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TWI783950B - 空氣過濾器濾材、空氣過濾器組及空氣過濾器單元 - Google Patents

空氣過濾器濾材、空氣過濾器組及空氣過濾器單元 Download PDF

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TWI783950B
TWI783950B TW106133495A TW106133495A TWI783950B TW I783950 B TWI783950 B TW I783950B TW 106133495 A TW106133495 A TW 106133495A TW 106133495 A TW106133495 A TW 106133495A TW I783950 B TWI783950 B TW I783950B
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ptfe porous
air filter
ptfe
air
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仁木隆志
森将明
和田志穂
大門敦
柳俊輝
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日商日東電工股份有限公司
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Abstract

空氣過濾器濾材(10)包含第一PTFE多孔膜(1)及第二PTFE多孔膜(2)。空氣過濾器濾材(10)具有第一主面(11)及第二主面(12)，第一PTFE多孔膜(1)及第二PTFE多孔膜(12)以自第一主面(11)朝向第二主面(12)通過之氣流按第一PTFE多孔膜(1)、第二PTFE多孔膜(2)之順序通過之方式配置。於第一PTFE多孔膜(1)之表面複數個節點所占之面積之比率處於1.5~3.0%之範圍內，複數個節點之面積之平均值為200μm2以上。

Description

空氣過濾器濾材、空氣過濾器組及空氣過濾器單元
本發明係關於一種使用聚四氟乙烯(以下，稱為「PTFE」)多孔膜之空氣過濾器濾材。
先前PTFE多孔膜係作為空氣過濾器濾材而於各種領域使用。塵埃捕獲性能優異之PTFE多孔膜非常適合於粉塵少之場所使用(例如，於無塵室內使用)。然而，若用於如外部氣體處理空調用或渦輪用進氣過濾器般之大氣塵之過濾，則僅於PTFE多孔膜之表層部捕獲懸浮粉塵，其結果為，存在引起堵塞而使壓力損失上升之情況。因此，進行有如下嘗試：藉由於空氣之流向之上游側，設置不織布等通氣性構件作為預濾層，而預先捕獲較大之粉塵，從而防止PTFE多孔膜之堵塞以謀求空氣過濾器濾材之長壽命化(專利文獻1)。然而，關於專利文獻1中記載之空氣過濾器濾材，存在如下問題：若不加厚預濾層，則無法獲得防止PTFE多孔膜之堵塞之效果，因此製造成本變高。又，亦存在如下問題：若加厚預濾層，則空氣過濾器濾材之褶襉加工(連續之W字狀之彎折)變得困難。
作為防止因粉塵而導致PTFE多孔膜堵塞之方法，揭示有如下空氣過濾器濾材，該空氣過濾器濾材係積層有第一PTFE多孔膜及第二PTFE多孔膜，第二PTFE多孔膜之平均孔徑大於第一PTFE多孔膜之平均孔徑，且第二PTFE多孔膜配置於較第一PTFE多孔膜更靠空氣之流向之上游側(專利文獻2)。根據專利文獻2之記載，第二PTFE多孔膜係作為捕獲粉塵之中直 徑較大者之預濾器而發揮功能，從而抑制空氣過濾器濾材之壓力損失之上升(段落[0006])。專利文獻2之空氣過濾器濾材係使用粒徑0.1~0.2μm之多分散鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)而測定捕獲效率，故很明顯地，控制了PTFE多孔膜之平均孔徑以抑制壓力損失之上升。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-300921號公報
[專利文獻2]日本專利特開2001-170424號公報
近年來，關於空氣過濾器濾材，尤其是用於醫療、製藥之無塵室用空氣過濾器濾材，產生了如下問題，即，因不僅由空氣中懸浮之粉塵所導致之堵塞而且亦由油霧(油粒子)所導致之堵塞，而使壓力損失上升。然而，專利文獻2所揭示之空氣過濾器濾材不適於抑制由油霧所導致之堵塞。
本發明之目的在於提供一種不僅可抑制由空氣中懸浮之粉塵所導致之堵塞，而且可抑制由油霧所導致之堵塞之空氣過濾器濾材。
即，本發明提供一種空氣過濾器濾材，其係包含第一PTFE多孔膜及第二PTFE多孔膜者，且上述空氣過濾器濾材具有第一主面及第二主面，上述第一PTFE多孔膜及上述第二PTFE多孔膜以自上述第一主面朝向上述第二主面通過之氣流按上述第一PTFE多孔膜、上述第二PTFE多孔膜 之順序通過之方式配置，上述第一PTFE多孔膜包含複數個節點及複數個原纖維，於上述第一PTFE多孔膜之表面上述複數個節點所占之面積之比率處於1.5~3.0%之範圍，上述複數個節點之面積之平均值為200μm2以上。
根據本發明，可提供一種不僅可抑制由空氣中懸浮之粉塵所導致之堵塞，而且可抑制由油霧所導致之堵塞之空氣過濾器濾材。
1:第一PTFE多孔膜
2:第二PTFE多孔膜
3:通氣性纖維層
3a:第一通氣性纖維層
3b:第二通氣性纖維層
3c:第三通氣性纖維層
4:空氣過濾器組
5:框體
10、20、30、40、50、60:空氣過濾器濾材
11:第一主面
12:第二主面
70:空氣過濾器單元
h:褶皺高度
p:褶皺間隔
圖1係表示作為本發明之一實施形態之空氣過濾器濾材之模式性剖視圖。
圖2係表示作為本發明之另一實施形態之空氣過濾器濾材之模式性剖視圖。
圖3係表示作為本發明之又一實施形態之空氣過濾器濾材之模式性剖視圖。
圖4係表示作為本發明之又一實施形態之空氣過濾器濾材之模式性剖視圖。
圖5係表示作為本發明之又一實施形態之空氣過濾器濾材之模式性剖視圖。
圖6係表示作為本發明之又一實施形態之空氣過濾器濾材之模式性剖視圖。
圖7A係表示作為本發明之一實施形態之空氣過濾器單元之立體圖。
圖7B係圖7A所示之空氣過濾器單元之剖視圖。
圖8A係T型之壓紋不織布之俯視圖。
圖8B係S型之壓紋不織布之俯視圖。
圖9A係第一PTFE多孔膜A1之SEM(scanning electron microscope，掃描型電子顯微鏡)觀察圖像。
圖9B係表示圖9A之觀察圖像中所顯現出之節點之圖。
圖10A係表示第二PTFE多孔膜F之SEM觀察圖像之圖。
圖10B係表示圖10A之觀察圖像中所顯現出之節點之圖。
以下，使用圖1~圖6，對本發明之實施形態進行說明。再者，將空氣過濾器濾材位於圖式上方之主面設為第一主面11，將存在於與第一主面11之相反側之主面設為第二主面12。又，於任一圖式中，在使用時，均將圖式上方作為氣流之上游側而配置空氣過濾器濾材。「主面」意指空氣過濾器濾材之最寬廣之面，即，上表面及下表面。
圖1所示之空氣過濾器濾材10含有第一PTFE多孔膜1及第二PTFE多孔膜2。如圖1所示，空氣過濾器濾材10具有自氣流之上游側依序為第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2之積層構造。由第一PTFE多孔膜1之表面形成空氣過濾器濾材10之第一主面11。由第二PTFE多孔膜2之表面形成空氣過濾器濾材10之第二主面12。第一PTFE多孔膜1直接積層於第二PTFE多孔膜2。
圖2~4所示之空氣過濾器濾材20、30及40中除了第一PTFE多孔膜1及第二PTFE多孔膜2以外，進而含有通氣性纖維層3。
圖2所示之空氣過濾器濾材20具有自氣流之上游側依序為第一PTFE多孔膜1、通氣性纖維層3、第二PTFE多孔膜2之積層構造。由第一PTFE 多孔膜1之表面形成空氣過濾器濾材20之第一主面11。由第二PTFE多孔膜2之表面形成空氣過濾器濾材20之第二主面12。第一PTFE多孔膜1與通氣性纖維層3之一面相接，第二PTFE多孔膜2與通氣性纖維層3之另一面相接。
圖3所示之空氣過濾器濾材30具有自氣流之上游側依序為第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2、通氣性纖維層3之積層構造。由第一PTFE多孔膜1之表面形成空氣過濾器濾材30之第一主面11。由通氣性纖維層3之表面形成空氣過濾器濾材30之第二主面12。第一PTFE多孔膜1與第二PTFE多孔膜2之一面相接，通氣性纖維層3與第二PTFE多孔膜2之另一面相接。
圖4所示之空氣過濾器濾材40具有自氣流之上游側依序為通氣性纖維層3、第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2之積層構造。由通氣性纖維層3之表面形成空氣過濾器濾材40之第一主面11。由第二PTFE多孔膜2之表面形成空氣過濾器濾材40之第二主面12。通氣性纖維層3與第一PTFE多孔膜1之一面相接，第二PTFE多孔膜2與第一PTFE多孔膜1之另一面相接。通氣性纖維層3係配置於當自第一PTFE多孔膜1觀察時與配置有第二PTFE多孔膜2之側為相反之側。
圖5所示之空氣過濾器濾材50中除了第一PTFE多孔膜1及第二PTFE多孔膜2以外，進而含有2層通氣性纖維層3。2層通氣性纖維層3含有第一通氣性纖維層3a及第二通氣性纖維層3b。空氣過濾器濾材50具有自氣流之上游側依序為第一通氣性纖維層3a、第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2、第二通氣性纖維層3b之積層構造。由第一通氣性纖維層3a形成空氣過濾器濾材50之第一主面11。由第二通氣性纖維層3b形成空氣過濾器 濾材50之第二主面12。第一通氣性纖維層3a與第一PTFE多孔膜1之一面相接，第二PTFE多孔膜2與第一PTFE多孔膜1之另一面相接。第二通氣性纖維層3b與第二PTFE多孔膜2之一面相接，第一PTFE多孔膜1與第二PTFE多孔膜2之另一面相接。第一通氣性纖維層3a係配置於當自第一PTFE多孔膜1觀察時與配置有第二PTFE多孔膜2之側為相反之側。第二通氣性纖維層3b係配置於當自第二PTFE多孔膜2觀察時與配置有第一PTFE多孔膜1之側為相反之側。
圖6所示之空氣過濾器濾材60中除了第一PTFE多孔膜1及第二PTFE多孔膜2以外，進而含有3層通氣性纖維層3。3層通氣性纖維層3含有第一通氣性纖維層3a、第二通氣性纖維層3b及第三通氣性纖維層3c。空氣過濾器濾材60具有自氣流之上游側依序為第一通氣性纖維層3a、第一PTFE多孔膜1、第三通氣性纖維層3c、第二PTFE多孔膜2、第二通氣性纖維層3b之積層構造。由第一通氣性纖維層3a形成空氣過濾器濾材60之第一主面11。由第二通氣性纖維層3b形成空氣過濾器濾材60之第二主面12。第一通氣性纖維層3a與第一PTFE多孔膜1之一面相接，第三通氣性纖維層3c與第一PTFE多孔膜1之另一面相接。第二通氣性纖維層3b與第二PTFE多孔膜2之一面相接，第三通氣性纖維層3c與第二PTFE多孔膜2之另一面相接。第一通氣性纖維層3a係配置於當自第一PTFE多孔膜1觀察時與配置有第二PTFE多孔膜2之側為相反之側。第二通氣性纖維層3b係配置於當自第二PTFE多孔膜2觀察時與配置有第一PTFE多孔膜1之側為相反之側。
如此，圖1~6所示之空氣過濾器濾材10、20、30、40、50及60之第一PTFE多孔膜1及第二PTFE多孔膜2以自第一主面11朝向第二主面12通過之氣流按第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2之順序通過的方式配置。 本發明之空氣過濾器濾材並不限定於圖1~6所示之構成，亦可進而包括另一層。作為另一層，可列舉配置於第一PTFE多孔膜1之上游側之玻璃濾材、熔噴(melt blown)不織布、奈米纖維。
以下，對構成空氣過濾器濾材10、20、30、40、50及60之各層進行說明。
<第一PTFE多孔膜1>
第一PTFE多孔膜1一面適度地具有通氣性，一面預先捕獲粒徑相對較大之油霧，藉此防止第二PTFE多孔膜2因油霧而被堵塞。藉由第一PTFE多孔膜1，抑制了伴隨空氣過濾器濾材10、20、30、40、50及60之使用而產生的壓力損失之上升，故而空氣過濾器濾材10、20、30、40、50及60之壽命變長。
經延伸之PTFE多孔膜包含複數個節點及複數個原纖維。節點係未纖維化之部分，係作為原料之PTFE粒子塊(二次粒子或其熔融物)之部分。原纖維係連接節點與節點之較細之纖維狀之部分。PTFE多孔膜具有由複數個節點及複數個原纖維所構成之網狀結構。
於在PTFE多孔膜之表面節點所占之面積之比率較大之情形時，相對較小之粉塵及油霧會通過PTFE多孔膜，但相對較大之粉塵及油霧會被PTFE多孔膜捕獲。另一方面，於在PTFE多孔膜之表面節點所占之面積之比率較小之情形時，相對較小之粉塵及油霧會被PTFE多孔膜捕獲，但相對較大之粉塵及油霧亦會被捕獲。
於本實施形態中，第一PTFE多孔膜1包含複數個節點及複數個原纖維。於第一PTFE多孔膜1之表面複數個節點所占之面積之比率(以下，亦稱為「節點比率」)處於1.5~3.0%之範圍內。根據此種構成，第一PTFE 多孔膜1主要捕獲較大之粉塵及油霧。藉此，可防止第二PTFE多孔膜2被油霧堵塞。即，利用第一PTFE多孔膜1可一邊抑制壓力損失之上升一邊捕獲及保持更多之油。可一邊抑制空氣過濾器濾材之壓力損失一邊增加油保持量。
又，於在第一PTFE多孔膜1之表面節點所占之面積之比率適度地大之情形時，可抑制將不織布等通氣性纖維層3層壓至第一PTFE多孔膜1上時之壓力損失之上升、及將第二PTFE多孔膜2層壓至第一PTFE多孔膜1上時之壓力損失之上升。即，根據本實施形態，可一邊抑制由層壓導致之壓力損失之上升一邊增加油保持量。
再者，若節點所占之面積之比率過小，則較小之粉塵及油霧亦被第一PTFE多孔膜捕獲。於此情形時，變得難以一邊抑制空氣過濾器濾材之壓力損失之上升一邊增加油保持量。若節點所占之面積之比率過大，則壓力損失上升過多。
又，本實施形態中，第一PTFE多孔膜1之表面所顯現出之複數個節點之面積之平均值為200μm2以上。即，藉由具有相對較大之尺寸之節點，而達成了1.5~3.0%之節點比率。藉由較大之節點達成上述節點比率之情形時之PTFE多孔膜的構造係與藉由較小之節點達成上述節點比率之情形時之PTFE多孔膜的構造不同。前者之構造適於捕獲較大之粉塵及油霧。節點之面積之平均值之上限並無特別限定，例如為400μm2。
於第一PTFE多孔膜1之表面複數個節點所占之面積之比率可利用以下所說明之方法而算出。首先，利用電子顯微鏡(掃描電子顯微鏡)觀察第一PTFE多孔膜1之表面。其次，於所獲得之觀察圖像(或其一部分)中對節點進行特定。進而，用節點所占之面積之合計S1除以觀察圖像(或其一部 分)之面積S2。藉此獲得節點所占之面積之比率。於節點之特定及節點所占之面積之比率之算出時，可使用圖像處理。於節點所占之面積之比率之算出時，應使用充分寬廣之觀察圖像以至於觀察第一PTFE多孔膜1之整個表面便能夠判斷。例如可使用至少包含20個節點之觀察圖像而算出節點所占之面積之比率。
節點之面積之平均值係藉由用觀察圖像中節點所占之面積之合計S1除以節點之個數而獲得。節點之面積之平均值亦可基於充分個數之節點(例如20個)而算出。
如參照圖4~6所說明般，存在通氣性纖維層3與第一PTFE多孔膜1之表面相接之情況。於此情形時，可自第一PTFE多孔膜1將通氣性纖維層3剝離，利用電子顯微鏡觀察第一PTFE多孔膜1之表面。又，於通氣性纖維層3如不織布般具有較粗構造之情形時，亦可使第一PTFE多孔膜1之表面自不織布之纖維之間隙露出，利用電子顯微鏡對其表面進行觀察。其他特性亦可自第一PTFE多孔膜1將通氣性纖維層3剝離而進行測定。該等方法亦對第二PTFE多孔膜2適用。
對於第一PTFE多孔膜1之其他構成，進一步進行說明。
若使第一PTFE多孔膜1之平均孔徑大於第二PTFE多孔膜2之平均孔徑，則抑制由油霧所導致之堵塞之效果更為提高，故而較佳。藉由使氣流之上游側之第一PTFE多孔膜1之平均孔徑大於第二PTFE多孔膜2之平均孔徑，而於氣流之上游側，第一PTFE多孔膜1預先捕獲相對較大之油霧，於氣流之下游側，第二PTFE多孔膜2捕獲更微細之油霧。藉此，可利用第一PTFE多孔膜1及第二PTFE多孔膜2兩者捕獲油霧，故而可更為抑制空氣過濾器濾材之堵塞。
第一PTFE多孔膜1之平均孔徑例如為3~30μm，較佳為4~21μm，更佳為4~10μm。再者，第一PTFE多孔膜1及下述第二PTFE多孔膜2之平均孔徑係藉由利用PMI公司製造之「Perm-Porometer」測定3點以上之孔徑，並算出平均值而獲得。
若使第一PTFE多孔膜1之厚度大於第二PTFE多孔膜2之厚度，則抑制由油霧所導致之堵塞之效果更為提高，故而較佳。藉由使第一PTFE多孔膜1之厚度大於第二PTFE多孔膜2之厚度，而於氣流之上游側，第一PTFE多孔膜1預先捕獲相對較大之油霧，於氣流之下游側，第二PTFE多孔膜2捕獲更微細之油霧。藉此，可利用第一PTFE多孔膜1及第二PTFE多孔膜2兩者捕獲油霧，故而可更為抑制空氣過濾器濾材之堵塞。
第一PTFE多孔膜1之厚度例如為7~36μm，較佳為12~24μm。厚度之值係使用數位厚度規於任意之複數個位置(例如，5個部位)上測得之厚度之平均值。
若使第一PTFE多孔膜1之氣孔率大於第二PTFE多孔膜2之氣孔率，則抑制由油霧所導致之堵塞之效果更為提高，故而較佳。藉由使第一PTFE多孔膜1之氣孔率大於第二PTFE多孔膜2之氣孔率，而於氣流之上游側，第一PTFE多孔膜1預先捕獲相對較大之油霧，於氣流之下游側，第二PTFE多孔膜2捕獲更微細之油霧。藉此，可利用第一PTFE多孔膜1及第二PTFE多孔膜2兩者捕獲油霧，故而可更為抑制空氣過濾器濾材之堵塞。
第一PTFE多孔膜1之氣孔率例如為90~99%。氣孔率可利用以下之方法測定。首先，將測定對象切割為一定之尺寸(例如，直徑6cm之圓形)，求出其體積及重量。將所獲得之結果代入下式而算出氣孔率。
氣孔率(%)=100×(V-(W/D))/V
V：體積(cm3)
W：重量(g)
D：PTFE之密度(g/cm3)
第一PTFE多孔膜1之壓力損失例如為10~45Pa，較佳為15~40Pa。再者，第一PTFE多孔膜1及下述第二PTFE多孔膜2、空氣過濾器濾材之壓力損失可利用以下之方法而測定。於有效面積100cm2之圓形之保持器分別設置第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2或空氣過濾器濾材，使空氣穿過所設置之第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2或空氣過濾器濾材，利用壓力計(測壓計)對利用流量計將通過之空氣之線性流速調整為5.3cm/s時之壓力損失進行測定。對於1片第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2或空氣過濾器濾材，測定壓力損失8次，算出其平均值。
<第二PTFE多孔膜2>
第二PTFE多孔膜2藉由捕獲第一PTFE多孔膜1所無法捕獲之較小油霧，而增加空氣過濾器濾材10、20、30、40、50及60對油霧之捕獲量。
與第一PTFE多孔膜1相同，第二PTFE多孔膜2包含複數個節點及複數個原纖維。於第二PTFE多孔膜2之表面複數個節點所占之面積之比率係小於在第一PTFE多孔膜1之表面複數個節點所占之面積之比率。具體而言，於第二PTFE多孔膜2之表面複數個節點所占之面積之比率處於0.7~1.0%之範圍內。若第二PTFE多孔膜2滿足此種條件，則利用第二PTFE多孔膜2可捕獲更小粒徑之粉塵及油霧，因而空氣過濾器濾材之捕獲效率提昇。
構成第二PTFE多孔膜2之複數個節點之面積之平均值處於3.0~20μm2之範圍內。若第二PTFE多孔膜2滿足此種條件，則可期待空氣過濾器 濾材之捕獲效率之進一步提昇。
於第二PTFE多孔膜2之表面複數個節點所占之面積之比率、及構成第二PTFE多孔膜2之複數個節點之面積之平均值可利用與第一PTFE多孔膜1相同之方法而算出。但是，構成第二PTFE多孔膜2之節點較小。因此，獲得第一PTFE多孔膜1之觀察圖像時之電子顯微鏡之倍率亦可與獲得第二PTFE多孔膜2之觀察圖像時之電子顯微鏡之倍率不同。
第二PTFE多孔膜2之平均孔徑例如為0.1~3μm，較佳為0.2~3μm，更佳為0.6~1.5μm。
第二PTFE多孔膜2之厚度例如為1μm以上且未達7μm，較佳為1~5μm。第一PTFE多孔膜1之厚度相對於第二PTFE多孔膜2之厚度之比率較理想為大於1。
第二PTFE多孔膜2之氣孔率例如為50%以上且未達90%。
第二PTFE多孔膜2之壓力損失例如為50~300Pa，較佳為60~140Pa，更佳為80~120Pa。
將第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2之製造方法之一例示於以下。
首先，將液狀潤滑劑添加於未經焙燒之PTFE細粉末中並進行混合。作為PTFE細粉末(PTFE Fine Powder)，並無特別限制，可使用市售品。作為液狀潤滑劑，只要為可使PTFE細粉末之表面濕潤，且之後可去除者，則並無特別限制，可使用石腦油、白油、液態石蠟、甲苯、二甲苯等烴油、醇類、酮類、酯類等。液狀潤滑劑亦可併用2種以上。
液狀潤滑劑相對於PTFE細粉末之添加比率係根據PTFE細粉末之種類、液狀潤滑油之種類及下述片成形之條件等而適當決定，例如，相對於 PTFE細粉末100重量份，液狀潤滑劑為15~35重量份。
其次，藉由將未經焙燒之PTFE細粉末與液狀潤滑劑之混合物於未經焙燒之狀態下成形為片狀，而獲得PTFE之片狀成形體。作為片成形之方法，例如可列舉：壓延法，其係將混合物棒狀地擠出後藉由成對之輥進行壓延；或者擠出法，其係將混合物板狀地擠出並使之成為片狀。藉由該等方法而製作之片狀成形體為帶狀。亦可組合2種以上之方法而進行片成形。PTFE之片狀成形體之厚度係根據之後進行之延伸之條件等而適當決定，例如為0.1~0.5mm。
PTFE之片狀成形體中所包含之液狀潤滑劑較佳為於之後進行之延伸步驟之前，藉由加熱法或萃取法等而去除。作為用於萃取法之溶劑，並無特別限制，例如，可列舉正癸烷、十二烷、石腦油、煤油、液態石蠟。
其次，對PTFE之片狀成形體進行延伸。作為延伸方法，較佳為雙軸延伸。在藉由PTFE之片狀成形體之延伸而製造第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2時，為了使節點所占之面積之比率及節點之面積之平均值落入所需範圍內，應對延伸溫度、延伸倍率等條件進行調整。又，不僅延伸溫度及延伸倍率會對節點所占之面積之比率及節點之面積之平均值產生影響，液狀潤滑劑之量、上述混合物之成形方法等亦會對節點所占之面積之比率及節點之面積之平均值產生影響。
於製造第一PTFE多孔膜1之情形時，將PTFE之片狀成形體一邊加熱至PTFE之熔點以上之溫度一邊進行延伸。使PTFE之片狀成形體於例如370~380℃下向其長度方向(MD方向：Machine Direction)延伸。長度方向之延伸倍率可以延伸後之長度相對於延伸前之長度例如為50~200倍、較佳為80~150倍、更佳為90~100倍之方式設定。其次，將PTFE之片狀 成形體例如於130~400℃下向橫向方向(TD方向：Transverse Direction)延伸。橫向方向之延伸倍率可以延伸後之長度相對於延伸前之長度為5~8倍之方式設定。藉由於PTFE之熔點(327℃)以上之溫度下向長度方向延伸，而存在如下傾向：與於未達PTFE之熔點之溫度下進行延伸相比，節點所占之面積之比率增加，並且各節點之面積增加。
於製造第二PTFE多孔膜2之情形時，將PTFE之片狀成形體一邊加熱至未達PTFE之熔點之溫度一邊進行延伸。將PTFE之片狀成形體例如於270~290℃下向其長度方向延伸。長度方向之延伸倍率可以延伸後之長度相對於延伸前之長度為15~40倍之方式設定。其次，將PTFE之片狀成形體例如於120~130℃下向橫向方向延伸。橫向方向之延伸倍率可以延伸後之長度相對於延伸前之長度為15~40倍之方式設定。
藉由上述方法而製作第一PTFE多孔膜1及第二PTFE多孔膜2，將其等直接或經由通氣性纖維層3而貼合。視需要將第一通氣性纖維層3a貼合於第一PTFE多孔膜1，將第二通氣性纖維層3b貼合於第二PTFE多孔膜2。藉此，可獲得參照圖1~6所說明之空氣過濾器濾材。
一般而言，於PTFE之狀態中，根據結晶轉移之狀態，存在焙燒狀態、未焙燒狀態、其等之中間狀態(以下，有時稱為半焙燒)。若PTFE經完全焙燒，則DSC(differential scanning calorimetry，示差掃描熱量測定)之吸熱波峰於325℃附近被測定到一條。另一方面，若PTFE完全未經焙燒，則DSC之吸熱波峰典型而言，於336℃附近被測定到一條。然而，亦有根據熱歷程，即便為未焙燒狀態，該波峰亦分支為325℃附近及336℃附近之2條之情況。
藉由DSC，只要典型而言於336℃附近(330~340℃)測定到明顯或潛 在性之吸熱波峰，則可確認於PTFE粒子中殘存有未焙燒部分。相對於此，完全焙燒狀態之吸熱波峰僅存在於325℃附近，即便336℃附近之波峰之存在具潛在性，亦無法確認到。如此，若使用DSC，則可簡單地測定PTFE之焙燒狀態。
<通氣性纖維層3>
如圖2~6所示，本實施形態之空氣過濾器濾材亦可含有通氣性纖維層3。作為通氣性纖維層3，使用具有充分之通氣性之材料。作為通氣性纖維層3，可使用由短纖維或長絲等纖維所構成且通氣性較第一PTFE多孔膜1及第二PTFE多孔膜2更優異之材料，例如不織布、織布、篩網(網狀片)及其他多孔質材料。其中，就於強度、柔軟性及作業性之方面上優異之觀點而言，較佳為不織布。
構成通氣性纖維層3之纖維之平均纖維直徑例如為10~30μm，較佳為15~25μm。
就空氣過濾器濾材20、30、40、50及60之通氣性、褶襉加工等中之操作性之觀點而言，通氣性纖維層3之單位面積重量(每單位面積之質量：mass per unit area)例如為15~300g/m2，較佳為15~100g/m2。就空氣過濾器濾材20、30、40、50及60之通氣性、褶襉加工等中之操作性、及空氣過濾器濾材20、30、40、50及60之整體厚度之觀點而言，通氣性纖維層3之厚度較佳為130~200μm。
參照圖4~6所說明之空氣過濾器濾材40、50及60具有配置於較第一PTFE多孔膜1更靠上游側之通氣性纖維層3(第一通氣性纖維層3a)。於該通氣性纖維層3之單位面積重量較大之情形時，油霧易被通氣性纖維層3捕獲。因此，配置於較第一PTFE多孔膜1更靠上游側之通氣性纖維層3之單 位面積重量例如為30~260g/m2，較佳為30~200g/m2。另一方面，於參照圖5及6所說明之空氣過濾器濾材50及60中，配置於較第一PTFE多孔膜1更靠下游側之通氣性纖維層3(第二通氣性纖維層3b及第三通氣性纖維層3c)之單位面積重量可根據抑制壓力損失之增大之觀點而決定。配置於較第一PTFE多孔膜1更靠下游側之通氣性纖維層3之單位面積重量例如等於或小於配置於較第一PTFE多孔膜1更靠上游側之通氣性纖維層3之單位面積重量。配置於較第一PTFE多孔膜1更靠下游側之通氣性纖維層3之單位面積重量例如為15~100g/m2，較佳為15~30g/m2。空氣過濾器濾材50(或60)之全部通氣性纖維層3之構造及特性可相互相同。
作為構成通氣性纖維層3之纖維之材料，並無特別限制，例如，可列舉聚乙烯(PE)及聚丙烯(PP)等聚烯烴、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等聚酯、聚醯胺及其等之複合材料等。就可容易且確實地將第一PTFE多孔膜1或第二PTFE多孔膜2與通氣性纖維層3接著之觀點而言，構成通氣性纖維層3之纖維較佳為含有熔點低之聚烯烴、尤其是聚乙烯。
通氣性纖維層3較佳為包含具有芯成分之熔點相對高於鞘成分之熔點之芯鞘構造的複合纖維。作為芯成分，使用PET等熔點相對較高之材料，作為鞘成分，使用聚乙烯等熔點相對較低之材料。具體而言，作為具有芯鞘構造之纖維，可列舉芯部分為PET製、鞘部分為PE製者(PET/PE纖維)，或者芯部分為PP製、鞘部分為PE製者(PP/PE纖維)。於使用包含芯鞘構造之纖維之通氣性纖維層3之情形時，即便藉由加熱對通氣性纖維層3及第一PTFE多孔膜1或第二PTFE多孔膜2進行層壓，通氣性纖維層3之構造及厚度之由熱所導致之變化亦得到抑制。此外，可防止由通氣性纖維層3之收縮所導致之對第一PTFE多孔膜1及第二PTFE多孔膜2之損傷。就可 容易且確實地將第一PTFE多孔膜1或第二PTFE多孔膜2與通氣性纖維層3接著之觀點而言，通氣性纖維層3較佳為包含PET/PE纖維。
作為使第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2及通氣性纖維層3一體化之方法，可列舉利用熱之夾持層壓、使用紅外線加熱器之層壓(參照日本專利特開2003-190749號公報)等。其中，就可不破壞各層之厚度而實現牢固之接著之觀點而言，較佳為使用紅外線加熱器之層壓。再者，於通氣性纖維層3包含芯鞘構造之纖維之情形時，通氣性纖維層3之加熱溫度較佳設定為鞘成分之軟化點以上(較佳為熔點以上)且低於芯成分之熔點。
關於第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2及通氣性纖維層3之積層之順序，只要第一PTFE多孔膜及第二PTFE多孔膜以自第一主面11朝向第二主面12通過之氣流按第一PTFE多孔膜、第二PTFE多孔質之順序通過之方式配置，則並無限制。可存在將第一PTFE多孔膜1、第二PTFE多孔膜2分別連續地積層之部分，亦可存在連續地積層有複數個通氣性纖維層3之部分。複數個通氣性纖維層3可相互相同，亦可互不相同。
空氣過濾器濾材之壓力損失例如為60~350Pa，較佳為80~270Pa，更佳為100~200Pa。
本實施形態之空氣過濾器濾材其抑制由油霧所導致之堵塞之效果優異。於使平均粒徑為0.15μm之多分散粒子之聚α烯烴(以下，稱為「PAO」)以20~40g/m3之濃度且5.3cm/s之線性流速穿過空氣過濾器濾材而測定壓力損失之變化時，壓力損失達到500Pa時之空氣過濾器濾材之PAO捕獲量例如為20mg/m2/Pa以上，較佳為70mg/m2/Pa以上，更佳為90mg/m2/Pa以上，尤佳為100mg/m2/Pa以上。PAO捕獲量之上限值並無特別限定，例如為200mg/m2/Pa。再者，PAO捕獲量(mg/m2/Pa)係用空氣 過濾器濾材之重量增加量[PAO之重量(mg)]除以空氣過濾器濾材之面積(m2)，進而除以壓力損失之增加量[500-(開始測定時之壓力損失)](Pa)而得之值。作為PAO，例如可使用INEOS公司製造之「Durasyn-164」。平均粒徑為0.15μm之多分散之PAO例如可使用定輸出氣溶膠噴霧器(Tokyo Dylec公司製造，「TSI No.3076」)而產生。
本實施形態之空氣過濾器濾材其抑制由粉塵所導致之堵塞之效果亦優異。於使平均粒徑為0.5μm之多分散粒子之NaCl以1~3g/m3之濃度且5.3cm/s之線性流速穿過空氣過濾器濾材而測定壓力損失之變化時，壓力損失達到500Pa時之空氣過濾器濾材對NaCl之捕獲量例如為8mg/m2/Pa以上，較佳為9mg/m2/Pa以上，更佳為12mg/m2/Pa以上，尤佳為17mg/m2/Pa以上。NaCl捕獲量之上限值並無特別限定，例如為20mg/m2/Pa。再者，NaCl捕獲量(mg/m2/Pa)係將空氣過濾器濾材之重量增加量[NaCl之重量(mg)]除以空氣過濾器濾材之面積(m2)，進而除以壓力損失之增加量[500-(開始測定時之壓力損失)](Pa)而得之值。平均粒徑為0.5μm之多分散粒子之NaCl例如可使用定輸出氣溶膠噴霧器(Tokyo Dylec公司製造，「TSI No.3076」)而產生。
使用平均粒徑0.1~0.2μm之鄰苯二甲酸雙(2-乙基己基)酯並於穿過流速5.3cm/s之條件下進行測定時，本實施形態之空氣過濾器濾材之捕獲效率例如為98~99.999995%，較佳為99.5~99.99999%，更佳為99.95~99.99995%。本實施形態之空氣過濾器濾材可為日本工業標準JIS Z8122(2000)中所規定之HEPA等級(high-efficiency particulate air grade，高效率空氣微粒子過濾等級)之空氣過濾器濾材，亦可為同標準中所規定之ULPA等級(ultra-low penetration air grade，超高效空氣過濾等 級)之空氣過濾器濾材。
本實施形態之空氣過濾器濾材亦可藉由公知之方法而進行褶襉加工。褶襉加工係例如藉由使用往復式之加工機，沿交替且平行地設定於濾材之表面上之山褶線及谷褶線將濾材褶襉為連續之W字狀而實施。經褶襉加工之空氣過濾器濾材有時被稱為空氣過濾器組。於空氣過濾器組中，有時為了維持經褶襉加工之形狀而配置有間隔件。作為間隔件，多使用被稱為珠粒之樹脂之繩狀體。珠粒係沿著與山褶(谷褶)線正交之方向(越過山並跨過谷而前進之方向)，較佳為以複數個珠粒一邊保持特定之間隔一邊沿著該方向前進之方式配置於濾材上。珠粒例如配置於濾材之正面及背面兩者之上。典型而言，珠粒係藉由將聚醯胺、聚烯烴等樹脂熔融並塗佈而形成。
經褶襉加工之空氣過濾器濾材(空氣過濾器組4)係視需要藉由框體(支持框)而支持其周緣部，從而加工為圖7A所示之空氣過濾器單元70。作為包圍空氣過濾器組之周緣之框體5，可視空氣過濾器之用途等而使用金屬製或樹脂製之構件。於使用樹脂製之框體之情形時，亦可於藉由射出成形法而成形框體之同時，將經褶襉加工之空氣過濾器濾材固定於該框體。
如圖7B所示，經褶襉加工之空氣過濾器濾材4之褶皺間隔P(相鄰之山與山之間隔)被調整為供充分取得空氣過濾器濾材4之表面積之寬度，例如2.54~12.7mm、較佳為3.18~6.35mm之範圍。由於相同之原因，空氣過濾器濾材4之褶皺高度h例如被調整為5~300mm、較佳為20~250mm之範圍。(褶皺間隔P)/(褶皺高度h)之值例如為0.25以下，較佳為0.22以下。
框體5可由鋁、不鏽鋼、鍍覆鋼板、塗裝鋼板等金屬材料所製作，亦 可由聚烯烴、聚醯胺(包含芳香族聚醯胺)、聚胺基甲酸酯、聚酯、聚苯乙烯(ABS等)、聚碳酸酯等樹脂材料所製作。進而，框體5亦可由阻燃合板、膠合板(veneer)等木材所製作。
如參照圖1~6所說明般，本實施形態之空氣過濾器濾材有正面及背面之區別。若於氣流之上游側配置第二PTFE多孔膜2，於氣流之下游側配置第一PTFE多孔膜1，則無法充分地獲得抑制由油霧所導致之堵塞之效果。正面及背面之弄錯例如可能因經過空氣過濾器濾材之利用狹縫(用以剪齊尺寸之步驟)之重繞、褶襉加工等步驟而發生。為了解決該問題，可採用如以下之構成。
於參照圖5及6所說明之空氣過濾器濾材50及60中，於第一通氣性纖維層3a及第二通氣性纖維層3b分別為壓紋不織布時，例如，第一通氣性纖維層3a之壓紋形狀與第二通氣性纖維層3b之壓紋形狀不同。根據此種構成，可區別第一主面11與第二主面12，可防止將正面及背面弄錯。「壓紋不織布」意指實施了壓紋加工之不織布。詳細而言，壓紋不織布係具有1個或複數個凹部及1個或複數個凸部之不織布。壓紋不織布具有較相同厚度之未經壓紋加工之不織布更高之剛性及更高之強度。壓紋不織布具有凹凸花紋，換言之，俯視時具有海島構造。
作為具有互不相同之壓紋形狀之壓紋不織布，可列舉圖8A所示之T型之壓紋不織布及圖8B所示之S型之壓紋不織布。如圖8A所示，於T型之壓紋不織布中，與橢圓形之島對應之部分(纖維並未熔化)為凸部，與海對應之部分(纖維已熔化)為凹部。典型而言，T型之壓紋不織布具有1個連續之凹部及複數個凸部。但是，於T型之壓紋不織布中，凹部亦可分為複數個部分。如圖8B所示，於S型之壓紋不織布中，與圓形之島對應之部分 (纖維已熔化)為凹部，與海對應之部分(纖維並未熔化)為凸部。典型而言，S型之壓紋不織布具有複數個凹部及1個連續之凸部。但是，於S型之壓紋不織布中，凸部亦可分為複數個部分。藉由該等壓紋不織布，而易於兼顧通氣性及接著強度。
又，即便於使用相同類型之壓紋不織布之情形時，在第一通氣性纖維層3a所使用之壓紋不織布之壓紋面積比率與第二通氣性纖維層3b所使用之壓紋不織布之壓紋面積比率相差較大時，亦可區別第一主面11與第二主面12。「壓紋面積比率」係凹部(纖維已熔化之部分)之面積相對於壓紋不織布之面積之比率、或複數個凹部之合計面積相對於壓紋不織布之面積之比率。壓紋面積比率可利用如下方法而算出。利用電子顯微鏡等顯微鏡以特定之放大尺寸(例如，25倍)對不織布之表面進行觀察。於所獲得之觀察圖像中，算出壓紋部分(凹部)之比率。於S型之不織布(參照圖8B)之情形時，視凹部具有圓形。於T型之不織布(參照圖8A)之情形時，視凸部(未經壓紋加工之部分)具有橢圓形。再者，關於壓紋面積比率之算出，應使用具有充分寬廣度之觀察圖像而算出。
又，於壓紋不織布中，有雙面經壓紋加工之雙面壓紋不織布及僅單面經壓紋加工之單面壓紋不織布。可將雙面壓紋不織布用於第一通氣性纖維層3a及第二通氣性纖維層3b中之一者，將單面壓紋不織布用於另一者。進而，亦可將壓紋不織布用於第一通氣性纖維層3a及第二通氣性纖維層3b中之一者，將未經壓紋加工之不織布用於另一者。根據該等構成，亦可區別第一主面11與第二主面12。
作為另一構成，可列舉如下構成：對選自第一主面11及第二主面12中之至少1者賦予可區別第一主面11與第二主面12之識別標記。該構成可 適用於參照圖1~6所說明之全部空氣過濾器濾材，就此方面而言，較優異。
可區別第一主面11與第二主面12之識別標記之種類並無特別限定。於識別標記中，包含選自由文字、圖形及記號所組成之群中之至少1者。作為用以賦予識別標記之方法，例如，可列舉：於選自第一主面11及第二主面12中之至少1者塗佈墨水之方法、於選自第一主面11及第二主面12中之至少1者形成凹凸之方法等。藉由該等方法，變得可區別第一主面11與第二主面12。凹凸可藉由對空氣過濾器濾材之一部分實施加壓加工，或對空氣過濾器濾材之一部分實施熔融加工，或對形成有第一主面11或第二主面12之構件(例如，第一通氣性纖維層3a)之一部分進行沖切而形成。於利用加壓加工或熔融加工之凹凸之形成中，可應用壓紋加工之技術。於熔融加工中，可使用市售之雷射刻號機。
作為又一構成，可列舉如下構成：選自第一通氣性纖維層3a及第二通氣性纖維層3b中之至少1者被著色，且第一通氣性纖維層3a之色彩與第二通氣性纖維層3b之色彩不同。例如，可列舉：將經著色之不織布用於第一通氣性纖維層3a及第二通氣性纖維層3b中之一者。經著色之不織布可為含有顏料等著色劑之不織布。不織布亦可著色為有彩色。於一例中，第一通氣性纖維層3a及第二通氣性纖維層3b中之一者由著色為有彩色之不織布所構成，另一者由未經著色之(白色之)不織布所構成。根據此種構成，亦可區別第一主面11與第二主面12。
[實施例]
以下，列舉實施例及比較例，對本發明詳細地進行說明，但本發明並不受到以下實施例限制。
<第一PTFE多孔膜A之製作>
將液狀潤滑劑(十二烷)20重量份均勻地混合於PTFE FINE POWDER(旭硝子公司製造之「CD129E」，標準比重：2.16)100重量份，並將所獲得之混合物預成形。其次，將預成形物以糊狀擠出為棒狀，進而，使棒狀成形體通過1對金屬壓延輥之間，而製成厚度200μm之長條片。將長條片於375℃之延伸溫度(爐內溫度)下向長度方向在第一階段延伸至5倍之後，在第二階段延伸至20倍。繼而，於320℃之延伸溫度(拉幅機之爐內溫度)下向橫向方向延伸至7倍，而製作第一PTFE多孔膜A。第一PTFE多孔膜A之壓力損失為15Pa。第一PTFE多孔膜A之單位面積重量為1.3g/m2。
<第一PTFE多孔膜A1之製作>
將液狀潤滑劑(十二烷)20重量份均勻地混合於PTFE Fine Powder(旭硝子公司製造之「CD129E」)100重量份，並將所獲得之混合物預成形。其次，將預成形物以糊狀擠出為棒狀，進而，使棒狀成形體通過1對金屬壓延輥之間，而製成厚度200μm之長條片。將長條片於375℃之延伸溫度下向長度方向在第一階段延伸至5倍之後，在第二階段延伸至20倍。繼而，於300℃之延伸溫度下向橫向方向延伸至7倍，而製作第一PTFE多孔膜A1。第一PTFE多孔膜A1之壓力損失為20Pa。第一PTFE多孔膜A1之單位面積重量為1.3g/m2。
<第一PTFE多孔膜A2之製作>
將液狀潤滑劑(十二烷)20重量份均勻地混合於PTFE Fine Powder(旭硝子公司製造之「CD129E」)100重量份，並將所獲得之混合物預成形。其次，將預成形物以糊狀擠出為棒狀，進而，使棒狀成形體通過1對金屬 壓延輥之間，而製成厚度200μm之長條片。將長條片於375℃之延伸溫度下向長度方向在第一階段延伸至4.5倍之後，在第二階段延伸至20倍。繼而，於150℃之延伸溫度下向橫向方向延伸至6倍，而製作第一PTFE多孔膜A2。第一PTFE多孔膜A2之壓力損失為40Pa。第一PTFE多孔膜A2之單位面積重量為1.3g/m2。
<第一PTFE多孔膜B之製作>
對於PTFE Fine Powder(旭硝子公司製造之「Fluon(註冊商標)PTFE CD-123」)100重量份，均勻地混合液狀潤滑劑(石腦油)19重量%，並將該混合物以20kg/cm2之條件進行預成形，繼而，將其以糊狀擠出成形為棒狀，進而，使該棒狀成形體通過1對金屬壓延輥之間，而獲得厚度200μm之長條片。將該片於290℃之延伸溫度下向片長度方向延伸14倍，進而，藉由拉幅法，於80℃之延伸溫度下向片寬度方向延伸30倍，而獲得未經焙燒之PTFE多孔膜。在尺寸固定之狀態下於400℃下對該未經焙燒之PTFE多孔膜進行10秒鐘之熱處理，而獲得經焙燒之第一PTFE多孔膜B。第一PTFE多孔膜B之壓力損失為110Pa。第一PTFE多孔膜B之單位面積重量為0.7g/m2。
<第一PTFE多孔膜C之製作>
對於PTFE Fine Powder(旭硝子公司製造之「Fluon(註冊商標)PTFE CD-123」)100重量份，均勻地混合液狀潤滑劑(石腦油)19重量%，並將該混合物以20kg/cm2之條件進行預成形，繼而，將其以糊狀擠出成形為棒狀，進而，使該棒狀成形體通過1對金屬壓延輥之間，而獲得厚度200μm之長條片。將該片於290℃之延伸溫度下向片長度方向延伸15倍，進而，藉由拉幅法，於80℃之延伸溫度下向片寬度方向延伸30倍，而獲得未經 焙燒之PTFE多孔膜。在尺寸固定之狀態下於400℃下對該未經焙燒之PTFE多孔膜進行10秒鐘之熱處理，而獲得經焙燒之第一PTFE多孔膜C。第一PTFE多孔膜C之壓力損失為100Pa。第一PTFE多孔膜C之單位面積重量為0.7g/m2。
<第二PTFE多孔膜D之製作>
對於PTFE Fine Powder(Daikin公司製造之「Polyflon(註冊商標)PTFE F-104」)100重量份，均勻地混合液狀潤滑劑(石腦油)19重量%，並將該混合物以20kg/cm2之條件進行預成形，繼而，將其以糊狀擠出成形為棒狀，進而，使該棒狀成形體通過1對金屬壓延輥之間，而獲得厚度200μm之長條片。將該片於280℃之延伸溫度下向片長度方向延伸35倍，進而，藉由拉幅法，於120℃之延伸溫度下向片寬度方向延伸35倍，而獲得未經焙燒之PTFE多孔膜。在尺寸固定之狀態下於400℃下對該未經焙燒之PTFE多孔膜進行10秒鐘之熱處理，而獲得經焙燒之第二PTFE多孔膜D。第二PTFE多孔膜D之壓力損失為80Pa。第二PTFE多孔膜D之單位面積重量為0.7g/m2。
<第二PTFE多孔膜E之製作>
將液狀潤滑劑(十二烷)20重量份均勻地混合於PTFE Fine Powder(Daikin公司製造之「Polyflon(註冊商標)PTFE F-104」)100重量份，並將所獲得之混合物預成形。其次，將預成形物以糊狀擠出為棒狀，進而，使棒狀成形體通過1對金屬壓延輥之間，而製成厚度200μm之長條片。將長條片於280℃之延伸溫度下向長度方向延伸至18倍，並於120℃之延伸溫度下向橫向方向延伸至35倍，而製作第二PTFE多孔膜E。第二PTFE多孔膜E之壓力損失為140Pa。第二PTFE多孔膜E之單位面積重量 為0.7g/m2。
<第二PTFE多孔膜F之製作>
將液狀潤滑劑(十二烷)20重量份均勻地混合於PTFE Fine Powder(Daikin公司製造之「Polyflon(註冊商標)PTFE F-104」)100重量份，並將所獲得之混合物預成形。其次，將預成形物以糊狀擠出為棒狀，進而，使棒狀成形體通過1對金屬壓延輥之間，而製成500μm之長條片。將長條片於280℃之延伸溫度下向長度方向延伸至23倍，並於120℃之延伸溫度下向橫向方向延伸至35倍，而製作第二PTFE多孔膜F。第二PTFE多孔膜F之壓力損失為220Pa。第二PTFE多孔膜F之單位面積重量為2.0g/m2。
<第二PTFE多孔膜G之製作>
將第一PTFE多孔膜B用作第二PTFE多孔膜G。
<第二PTFE多孔膜I之製作>
對於PTFE Fine Powder(Daikin公司製造之「Polyflon(註冊商標)PTFE F-104」)100重量份，均勻地混合液狀潤滑劑(石腦油)19重量%，並將該混合物以20kg/cm2之條件進行預成形，繼而，將其以糊狀擠出成形為棒狀，進而，使該棒狀成形體通過1對金屬壓延輥之間，而獲得厚度200μm之長條片。將該片於280℃之延伸溫度下向片長度方向延伸37倍，進而，藉由拉幅法，於140℃之延伸溫度下向片寬度方向延伸35倍，而獲得未經焙燒之PTFE多孔膜。在尺寸固定之狀態下於400℃下對該未經焙燒之PTFE多孔膜進行10秒鐘之熱處理，而獲得經焙燒之第二PTFE多孔膜I。第二PTFE多孔膜I之壓力損失為60Pa。
<通氣性纖維層>
作為通氣性纖維層，使用不織布[Unitika公司製造之「Eleves S0303WDO」、芯鞘構造(芯成分PET、鞘成分PE)、單位面積重量量30g/m2、表觀密度0.136g/cm3、壓紋面積比率15%、厚度0.22mm]。
<節點比率及節點之面積之平均值>
利用掃描電子顯微鏡觀察第一PTFE多孔膜之表面及第二PTFE多孔膜之表面，而獲得觀察圖像。將第一PTFE多孔膜A1之表面之觀察圖像(倍率140倍)示於圖9A。將第二PTFE多孔膜F之表面之觀察圖像(倍率1000倍)示於圖10A。
其次，於各觀察圖像中對節點進行特定。關於纖維塊、纖維束及纖維之重疊部分，不判斷為節點。圖9B係表示第一PTFE多孔膜A1之表面之觀察圖像中所顯現出之節點的圖。圖10B係表示第二PTFE多孔膜F之表面之觀察圖像中所顯現出之節點的圖。進而，使用已特定出節點之觀察圖像，藉由圖像處理而算出節點所佔有之面積之比率(節點比率)及節點之面積之平均值。將結果示於表1中。
<實施例1~4、比較例1、比較例2>
以表1所示之組合，將第一PTFE多孔膜、第二PTFE多孔膜及上述通氣性纖維層以第一通氣性纖維層、第一PTFE多孔膜、第三通氣性纖維層、第二PTFE多孔膜、第二通氣性纖維層之順序積層，並通過已加熱至80℃之一對輥之間，藉此進行熱層壓，而製作具有與圖6同樣之積層構造之空氣過濾器濾材。
對於所獲得之空氣過濾器濾材，藉由以下之方法而測定壓力損失、捕獲效率、PAO捕獲量、NaCl捕獲量。
<壓力損失>
將空氣過濾器濾材設置於有效面積100cm2之圓形之保持器。使空氣穿過所設置之空氣過濾器濾材，利用壓力計(測壓計)對利用流量計將通過空氣過濾器濾材之空氣之線性流速調整為5.3cm/s時之壓力損失進行測定。對於1個空氣過濾器濾材，測定壓力損失8次，並算出其平均值。
<PAO捕獲量>
將空氣過濾器濾材設置於與壓力損失之測定同樣之裝置，使用定輸出氣溶膠噴霧器(Tokyo Dylec公司製造之「TSI No.3076」)使平均粒徑為0.15μm之多分散粒子之PAO(INEOS公司製造之「Durasyn-164」)以20~40g/m3之濃度且5.3cm/s之線性流速穿過空氣過濾器濾材，利用壓力計(測壓計)測定壓力損失之變化。對壓力損失達到500Pa時之空氣過濾器濾材之重量(mg)進行測定，用相對於測定壓力損失之前之空氣過濾器濾材之重量的空氣過濾器濾材之重量增加量除以空氣過濾器濾材之面積(m2)，進而除以壓力損失之增加量[500-(開始測定時之壓力損失)](Pa)而獲得數值，將該數值作為PAO捕獲量(mg/m2/Pa)。
<NaCl捕獲量>
將空氣過濾器濾材設置於與壓力損失之測定同樣之裝置，使用定輸出氣溶膠噴霧器(Tokyo Dylec公司製造之「TSI No.3076」)使平均粒徑為0.5μm之多分散粒子之NaCl以1~3g/m3之濃度且5.3cm/s之線性流速穿過空氣過濾器濾材，利用壓力計(測壓計)測定壓力損失之變化。對壓力損失達到500Pa時之空氣過濾器濾材之重量(mg)進行測定，用相對於測定壓力損失之前之空氣過濾器濾材之重量的空氣過濾器濾材之重量增加量除以空氣過濾器濾材之面積(m2)，進而除以壓力損失之增加量[500-(開始測定時之壓力損失)](Pa)而獲得數值，將該數值作為NaCl捕獲量 (mg/m2/Pa)。
<捕獲效率>
將空氣過濾器濾材設置於與壓力損失之測定同樣之裝置，將通過空氣過濾器濾材之氣體之線性流速調整為5.3cm/s。使以約1×109個/L之濃度包含粒徑0.1~0.2μm之聚α烯烴(PAO)粒子之空氣穿過空氣過濾器濾材。利用粒子計數器測定空氣過濾器濾材之下游側之PAO粒子之濃度，並藉由以下之式而求出捕獲效率(%)。
捕獲效率={1-(下游側之PAO粒子濃度/上游側之PAO粒子濃度)}×100
Figure 106133495-A0305-02-0030-1
於實施例1~4中，第一PTFE多孔膜A、A1及A2之節點比率分別為1.7%、2.4%及2.7%，第二PTFE多孔膜D、E、F及I之節點比率分別為0.8%、0.9%、1.0%及0.9%。關於第二PTFE多孔膜之節點比率相對於第一PTFE多孔膜之節點比率之比，於實施例1~4中，分別為0.47、0.38、0.37及0.38。如此，實施例1~4中，第一PTFE多孔膜之節點比率大幅超 過第二PTFE多孔膜之節點比率。
於比較例1及2中，第一PTFE多孔膜B及C之節點比率分別為0.8%及0.8%，第二PTFE多孔膜G及F之節點比率分別為0.8及1.0%。關於第二PTFE多孔膜之節點比率相對於第一PTFE多孔膜之節點比率之比，於比較例1及2中，分別為1及1.25。如此，比較例1及2中，第一PTFE多孔膜之節點比率為第二PTFE多孔膜之節點比率以下。
於實施例1~4中，第一PTFE多孔膜A、A1及A2之節點之平均面積(節點之面積之平均值)非常大，分別為200μm2、234μm2及310μm2。
實施例1~4之空氣過濾器濾材與比較例1、2之空氣過濾器濾材相比，實施例1~4之空氣過濾器濾材之PAO捕獲量更多。即，實施例1~4之空氣過濾器濾材較比較例1、2之空氣過濾器濾材更抑制了伴隨油霧之捕獲而產生的壓力損失之上升，更抑制了由油霧所導致之空氣過濾器濾材之堵塞。
[產業上之可利用性]
本發明之空氣過濾器濾材可用於渦輪用進氣過濾器濾材、外部氣體處理空調用過濾器濾材、用於醫療、製藥之無塵室用空氣過濾器濾材、屏蔽用過濾器濾材、用於所有家電之過濾器濾材等各種用途。本發明之空氣過濾器濾材尤其適合用作實施了褶襉加工等加工之空氣過濾器濾材。
1:第一PTFE多孔膜
2:第二PTFE多孔膜
10:空氣過濾器濾材
11:第一主面
12:第二主面

Claims (8)

  1. 一種空氣過濾器濾材，其係包含第一PTFE多孔膜及第二PTFE多孔膜者，且上述空氣過濾器濾材具有第一主面及第二主面，上述第一PTFE多孔膜及上述第二PTFE多孔膜以自上述第一主面朝向上述第二主面通過之氣流按上述第一PTFE多孔膜、上述第二PTFE多孔膜之順序通過之方式配置，上述第一PTFE多孔膜包含複數個節點及複數個原纖維，於上述第一PTFE多孔膜之表面上述複數個節點所占之面積之比率處於1.5~3.0%之範圍內，上述複數個節點之面積之平均值為200μm2以上。
  2. 如請求項1之空氣過濾器濾材，其中上述第二PTFE多孔膜包含複數個節點及複數個原纖維，且於上述第二PTFE多孔膜之表面上述複數個節點所占之面積之比率小於在上述第一PTFE多孔膜之上述表面上述複數個節點所占之面積之比率。
  3. 如請求項1之空氣過濾器濾材，其中上述第二PTFE多孔膜包含複數個節點及複數個原纖維，且於上述第二PTFE多孔膜之表面上述複數個節點所占之面積之比率處於0.7~1.0%之範圍內。
  4. 如請求項1之空氣過濾器濾材，其中構成上述第二PTFE多孔膜之上述複數個節點之面積之平均值處於3.0~20μm2之範圍內。
  5. 如請求項1之空氣過濾器濾材，其中於使平均粒徑為0.15μm之多分散粒子之聚α烯烴以20~40g/m3之濃度且5.3cm/s之線性流速穿過上述空氣過濾器濾材而測定壓力損失之變化時，壓力損失達到500Pa時之上述空氣過濾器濾材對聚α烯烴之捕獲量為20mg/m2/Pa以上。
  6. 如請求項1之空氣過濾器濾材，其中於使平均粒徑為0.5μm之多分散粒子之NaCl以1~3g/m3之濃度且5.3cm/s之線性流速穿過上述空氣過濾器濾材而測定壓力損失之變化時，壓力損失達到500Pa時之上述空氣過濾器濾材對NaCl之捕獲量為8mg/m2/Pa以上。
  7. 一種空氣過濾器組，其係對如請求項1至6中任一項之空氣過濾器濾材實施褶襉加工而成。
  8. 一種空氣過濾器單元，其包括如請求項7之空氣過濾器組及支持上述空氣過濾器組之框體。
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