如果平均纖維長度長，則沉降容積變?yōu)?50cm3/g以上，打亂網(wǎng)絡的短纖維減少，濾材變得更均勻，因此粒子捕捉性能提高。另外，由于實質(zhì)上平均纖維長度變長，所以也具有如下效果，即濾材構成纖維的纏繞變得良好，賦予粘合劑后的濾材強度、例如拉伸強度等提高。沉降容積與濾材的PF值及濾材強度之間的關系，不僅在作為主體纖維的玻璃短纖維為100質(zhì)量％時成立，而且在主體纖維為70質(zhì)量％以上時也同樣成立。
[0028] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的沉降容積，第一，選擇平均纖維長度長的玻璃短纖維；第二，在濾材片材化時的浸漬軟化?分散工序中破壞玻璃短纖維，不縮短平均纖維長度。對于第一點沒有特別限定，但根據(jù)玻璃短纖維制造廠的制造方法、條件的不同，平均纖維長度特性不同，因此選擇最適制造廠是重要的。另外，還可以舉出在相同的制造廠內(nèi)一邊控制工序條件，一邊發(fā)現(xiàn)最適條件的方法。第二點特別重要。即，這是因為即使在第一點中選擇了最適的玻璃短纖維，也會由纖維的破壞導致無法發(fā)揮其特征。作為纖維的分散方法，例如可以舉出下述方法：使用碎漿機、攪拌器、混合機、打漿機、Naginata-beater等邊在水中攪拌邊使之機械地分散的方法；使用超聲波振子等利用水中的振動能使之分散的方法等。后者的方法雖然對纖維破壞比較有利，但是消耗分散時間等，兩者均存 在優(yōu)缺點，不能僅限于一個方法。例如可以通過降低攪拌器的旋轉數(shù)，或者縮短分散時間等來降低分散能，由此能夠緩和纖維破壞，但相反地纖維分散性變差，結果濾材片材的纖維網(wǎng)絡變得不均勻，PF值降低。在各分散方法中，必須保持在最適條件，即，為構成纖維的纖維分散性均勻的狀態(tài)，且為本發(fā)明的沉降容積以上。此處，所謂“構成纖維的纖維分散性均勻”的狀態(tài)，是指取50ml分散后的原料漿料，邊輕微振蕩，邊將其在1L的量筒內(nèi)用水稀釋至20倍后，在目視觀察的狀態(tài)下未觀察到纖維結塊、纖維集束，為均勻分散的狀態(tài)。作為分散原料纖維的水的條件，為了使分散性良好，在硫酸酸性條件下采取在pH2～4范圍內(nèi)調(diào)整的方法，在pH中性條件下，也可以使用分散劑等表面活性劑。分散時的原料固態(tài)成分的濃度優(yōu)選為0.2～1.5質(zhì)量％。小于0.2質(zhì)量％時，引起纖維破壞的可能性增加；如果超過1.5質(zhì)量％，則纖維分散性惡化。較優(yōu)選為0.4～1.0質(zhì)量％。
[0029] 在玻璃短纖維中，特別是低硼玻璃短纖維在浸漬軟化?分散工序中必須加以注意。即，低硼玻璃短纖維由于幾乎沒有配合可賦予纖維強度的氧化硼B(yǎng)2O3，所以脆且易切斷，因此必須注意。因此，對工序的條件設定需要嚴格的管理。
[0030] 通過使用具有本發(fā)明的沉降容積的玻璃短纖維原料，在除低硼玻璃短纖維之外的玻璃短纖維中，可以制成0.1-0.15μm粒子的PF值至少為9.9以上的濾材，且所述濾材為完全不附著粘合劑的無粘合劑狀態(tài)。另外，在低硼玻璃短纖維中，可以制成該PF值至少為9.0以上的濾材。目前，由于還沒有控制玻璃短纖維的平均纖維長度、即沉降容積的技術，所以無法制成上述PF值以上的濾材。特別是目前為止低硼玻璃短纖維的PF值水平與其他玻璃短纖維相比較低，不能制成此PF值以上的濾材，一般認為是由于如上所述纖維脆且易折斷，纖維長度變短的原因。但是，由于玻璃的表面性與硼硅玻璃不同，所以即使在改善后，也難以將PF值提高至與硼硅玻璃短纖維等同。
[0031] 此處，將PF值限定為無粘合劑狀態(tài)的濾材的理由是因為使用玻璃纖維制造的空氣過濾器用濾材(以下有時稱作“玻璃纖維濾材”或簡稱作 “濾材”。)的過濾器特性PF值受用于賦予濾材強度特性的有機粘合劑藥品、助劑很大影響。如果粘結纖維之間的交點的有機粘合劑在纖維網(wǎng)絡之間成膜，則濾材的壓力損失升高，PF值降低。另外，受有機粘合藥品、助劑等的影響PF值反而增加，根據(jù)情況，有時也可以得到為無粘合劑狀態(tài)的濾材以上的PF值。但是，如果改善無粘合劑狀態(tài)的濾材的PF值，則可以期待賦予有機粘合劑后的濾材的總PF值升高，因此著眼于無粘合劑狀態(tài)濾材的PF值的必然性是充分的。
[0032] 需要說明的是，對賦予了有機粘合劑的玻璃纖維濾材，可以通過采用下述方法，考察無粘合劑狀態(tài)的PF值。即，將濾材在450℃的加熱爐中加熱2小時，燃燒除去有機粘合劑成分，由此可以基本完全達到無粘合劑狀態(tài)(其中，還存在在450℃的溫度下消散的助劑。)。作為其他方法，還可以采用如下方法：使用使濾材中使用的有機粘合劑分溶出的溶劑、例如熱水、或甲苯、丙酮、甲基乙基酮、四氯化碳、氯仿等有機溶劑、或超臨界二氧化碳、超臨界水等超臨界流體，從濾材中提取有機粘合劑成分，由此也可以達到無粘合劑狀態(tài)。另外，也可以在不破壞纖維的條件下使之分散于水中，由此測定本發(fā)明的沉降容積。
[0033] 另外，即使在無粘合劑狀態(tài)的濾材中，如果進行片材化時濕式片材的抄紙條件不合適，則纖維網(wǎng)絡也會變得不均勻，無法達到上述PF值。但是，即使在不均勻的片材中，如果使用具有本發(fā)明的沉降容積的玻璃纖維原料，則也完全能夠期待PF值升高。
[0034] 此處，作為可以在本發(fā)明中使用的有機粘合劑，沒有特別限定，但可以廣泛使用丙烯酸類樹脂、聚氨酯類樹脂、環(huán)氧類樹脂、烯烴類樹脂、聚乙烯醇類樹脂等合成樹脂。通常，上述粘合劑樹脂能夠以水溶液或水類乳劑的形態(tài)，通過浸漬或噴霧等含浸、涂布處理被賦予給濾材。另外，為了降低上述粘合劑液的表面張力，還可以添加乙炔類、氟類表面活性劑。進而，為了賦予濾材實用上所需的防水性，也可以加入防水劑。通常情況下上述防水劑可以與粘合劑樹脂同樣地通過浸漬或噴霧等處理被賦予給濾材。
[0035] 另外，為了從片材中除去片材化后的水分及賦予有機粘合劑液后的 水分，優(yōu)選使用熱風干燥機、滾筒式干燥機等，在110～150℃下進行干燥。
[0036] 實施例
[0037] 實施例1：
[0038] 在平均纖維徑0.65μm的硼硅玻璃短纖維(Johns-Manville公司制106-475)90質(zhì)量％、平均纖維徑2.70μm的硼硅玻璃短纖維(Johns-Manville公司制110X-475)10質(zhì)量％中加入硫酸酸性pH為2.5的酸性水，使?jié)舛葹?.5質(zhì)量％，將上述原料在食品用混合機(松下電器產(chǎn)業(yè)社制：產(chǎn)品編號MX-V200。以下有時也簡稱作“混合機”。)內(nèi)在利用變壓器使供給到混合機中的電壓(以下簡稱作“混合機電壓”。)從額定值100V降低至70V(電流實測值為2.9A)的狀態(tài)下浸漬軟化1分鐘。上述浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，將浸漬軟化后的原料用相同的酸性水稀釋至濃度為0.1質(zhì)量％，使用手抄裝置進行抄紙，由此得到濕紙。將其在130℃的滾筒式干燥機中干燥，得到坪量70g/m2的濾材。
[0039] 實施例2：
[0040] 在實施例1中，除使混合機電壓為60V(電流實測值為2.9A)之外，與實施例1同樣地浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例1同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0041] 實施例3：
[0042] 在實施例1中，除使混合機電壓為50V(電流實測值為2.8A)之外，與實施例1同樣地浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例1同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0043] 實施例4：
[0044] 在平均纖維徑0.65μm的低硼玻璃短纖維(Lauscha公司制A06F)90質(zhì)量％、平均纖維徑2.70μm的低硼玻璃短纖維(Lauscha公司制A26F)10質(zhì)量％中加入硫酸酸性pH2.5的酸性水，使?jié)舛葹?.5質(zhì)量％，使混合機電壓從額定的100V降低至60V(電流實測值為3.0A)，將上述原料在混合機內(nèi)浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接 下來，將浸漬軟化后的原料用相同的酸性水稀釋至濃度為0.1質(zhì)量％，使用手抄裝置，進行抄紙，由此得到濕紙。將其在130℃的滾筒式干燥機中干燥，得到坪量70g/m2的濾材。
[0045] 實施例5：
[0046] 在實施例4中，除使混合機電壓為50V(電流實測值為2.9A)之外，與實施例4同樣地浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例4同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0047] 實施例6：
[0048] 在實施例1中，用浸漬軟化裝置代替混合機作為標準浸漬軟化機，在額定電壓100V下在標準浸漬軟化機(JIS P 8220：1998規(guī)定的浸漬軟化機)內(nèi)將原料浸漬軟化1分鐘，除此之外，與實施例1相同。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例1同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0049] 實施例7：
[0050] 在實施例4中，用浸漬軟化裝置代替混合機作為標準浸漬軟化機，將原料在額定電壓100V下在標準浸漬軟化機內(nèi)浸漬軟化30秒，除此之外與實施例1相同。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例1同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0051] 實施例8：
[0052] 在制造廠與實施例1不同的硼硅玻璃短纖維、平均纖維徑0.65μm的極細玻璃纖維(Lauscha公司制B06F)90質(zhì)量％、平均纖維徑2.70μm的極細玻璃纖維(Lauscha公司制B26R)10質(zhì)量％中加入硫酸酸性pH為2.5的酸性水使?jié)舛葹?.5質(zhì)量％，將混合機電壓從額定的100V降低至80V(電流實測值為2.9A)，將上述原料在混合機內(nèi)浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，將浸漬軟化后的原料用相同的酸性水稀釋至濃度為0.1質(zhì)量％，使用手抄裝置進行抄紙，由此得到濕紙。將其在130℃的滾筒式干燥機中干燥，得到坪量70g/m2的濾材。
[0053] 實施例9：
[0054] 在實施例8中，除使混合機電壓為70V(電流實測值為2.9A)之外， 與實施例8同樣地浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例8同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0055] 實施例10：
[0056] 在實施例4中，將得到的濕紙浸漬到由丙烯酸類膠乳(商品名：Bonkote AN-155、制造商：大日本油墨化學工業(yè)社制)與氟類防水劑(商品名：Right guard T-10、制造商：共榮社化學社制)以固態(tài)成分質(zhì)量比100/5混合得到的粘合劑液中，由此將粘合劑賦予濕紙，之后，在130℃的滾筒式干燥機中干燥，得到坪量70g/m2、粘合劑固態(tài)成分附著量5.5質(zhì)量％的濾材。
[0057] 比較例1：
[0058] 在實施例1中，除使混合機電壓為額定的100V(電流實測值為2.9A)之外，與實施例1同樣地浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例1同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0059] 比較例2：
[0060] 在實施例1中，除使混合機電壓為80V(電流實測值為2.9A)之外，與實施例1同樣地浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例1同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0061] 比較例3：
[0062] 在實施例1中，除使混合機電壓為40V(電流實測值為2.6A)之外，與實施例1同樣地浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化后的分散物為不均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例1同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0063] 比較例4：
[0064] 在實施例4中，除使混合機電壓為額定的100V(電流實測值為3.0A)之外，與實施例4同樣地浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例1同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0065] 比較例5：
[0066] 在實施例4中，除使混合機電壓為70V(電流實測值為3.0A)之外，與實施例4同樣地浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例4同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0067] 比較例6：
[0068] 在實施例4中，除使混合機電壓為40V(電流實測值為2.6A)之外，與實施例4同樣地浸漬軟化1分鐘。浸漬軟化后的分散物為不均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例4同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0069] 比較例7：
[0070] 在實施例1中，用浸漬軟化裝置代替混合機作為標準浸漬軟化機，將原料在額定電壓100V下在標準浸漬軟化機內(nèi)浸漬軟化2分鐘，除此之外，與實施例1相同。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例1同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0071] 比較例8：
[0072] 在實施例4中，用浸漬軟化裝置代替混合機作為標準浸漬軟化機，將原料在額定電壓100V下在標準浸漬軟化機內(nèi)浸漬軟化1分鐘，除此之外，與實施例1相同。浸漬軟化后的分散物為均勻的分散狀態(tài)。接下來，與實施例1同樣地得到坪量70g/m2的濾材。
[0073] 比較例9：
[0074] 對比較例5中得到的濕紙噴霧粘合劑液，所述粘合劑液中混合有丙烯酸類膠乳(商品名：Bonkote AN-155、制造商：大日本油墨化學工業(yè)社制)與氟類防水劑(商品名：Right guard T-10、制造商：共榮社化學社制)使其固態(tài)成分質(zhì)量比為100/5，通過上述噴霧將粘合劑液賦予濕紙，之后，在130℃的滾筒式干燥機中干燥，得到坪量70g/m2、粘合劑固態(tài)成分附著量5.5質(zhì)量％的濾材。
[0075] 對實施例及比較例的濾材進行下述試驗。
[0076] (1)壓力損失
[0077] 使用自制裝置，向有效面積100cm2的濾材以面風速5.3cm/秒通風，用微差壓計測定此時的壓力損失。
[0078] (2)DOP捕集效率
[0079] 向有效面積100cm2的濾材以面風速5.3cm/秒用空氣進行通風，該空氣中含有在Laskin噴嘴中產(chǎn)生的多分散DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)粒 子，根據(jù)此時的上游及下游的個數(shù)比利用Rion公司制激光粒子計數(shù)器測定DOP的透過率。
[0080] 需要說明的是，對象粒徑為0.1-0.15μm。DOP捕集效率(％)由100-(DOP透過率)的式子求出。
[0081] (3)PF值
[0082] 為濾材過濾性能指標的PF值，根據(jù)下述數(shù)學式1求出。PF值越高，在同一壓力損失下表示捕集效率越高、或在同一捕集效率下表示壓力損失越低。
[0083] [數(shù)2]
[0084]
[0085] ※式1中的壓力損失表示對濾材以5.3cm/秒的面風速通過空氣時的壓力損失(單位：Pa)。
[0086] (4)拉伸強度
[0087] 從附著有粘合劑的濾材上以1英寸寬×130mm長切割得到試驗片，使用定速拉伸試驗機(東洋精機制作所社制-Strograph M1)在間距長度100mm、拉伸速度15mm/分鐘的條件下進行測定。
[0088] (5)沉降容積
[0089] 根據(jù)第4頁最后1段記載的方法求出。
[0090] (6)分散性評價
[0091] 構成纖維的纖維分散性評價如下：取50ml分散后的原料漿料，邊將其輕微振蕩邊在1L的量筒內(nèi)用水稀釋至20倍，然后，進行目視觀察。將未觀察到纖維塊及纖維束且均勻分散的狀態(tài)評價為分散性良好。如果分散性良好，則為○；如果不良，則為×。
[0092] (7)粘合劑除去處理
[0093] 對附著有粘合劑的濾材，在500℃的電爐內(nèi)保持30分鐘，對粘合劑成分進行燒成處理。除去粘合劑后的壓力損失、DOP捕集效率、PF值根據(jù)上述(1)、(2)及(3)的試驗測定。另外，對于除去粘合劑后的沉降容積，可以如下測定：將經(jīng)過除去處理的濾材的一部分放入常溫(23℃)的純水中進行超聲波振動處理3小時，使之分散，使?jié)舛葹?.04 質(zhì)量％，使用該液體利用第4頁最后1段記載的方法進行測定。
[0094] 以上試驗的測定結果示于表1～5。
[0095] 表1為在降低混合機電壓、減少混合機葉片的旋轉數(shù)的條件下制作濾材的結果。在從額定值100V到80V的條件下，沉降容積低、PF值水平也低。這表明通過高旋轉數(shù)的混合機處理，玻璃纖維被切斷，纖維長度變短。在70～50V的條件下，沉降容積變?yōu)?50cm3/g以上，PF值變?yōu)?.9以上。表明通過降低旋轉數(shù)，纖維切斷被緩和，過濾器特性被進一步改善。但是，在40V的條件下，旋轉數(shù)過低，纖維分散性惡化，即使沉降容積高，但PF值卻降低。
[0096] 表2為低硼玻璃短纖維的例子。與硼硅玻璃短纖維的情況相同，通過減少混合機葉片旋轉數(shù)，使沉降容積為450cm3/g以上，由此使PF值提高至9以上。在40V的條件下也同樣，纖維分散性惡化且PF值降低。但是，由于低硼玻璃短纖維比硼硅玻璃短纖維更脆，所以適合旋轉數(shù)的范圍變窄，纖維自身特性改善后的PF值水平也變得低于硼硅玻璃短纖維。
[0097] 表3為使用標準浸漬軟化機代替食品用混合機的例子。標準浸漬軟化機與混合機相比，葉片形狀、攪拌狀態(tài)等不同，但如果根據(jù)適合的浸漬軟化時間，使沉降容積為450cm3/g以上，則可以使PF值提高。另外，表明浸漬軟化時間過長時纖維的切斷大量產(chǎn)生。
[0098] 表4為使用不同制造廠的相同硼硅玻璃短纖維的例子。實施例8和9在與比較例2相同的浸漬軟化條件下也可以使沉降容積變?yōu)?50cm3/g以上，PF值變?yōu)?.9以上?？梢酝贫▽嵤├?和9的玻璃短纖維是與實施例1和比較例2的纖維相比，原本平均纖維長度長的纖維。

[0099] 表5為在與使用了低硼玻璃短纖維的實施例4及比較例5同樣的條件下進行浸漬軟化、附著有粘合劑的濾材的例子。如果附著有粘合劑，則所有例子的壓力損失均升高，PF值降低，其降低比例相同。即，表明基材的無粘合劑狀態(tài)的濾材的過濾特性在直接附著粘合劑后也會體現(xiàn)。其證據(jù)為：除去粘合劑后的沉降容積、壓力損失、捕集效率、PF值基本重現(xiàn)了無粘合劑狀態(tài)的濾材的物性值。

原文來源：http://www.joltsites.com/