CN105214383B

CN105214383B - 滤材及其褶皱加工方法、和空气净化器用空气过滤器

Info

Publication number: CN105214383B
Application number: CN201410239851.1A
Authority: CN
Inventors: 新舍范一; 和田慎生; 川上刚
Original assignee: Nippon Muki Co Ltd
Current assignee: Nippon Muki Co Ltd
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2019-09-27
Anticipated expiration: 2034-05-30
Also published as: CN105214383A

Abstract

本发明提供滤材及其褶皱加工方法、和空气净化器用空气过滤器。根据本发明能够得到抑制了捕集性能的下降且抑制了结构阻力的上升的空气过滤器用滤材。本发明的一个方式是空气过滤器用滤材的褶皱加工方法，其特征在于，该方法包含对如下的空气过滤器用滤材实施褶皱加工的步骤，其中，所述空气过滤器用滤材具有由熔喷无纺布构成的捕集层，通过JIS‑L1085‑6.10.3所述的葛尔莱法测定出的所述空气过滤器用滤材的刚软度超过6mN，且被实施了驻极处理，在所述实施褶皱加工的步骤中，在超过80℃且90℃以下、并且15分钟～30分钟的条件下，对所述空气过滤器用滤材进行压缩加热处理。

Description

滤材及其褶皱加工方法、和空气净化器用空气过滤器

技术领域

本发明涉及空气过滤器用滤材的褶皱加工方法、空气过滤器用滤材和空气净化器。

背景技术

当褶皱加工成之字形状的空气过滤器用滤材在使用中受到风压而变形时，存在压力损失发生上升的情况。这样的压力损失上升的原因在于结构阻力的上升。已知的是，以往，为了抑制这样的结构阻力的上升，将滤材的刚软度调节到规定的范围(例如，专利文献1)。但是，在滤材的刚软度过高时，在褶皱加工后，折痕随着时间经过而逐渐变形为带有圆弧，由此，在使用中存在结构阻力上升的情况。因此，抵消了通过调节刚软度而得到的抑制结构阻力上升的效果。

另一方面，已知的是，以往，在进行褶皱加工时，通过对滤材实施压缩加热处理，来抑制隔着褶皱的折痕相对的两个相对面的变形(例如，专利文献2)。

现有技术文献

专利文献1：日本特许第4906675号公报

专利文献2：日本特许第3691160号公报

发明内容

但是发现了如下情况：即使对刚软度高的滤材实施专利文献2中记载的压缩加热处理，有时也不能维持尖锐的折痕，从而使结构阻力上升。另一方面，如果提高压缩加热处理的时的加热温度，则会预想到滤材受到损伤，滤材的捕集性能下降。

本发明的目的在于提供一种能够得到捕集性能的下降被抑制、结构阻力的上升被抑制的空气过滤器用滤材的空气过滤器用滤材的褶皱加工方法、通过该方法得到的空气过滤器用滤材和空气净化器用空气过滤器。

本发明人针对上述问题反复认真研究，结果发现：通过在规定的加热温度和加热时间的条件下实施褶皱加工，使得即使在对抑制了滤材的捕集性能的下降且具有所期望的刚软度的空气过滤器用滤材进行褶皱加工的情况下，也能够抑制结构阻力的上升，从而完成了本发明。

本发明的一个方式是空气过滤器用滤材的褶皱加工方法，其特征在于，

该方法包含对如下的空气过滤器用滤材实施褶皱加工的步骤，所述空气过滤器用滤材具有由熔喷无纺布构成的捕集层，通过JIS-L1085-6.10.3中记载的葛尔莱法测定出的所述空气过滤器用滤材的刚软度超过6mN，且实施了驻极处理，在实施所述褶皱加工的步骤中，在超过80℃且90℃以下、并且15分钟～30分钟的条件下，对所述空气过滤器用滤材进行压缩加热处理。

所述空气过滤器用滤材的单位面积质量优选为80g/m²～150g/m²。

所述空气过滤器用滤材的厚度优选为0.3mm～1.6mm。

所述空气过滤器用滤材还具有加强层，所述加强层相对于所述捕集层被配置在气体通过的方向的一侧，支承所述捕集层，该加强层对粒径为0.3μm的颗粒的捕集效率低于所述捕集层，

所述加强层优选由通过化学结合法制作的无纺布构成。

通过将所述空气过滤器用滤材折叠成之字形状，来进行所述褶皱加工，

优选的是，针对所述折叠成之字形状的空气过滤器用滤材中的排列配置在气体通过的方向的上游侧和下游侧的各个区域中的多个峰部进行所述压缩加热处理。

在所述压缩加热处理中，针对排列在所述上游侧的区域中的所述峰部的加热温度与针对排列在所述下游侧的区域中的所述峰部的加热温度可以不同。

以成为气体通过的方向的上游侧的端部或者下游侧的端部的方式配置所述空气过滤器用滤材的捕集层，

在所述压缩加热处理中，针对排列在与所述上游侧和所述下游侧中的所述捕集层成为端部的一侧相同侧的区域中的所述峰部的加热温度低于针对排列在与所述捕集层成为端部的一侧不同侧的区域中的所述峰部的加热温度。

在所述压缩加热处理中，针对排列在与所述上游侧和所述下游侧中的所述捕集层成为端部的一侧相同侧的区域中的所述峰部的加热时间短于针对排列在与所述捕集层成为端部的一侧不同侧的区域中的所述峰部的加热时间。

本发明另一方式是通过所述褶皱加工方法进行了褶皱加工的空气过滤器用滤材。

本发明又一方式是空气净化器用空气过滤器，其中，该空气净化器用空气过滤器具有：上述滤材；以及

框体，其保持所述滤材。

根据本发明，得到捕集性能的下降被抑制且结构阻力的上升被抑制的空气过滤器用滤材、具有这样的空气过滤器用滤材的空气净化器用空气过滤器。

附图说明

图1是示出空气过滤器滤材的层结构的截面图。

图2是示出实施褶皱加工的装置的图。

图3是示出褶皱加工后的滤材(加工完成的滤材)的一部分的外观图。

图4是示出空气过滤器单元的外观图。

图5是示出具有空气过滤器单元(空气净化器用空气过滤器)的空气净化器的图。

图6是说明评价尖锐度的方法的图，其中，图6的(a)示出被评价为A的情况下的滤材的截面、图6的(b)示出被评价为B的情况下的滤材的截面、图6的(c) 示出被评价为D的情况下的滤材的截面。

标号说明

1 滤材

3 捕集层

5 加强层

20 过滤袋

23 间隔物

30 空气过滤器单元

31 框体

40 空气净化器

具体实施方式

以下，对本发明的空气过滤器用滤材的褶皱加工方法、空气过滤器用滤材以及空气净化器用空气过滤器进行说明。

本实施方式的空气过滤器用滤材的加工方法包含对如下的空气过滤器用滤材(以下，也称作滤材)实施褶皱加工的步骤，其中，所述空气过滤器用滤材具有由熔喷无纺布构成的捕集层，通过JIS-L1085-6.10.3中记载的葛尔莱法测定出的所述空气过滤器用滤材的刚软度(以下，刚软度)超过6mN，且被实施了驻极处理。在实施该褶皱加工的步骤中，在超过80℃且90℃以下、并且15分钟～30分钟的条件下，对滤材进行压缩加热处理。

(空气过滤器用滤材)

在本实施方式中使用的滤材1例如是在空气净化器中使用的滤材，如图1所示，其具有捕集层3。图1是示出滤材1的层结构的截面图。

捕集层3用于捕集气体中的尘埃等的微粒，被配设为成为空气透过滤材1的方向的上游侧的端部。此外，在图1中，下方为上游侧，上方为下游侧。

捕集层3由熔喷无纺布构成，或者由短纤维无纺布构成。此外，在本说明书中，由短纤维无纺布构成的捕集层的纤维直径为1μm～10μm，厚度为0.1mm～0.6mm，单位面积质量为20g/m²～40g/m²。尤其是，在短纤维无纺布中，熔喷无纺布通过被实施了驻极处理，适合用作对粒径非常小(例如0.3μm～1μm)的微粒的捕集性能优异的滤材。此外，驻极处理例如是通过对无纺布对施加直流电压来实施的。

熔喷无纺布例如是如下地形成的：压出熔融树脂组成物，使其成为细微的树脂流，使该树脂流与高速的加热气体接触，成为纤维直径细微的不连续纤维，并将该纤维集聚在多孔性支承体上。熔喷无纺布的单位面积质量为5g/m²～100g/m²，优选为 10g/m²～80g/m²。纤维的直径为0.1μm～10μm，优选为1μm～6μm，更优选为3.0μm～ 3.7μm。在本说明书中，纤维的直径意味着平均纤维直径。平均纤维直径是使用电子显微镜测定100根以上的纤维的直径而得到的该100根以上的纤维直径的平均。通过使纤维的直径为上述范围内，在进行驻极处理的情况下，得到带电后的捕集效率高的滤材，而且，能够使滤材的压力损失维持得较低(例如20Pa以下)。纤维的平均纤维长度为50mm～200mm，优选为80mm～150mm。

在熔喷无纺布的材质中，例如是从聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物等乙烯系共聚物、聚丙烯或丙烯共聚物、聚丁烯等聚烯烃、6-尼龙、 66-尼龙、6·66共聚酰胺、610-尼龙、11-尼龙、12-尼龙等的聚酰胺或共聚酰胺、聚乙烯对苯二甲酸酯、苯二甲酸乙二醇酯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯、脂肪族类聚碳酸酯、聚氨酯弹性体、聚氯乙烯基或共聚物、全芳香族聚酯、聚苯硫醚等中选择出的至少1种的聚合物。其中，出于熔喷成形性优异、成本低且在熔喷无纺布的制造中发生混入不会成为被称作丸(shot)的纤维状的聚合物球的可能性极低的原因，优选为聚丙烯。

此外，滤材1优选包含层叠在捕集层3上的加强层5。加强层5以配置在滤材1 的上游侧的端部的方式，被配置在捕集层3的上游侧。加强层5支承捕集层3，加强刚性较小的捕集层3。加强层5对粒径为0.3μm的颗粒的捕集效率低于捕集层3。

加强层5由短纤维无纺布构成的。如上所述，由于捕集层3由短纤维无纺布构成，因此，滤材1整体由短纤维无纺布构成。因此，与整体为由长纤维无纺布构成的滤材或者包含长纤维无纺布的滤材相比，滤材1薄且轻，容易进行褶皱加工。此外，在本说明书中，由短纤维无纺布构成的加强层的纤维直径为15μm～30μm，厚度为0.2mm 以上且小于1.0mm，单位面积质量为60g/m²～110g/m²。

作为这样的加强层5，例如可举出通过化学结合法或者热结合法制作的无纺布(以下，分别也称作化学结合无纺布、热结合无纺布)。化学结合无纺布是通过粘合剂粘接短纤维而制作出的。可以通过对短纤维施加热，使短纤维彼此粘接，由此制作热结合无纺布，可以通过公知的方法制作任意一种无纺布。作为捕集层5，在这些无纺布中，优选由化学结合无纺布构成。在用于滤材1的情况下，与热结合无纺布相比，化学结合无纺布容易得到较高的刚软度的滤材1，容易将刚软度调节到超过6mN的范围。

化学结合无纺布或者热结合无纺布与捕集层3的层叠例如是通过使用粘接剂使两个层粘合来进行的。此外，可以使用如下方法进行2种无纺布的粘合：散布热可塑性且低融点的热熔树脂粉末的方法；用喷雾法散布湿气固化型聚氨酯树脂的方法；或者，散布热可塑性树脂、热熔接纤维并使其通过热通道的方法等。

捕集层3与加强层5的层叠可以在驻极处理工序之前进行。即，可以在加强层5 被层叠在捕集层3上后，对该层叠体实施驻极处理。

另外，可以将加强层层叠在捕集层的两侧。

在滤材1中，捕集层3和加强层5分别可以是单层或多层。

滤材1的刚软度超过6mN。刚软度是通过JIS-L1085-6.10.3中记载的葛利(Gurley)法测定出的，是表示纤维等的弯曲反弹性的指标。在本说明书中，刚软度意味着滤材的长度方向(MD(machine direction：纤维方向)方向)的刚软度。由于滤材1的刚软度处于这样的范围，因此能够抑制滤材1在使用时因风压而变形，从而使结构阻力上升。尤其是，滤材1由短纤维无纺布构成，容易进行褶皱加工，因此，考虑到该点，可以将刚软度设定在比包含长纤维无纺布的滤材低的上述范围内。在考虑褶皱加工容易度时，刚软度的上限值优选为30mN，例如为20mN。

滤材1的单位面积质量优选为80g/m²～150g/m²。在滤材1的单位面积质量处于该范围时，容易得到刚软度超过6mN的滤材1。

此外，滤材1的厚度优选为0.3mm～1.6mm。在滤材1的厚度处于该范围时，容易得到刚软度超过6mN的滤材1。

滤材1对粒径为0.3μm的带电前的捕集效率优选为15％～50％。带电前的捕集效率意味着通过后述的驻极处理进行带电之前的滤材的捕集效率。带电前的捕集效率可以使用带电前的滤材或者对带电后的滤材实施去电处理后的滤材来求出。此外，带电前的捕集效率在以后的说明中，是指去电后的捕集效率。

此外，由于捕集层3被实施了驻极处理，因此，滤材1对粒径小的(例如，1μm 以下)微粒的捕集效率上升。出于提高由熔喷无纺布构成的捕集层的捕集效率的观点，滤材1的带电量(表面电荷密度)优选小于3×10^-10～10×10^-10C/cm²。此外，滤材的带电量可以通过公知的驻极处理调节到上述范围。带电量例如是依据JIS-C61340-2-2 的值，具体而言，是将法拉第笼(Faraday cage)(MODEL-TR8031，ADC公司制)) 与数码电子表8252(ADC公司制)连接，在电荷量测定模式下测定出的值(带电电荷量)。

滤材1在滤材透过风速为5.3cm/秒时的压力损失优选为20Pa以下。

滤材1可以载置抗菌剂。抗菌剂例如具有抗菌性和防臭性，可举出分别微量地包含铁、铝、钛等的金属组成物。

(褶皱加工方法)

如上所述，本实施方式的方法包含对滤材1实施褶皱加工的步骤。褶皱加工是通过将滤材1折叠成之字形状来进行的。具体而言，针对折叠成之字形状的空气过滤器用滤材中的排列配置在气体通过的方向的上游侧和下游侧的各个区域中的多个峰部进行在该步骤中进行的压缩加热处理。

此处，使用图2所示的装置来说明进行压缩加热处理的情况。图2是进行压缩加热处理的装置。该装置以往复方式进行褶皱加工。

在该装置中，滤材通过多个辊从卷成辊状的滤材辊输送到下游侧，通过筋附加机11、滤材折叠机13、加热器4a、4b、热熔涂覆机12、滤材折叠机15依次进行处理。筋附加机11通过预先在滤材上附加作为褶皱的折痕的筋，使得容易利用滤材折叠机 13将滤材1折叠成之字形状。通过使滤材折叠机13的上下两个刀刃交替运动，将附加有筋的滤材折叠成之字形状。折叠成之字形状的滤材被引导到配置在滤材折叠机 13的下游侧的加热器4a、4b之间。加热器4a、4b是具有彼此相同的面积的板状的加热器，被配置为平行且相对。加热器4a、4b间的距离被调节为比滤材的折叠宽度稍短的长度，从而在上下方向轻轻按压被引导到加热器4a、4b之间的滤材(压缩)。由此，滤材在朝下游侧通过加热器4a、4b之间的期间内，被实施压缩加热处理。在进行压缩加热处理的期间内，根据送出滤材的速度，滤材保持着折叠成之字形状状态而被输送到下游侧。通过了加热器4a、4b之间的滤材在此处暂时扩展为片状，接下来，借助配置在两个部位的热熔涂覆机12，双面被涂覆热熔带，形成间隔物。此外，滤材通过滤材折叠机15，与滤材折叠机13同样地折叠成之字形状。这样来对滤材进行褶皱加工。滤材通过该装置进行褶皱加工，成为加工成之字形状的滤材，并形成间隔物，从而成为过滤袋。

另外，例如可以替代往复式方式，以旋转方式来进行褶皱加工。

上述加热器4a、4b的压缩加热处理是在超过80℃且90℃以下、并且15分钟～ 30分钟的条件下进行的。发现了如下情况：通过以这样的加热温度、加热时间来进行压缩加热处理，即使针对具有规定的刚软度的滤材，褶皱加工后的褶皱的折痕也维持稳定，并且，驻极处理后的熔喷无纺布的捕集性能也不会下降。

在加热温度为80℃以下时，刚软度超过6mN的滤材的褶皱的折痕随着时间经过会膨胀为带有圆弧。另一方面，在加热温度超过90℃时，滤材的带电性能下降，驻极处理后的滤材的捕集性能受损。此外，如果加热时间小于15分钟，则即使在上述加热温度的范围进行压缩加热处理，具有规定的刚软度的滤材的褶皱的折痕也随着时间经过而变得不再清晰。尤其是，在如上述装置那样从滤材辊提供的滤材中，由于被以规定时间辊状保管而具有卷曲性，因此，滤材会因挠曲为圆弧状的力而更加容易失去褶皱的折痕的尖锐度。另一方面，如果加热时间超30分钟，则在上述加热温度的范围内进行压缩加热处理的情况下，滤材受到由热导致的损伤，使得驻极处理后的滤材的捕集性能受损。

之字形状的滤材在压缩加热处理中，使用时排列在气体的上游侧(在图2中为上方)的区域中的多个峰部的顶部分别与加热器4a的下表面相接，并且，使用时排列在气体的下游侧(在图2中为下方)的区域中的多个峰部的顶部分别与加热器4b的上表面相接。由此，将压缩加热处理对滤材的峰部的顶部以外的部分的损伤抑制为最低限度。此外，加热时间是从滤材被输送到加热器4a、4b之间起到离开加热器4a、 4b之间的、停留在加热器4a、4b之间的时间。

在上述褶皱加工中，滤材折叠宽度、峰数(排列在上游侧和下游侧的一侧的区域中的峰部的数量)没有特别限制，例如，滤材峰数为120，折叠宽度为60mm。

加热器4a、4b的加热温度可以相等，也可以不同。例如，在滤材为图1所示的捕集层和加强层的二层结构、且熔喷无纺布的捕集层是由融点比化学结合无纺布的加强层低的材质的纤维材料构成的情况下，通过使加热器4a的温度处于上述加热温度的范围内且低于加热器4b的温度，能够抑制因捕集层的热而导致的损伤，抑制捕集性能的恶化。

在压缩加热处理中，针对排列在上游侧的区域中的峰部的加热温度与针对排列在下游侧的区域中的峰部的加热温度可以不同。

空气过滤器用滤材的捕集层被配置为成为气体通过的方向的上游侧的端部或者下游侧的端部，在压缩加热处理中，针对排列在与上游侧和下游侧中的捕集层成为端部的一侧相同侧的区域中的峰部的加热温度可以低于针对排列在与捕集层成为端部的一侧不同侧的区域中的峰部的加热温度。

此外，在加热器4a、4b中，在上述加热温度的范围内，可以在滤材的输送方向上具有温度梯度。例如可以是，从加热器4a、4b的上游侧的端部起，随着朝向下游侧的端部，温度逐渐降低。在该情况下，通过变更分布在加热器4a、4b中热电线的配置位置，能够形成这样的温度梯度。此外，在上述加热时间的范围内，加热器4a、 4b之间的滤材的输送速度可以随输送方向而不同。例如，可以使加热器4a、4b的下游侧的辊的滤材的送出速度快于由滤材折叠机13织入的速度。

在压缩加热处理中，加热器4a和加热器4b的加热时间可以相等，也可以不同。作为不同的情况，例如可以如下地进行控制：在加热器4a中进行温度控制，以使在滤材输送方向的全部部分成为上述加热温度的范围内的温度，并且，在加热器4b中进行温度控制，以使在滤材输送方向的下游侧的部分成为比上述加热温度低的温度。

专利文献2所述的压缩加热处理是出于抑制驻极滤材的捕集性能下降的观点而进行的(参照段落0009)，例如，在由熔喷无纺布和化学结合加强层构成的滤材的情况下，在60℃～80℃的范围内进行压缩加热处理。以往，关于包含这样熔喷无纺布的滤材，认为超过80℃的温度的压缩加热处理会降低滤材的捕集性能，但是根据本发明人的研究，意外地发现：除了褶皱加工时的加热温度以外，通过一并控制加热时间，由此，即使是超过80℃的温度，也能够抑制实施驻极处理后的滤材的捕集性能的下降。尤其是，发现：作为短纤维无纺布的熔喷无纺布适合用作捕集性能优异的驻极滤材，另一方面，由于其纤维结构细微，因此在高温条件下容易受到损伤，但是根据上述加热条件，抑制了捕集性能的下降。而且发现：在该加热条件下，与以往相比，刚软度高的滤材也保持了褶皱的折痕的尖锐度。

根据本实施方式的方法，通过在调节加热温度的基础上，进一步调节加热时间，能够抑制驻极滤材的捕集性能的下降，且能够通过超过80℃的压缩加热处理来稳定地维持刚软度高的滤材的褶皱的折痕，由此，抑制了使用时的结构阻力的上升。

根据本实施方式的方法实施褶皱加工的滤材例如被设为包含图3所示的部分的过滤袋。图3是示出过滤袋的一部分的外观立体图。在图3中，为了容易理解，在切去过滤袋20的一部分的状态下示出。过滤袋20由加工完成的滤材和间隔物23构成。间隔物23是为了稳定地保持相邻的两个峰部的顶点之间隔(褶皱间隔)，在滤材1 的表面形成的树脂制的热熔带。热熔带形成为在滤材1的两表面中，例如以与褶皱的峰部的折痕垂直的方式延伸。在褶皱的折痕方向上，隔开间隔(例如25mm或者50mm) 设置有多个热熔带，它们彼此平行地延伸。

此外，上述迷你褶皱型的过滤袋进一步将滤材保持在框体中，由此形成图4所示的这样的空气过滤器单元。图4是示出空气过滤器单元的外观图。空气过滤器单元 30具有滤材1、框体31和除臭过滤器(未图示)。

框体31是口字状的部件，通过在内侧的空间保持滤材1，保持过滤袋20的之字形状。框体31由聚酯的纺粘无纺布构成。框体31没有特别限制，例如可具有40mN～ 170mN程度的刚软度。除臭过滤器是涂覆除臭剂并使除臭剂干燥而成的无纺布，适用于将空气过滤器单元30用于空气净化器的情况。框体41可以组合金属或塑料制的板材来制作。

空气过滤器单元30是中等性能过滤器(主要为，对粒径小于5μm的颗粒具有中等程度的颗粒捕集率的空气过滤器)，在计数法(在使用粒径为0.3μm的颗粒来测定的情况下)中具有80％～95％的捕集效率，滤材通过速度为5.3cm/秒时的压力损失为 73Pa～93Pa。

空气过滤器单元可以与预过滤器并用。

预过滤器被设置在比过滤袋靠上游侧，是在去除粒径为5μm以上且浓度为 0.4mg/m³～7mg/m³的粉尘时使用的过滤器。预过滤器的捕集效率为重量法下的 70％～90％、比色法下的15％～40％、计数法下的5％～10％中的任意一种，压力损失为30Pa～296Pa，粉尘保持容量为500g/m³～2000g/m³。在捕集效率的测定中，在重量法中，使用JIS Z8901中规定的15种粉体、或者美国冷暖空调学会(ASHRAE) 中规定的粉尘。在比色法中，使用JIS Z8901中规定的11种粉体。在计数法中，使用粒径为0.3mm的大气粉尘、聚阿尔法烯烃(PAO)、硅石中的任意一种颗粒。粉尘保持容量是过滤器在达到规定的最终压力损失之前捕集到的粉尘量。具体而言，在预过滤器中，使用了由合成树脂等的纤维构成的无纺布、垫子、毡状的滤材。无纺布可以通过利用例如苯乙烯·丁二烯橡胶(SBR)等的粘合剂粘接的化学结合法来制造例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET：polyethylene terephthalate)等的合成树脂纤维。例如，可以通过将纤维含浸在含有粘合剂的液体中，来使纤维彼此粘接，或者通过将粘合剂吹附于纤维，来使纤维彼此粘接。可以对预过滤器实施后述的驻极处理。此外，也可以使预过滤器的滤材形成褶皱形状。

空气过滤器单元除了可以是迷你褶皱型以外，还可以是分体型、V线弧型等的其它类型的空气过滤器。

空气过滤器单元也可以用于空气净化器以外的装置。

空气过滤器单元30被用于图5所示的空气净化器40。另外，在本说明书中，将用于空气净化器的空气过滤器单元也称为空气净化器用空气过滤器。图5是示出具有空气过滤器单元30的空气净化器40的分解立体图。空气净化器40具有主体41、空气过滤器单元30、预过滤器43和前表面面板45。此外，虽然未图示，但空气净化器 40还具有除臭过滤器等。主体41从形成在主体41与前表面面板45之间的进气口吸入外部空气，并且，使吸入的空气通过空气过滤器单元30的滤材而从图未示出的排气口提供到作为外部的室内。主体41除了具有壳体以外，还具有风扇、控制装置等。在主体41上，在图5中近前侧的部分，形成有两个开口凹部41a、41b，在这些开口凹部41a、41b中，分别逐一重叠配置有空气过滤器单元30、预过滤器43。前表面面板45被安装在主体41的前表面。

该空气净化器40被设置在室内，用于使室内的空气净化。在该空气净化器40 中，从进气口吸入室内的空气，依次通过预过滤器43、空气过滤器单元30，由此，空气中的微粒被捕集，并被除臭和净化，从供给口返回到室内。此处，为了说明空气过滤器单元30的用途，以图5所示的空气净化器40为例进行了说明，但是，空气过滤器单元30也可以用于其它种类的空气净化器，此外，也可以用于空气净化器以外的空调机等的装置和空调系统。

(实施例)

以下，示出实施例，具体地说明本发明。

(空气过滤器滤材的制作)

对平均纤维直径为2.7μm～4.1μm、厚度为0.1mm、单位面积质量为30g/m²的聚丙烯制熔喷无纺布，将电极间距离设为8mm，并施加6kV～20kV的直流电压，由此进行驻极处理，从而得到5×10^-10C/cm²的带电量的捕集层。在所得到的捕集层与平均纤维直径为18μm、厚度为0.5mm、单位面积质量为70g/m²的聚酯制化学结合无纺布之间，散布由聚酯系树脂构成的热熔粉，以160度进行加热，由此得到层叠的、厚度为0.6mm且单位面积质量为100g/m²的滤材。

此外，按照下述要领来测定刚软度，得到13mN。

另一方面，作为化学结合无纺布，使用单位面积质量为27g/m²的无纺布，与滤材样本1同样地，制作滤材，成为滤材样本2。滤材样本的刚软度为5mN。

此外，作为化学结合无纺布，使用单位面积质量为17g/m²的无纺布，与滤材样本1同样地，制作滤材，成为滤材样本3。滤材样本的刚软度为3mN。

通过旋转式织机，对所得到的滤材样本1～3实施褶皱加工。此时，按表1所示各种加热条件来实施褶皱加工，按下述要领来评价捕集性能的变化率和褶皱形状的尖锐度。下述表1示出了结果。

此外，以如下方式来进行褶皱加工：折叠宽度为33mm，间距(褶皱间隔)为3mm，褶皱数为203个，过滤器尺寸为610mm×610mm。

此外，在表1所示的比较例1中使用了滤材样本3，在比较例2、3和参考例中使用了滤材样本2，此外，在其它比较例和实施例中，均使用了滤材样本1。此外，在表1中，分别地，MB表示熔喷无纺布，CB表示化学结合无纺布。

(刚软度)

依据JIS-L1085-6.10.3所述的葛尔莱法进行了测定。具体而言，使用在 JIS-L1085-6.10.3中图示的葛利式试验机，从作为样本的滤材样本中，在纵向和横向分别选取5个长度为Lmm、宽度为dmm的大小的试验片，并且，将试验片安装在试验机的卡盘上，对准可动臂A上的刻度L/25.4，将卡盘固定。接下来，从振子B的支点，将适当的砝码Wa、Wb和Wc安装在下部砝码安装孔a、b、c中，使可动臂匀速旋转，读取试验片从振子B离开时的刻度RG，根据下式计算出刚软度：

Br＝RG×(aW_a+bW_b+cW_c)×(L―12.7)²/d×3.375×10^-5

此处，

Br：刚软度(mN)

RG：样本从振子B离开时的刻度(mgf)

a、b、c：支点与各个砝码安装孔之间的距离(mm)

W_a、W_b、W_c：砝码质量(g)

L：样本的长度(mm)

d：样本的宽度(mm)，

并求出纵向和横向各自的平均值，根据JIS-Z8401，将近似到小数点下一位的值作为刚软度。

(捕集效率)

使包含粒径为0.3μm(粒径分布为0.2μm～0.5μm)的大气粉尘的空气在滤材通过风速(滤材通过速度)为5.3cm/秒、过滤面积为100cm²(直径11.3cm的圆形滤材) 的情况下通过试验滤材，使用颗粒计数器(利昂(リオン)公司制，KC-18)进行抽样，同时连续地测定通过前后的颗粒数，并根据下式求出捕集效率。

捕集效率(％)＝(通过后的颗粒浓度(个数/0.01CF)-通过前的颗粒浓度(个数 /0.01CF))/(通过前的颗粒浓度(个数/0.01CF))×100

按照上述要领，在褶皱加工的前后测定捕集效率，根据下述式计算出捕集效率的变化率。

变化率(％)＝(褶皱加工前的捕集效率(％)-褶皱加工后的捕集效率(％))/ 褶皱加工前の的捕集效率(％)×100

其结果是，将变化率为0.5％以下的情况评价为A，将超过0.5％且1％以下的情况评价为B，将超过1％的情况评价为D。

(尖锐度)

在使折叠后的滤材维持上述过滤器尺寸的状态下观察了峰部。其结果是，将图6所示的没有膨胀为超过基准长度的情况评价为A，将峰部的顶部产生回弹的情况评价为B，将形成峰部的两个相对面膨胀为超过所述基准长度的情况评价为D。图6是说明评价尖锐度的方法的图，其中，图6的(a)示出了被评价为A的情况下的滤材的截面、图6的(b)示出了被评价为B的情况下的滤材的截面、图6的(c)示出了被评价为D的情况下的滤材的截面。在这些图中，L1、L2表示基准长度，且均为在两端包含相邻的两个峰部中包含的4个相对面中的中央两个相对面的水平方向长度。在图6的(c)中，关于峰部A，两个R1所示的区域膨胀为超过基准长度L1(斜线部分)，关于峰部B，两个R2所示的区域膨胀为超过基准长度L2(斜线部分)。与此相对，在图6的(a)中，不存在超过基准长度的膨胀。在图6的(b)中，在峰部的相对面(除了峰部的顶部以外的部分)上，不存在超过基准长度的膨胀，但是在峰部的顶部，出现了超过基准长度的膨胀(回弹)(斜线部分)。回弹是指由于滤材的纤维材料的反弹力，使褶皱加工后的折痕返回到从前而产生的折叠复原。此外，在图6的(c) 中，基准长度是在上述中央两个相对面最接近的上下方向位置处的水平方向长度。

[表1]

从表1可知，在对刚软度超过6mN且实施过驻极处理的滤材进行了超过80℃且90℃以下、且15分钟～30分钟的压缩加热处理的情况下(实施例1～5)，可确认到抑制了捕集性能的变化，优化了尖锐度。

另一方面，发现了如下情况：在对刚软度为6mN以下的滤材进行了上述压缩加热处理的情况下(比较例1～3)，结构阻力上升。

此外，发现了如下情况：即使使用刚软度超过6mN的滤材的情况下，也在褶皱加工时的加热温度为80℃以下的情况下(比较例2、3)，尖锐度恶化。

发现了如下情况：在加热温度超过90℃的情况下(比较例4)，捕集性能下降。

发现了如下情况：在加热时间小于15分钟的情况下(比较例5)，尖锐度恶化。

发现了如下情况：在加热时间超过30分钟的情况下(比较例6)，捕集性能下降。

以上，对本发明的空气过滤器用滤材的褶皱方法、空气过滤器用滤材、和空气净化器用空气过滤器进行了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内，当然可以进行各种改良和变更。

Claims

1.一种滤材的褶皱加工方法，其特征在于，

该方法包含对如下的滤材实施褶皱加工的步骤，所述滤材具有由熔喷无纺布构成的捕集层以及加强层，该加强层相对于所述捕集层被配置在气体通过的方向的一侧，支承所述捕集层，而且，该滤材是通过所述加强层被调节为JIS-L1085-6.10.3中记载的葛尔莱法测定出的所述滤材的刚软度超过6mN的滤材，且被实施了驻极处理，

所述加强层是纤维直径为15μm～30μm的化学结合无纺布，

在实施所述褶皱加工的步骤中，将所述滤材折叠成之字形状，并使折叠后的所述滤材通过以隔开比所述滤材的折叠宽度短的间隔而相对的方式平行地配置的两个加热器之间而被按压，由此在超过80℃且90℃以下、并且15分钟～30分钟的条件下，对所述滤材进行压缩加热处理。

2.根据权利要求1所述的滤材的褶皱加工方法，其中，

所述滤材的单位面积质量为80g/m²～150g/m²。

3.根据权利要求1或2所述的滤材的褶皱加工方法，其中，

所述滤材的厚度为0.3mm～1.6mm。

4.根据权利要求1或2所述的滤材的褶皱加工方法，其中，

所述捕集层对粒径0.3μm的粒子的捕集效率为80％～95％，

所述加强层对粒径0.3μm的粒子的捕集效率小于所述捕集层。

5.根据权利要求1或2所述的滤材的褶皱加工方法，其中，

针对所述折叠成之字形状的滤材中的排列配置在气体通过的方向的上游侧和下游侧的各个区域中的多个峰部进行所述压缩加热处理。

6.根据权利要求5所述的滤材的褶皱加工方法，其中，

在所述压缩加热处理中，针对排列在所述上游侧的区域中的所述峰部的加热温度与针对排列在所述下游侧的区域中的所述峰部的加热温度不同。

7.根据权利要求6所述的滤材的褶皱加工方法，其中，

以成为气体通过的方向的上游侧的端部或者下游侧的端部的方式配置所述滤材的捕集层，

8.根据权利要求6或7所述的滤材的褶皱加工方法，其中，

9.一种滤材，其中，

该滤材通过权利要求1～8中的任意一项所述的褶皱加工方法进行了褶皱加工。

10.一种空气净化器用空气过滤器，其中，

该空气净化器用空气过滤器具有：

权利要求9所述的滤材；以及

框体，其保持所述滤材。