JP2003265967A - Catalytic filter material - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、触媒フィルター材
に関するものであって、特に、燃焼排ガスから発生する
有害な重金属粒子や、窒素酸化物、ダイオキシン等の有
害成分を除去するバグフィルター（集塵装置）に使用さ
れる、袋状のフィルターバグを形成する触媒フィルター
材に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a catalyst filter material, and more particularly to a bag filter (dust collection) for removing harmful heavy metal particles generated from combustion exhaust gas and harmful components such as nitrogen oxides and dioxins. The present invention relates to a catalyst filter material used in a device) for forming a bag-shaped filter bag.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来この種のバグフィルターは、織布又は
不織布に有害成分を分解又は吸着させる触媒物質を付着
させた触媒フィルター材を、袋状に縫製してフィルター
バグを形成し、そのフィルターバグの内側から金属製の
リテーナーで支持して集塵装置としてのバグフィルター
を構成している。2. Description of the Related Art Conventionally, a bag filter of this type has a filter bag formed by sewing a catalyst filter material having a catalyst substance for decomposing or adsorbing harmful components on a woven cloth or a non-woven cloth to form a bag bug. A bag filter as a dust collector is supported by a metal retainer from the inside.
【０００３】そしてフィルターバグの構造としては、従
来から例えば特開平１０−６６８１４号、特開平１０−
２３０１１９号、特表平１１−５０８８２２号などに開
示されたものが知られているが、これらの技術はそれぞ
れ以下のような問題点を有している。The structure of the filter bag is conventionally known, for example, in Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-66814 and 10-.
Although those disclosed in Japanese Patent No. 230119 and Japanese Patent Publication No. 11-508822 are known, each of these techniques has the following problems.
【０００４】特開平１０−６６８１４号の発明は、織布
又は不織布のバグを縫製した後に、当該バグに酸化チタ
ン及び五酸化バナジウム等の触媒粒子を含浸付着させた
構造であるが、触媒をバグの繊維の内部にまで均一に付
着させることが困難であり、また繊維の表面に付着した
触媒粒子が使用中に剥がれ落ち易いという欠点を有して
いた。The invention of Japanese Patent Laid-Open No. 10-66814 has a structure in which a woven or non-woven fabric bag is sewn, and then the catalyst particles such as titanium oxide and vanadium pentoxide are impregnated and adhered to the bag. It is difficult to evenly adhere even to the inside of the fiber, and the catalyst particles adhered to the surface of the fiber are easily peeled off during use.
【０００５】また特開平１０−２３０１１９号に記載さ
れた発明は、触媒をバグ本体を構成する繊維の表面に付
着させたろ布の表面に、四フッ化エチレン樹脂の連続多
孔質膜（以後ｅ−ＰＴＦＥ膜と言う）をラミネートした
構造のフィルターバグであるが、ｅ−ＰＴＦＥ膜は膜厚
が約２０μと非常に薄く破れ易いものであり、初期には
微細な粒子を捕集できても、ダストによる磨耗で破れ易
く、侵入したダストが触媒成分を覆って触媒性能を低下
させたり、侵入したダストによってフィルターバグの目
詰まりが早くなるといった欠点を有していた。The invention described in JP-A-10-230119 discloses that a continuous porous membrane of tetrafluoroethylene resin (hereinafter referred to as e-) is formed on the surface of a filter cloth having a catalyst adhered to the surface of fibers constituting a bag body. It is a filter bag with a laminated structure of (PTFE membrane), but the e-PTFE membrane has a film thickness of about 20 μ and is very thin and easy to tear. Even if fine particles can be collected in the initial stage, dust can be collected. It has a drawback that it is easily torn by abrasion due to abrasion, dust that invades the catalyst component to lower the catalytic performance, and that dust that invades causes the filter bag to be clogged quickly.
【０００６】また特表平１１−５０８８２２号の発明
は、前記特開平１０−２３０１１９号と同種の技術であ
り、また前記ｅ−ＰＴＦＥ膜の中に触媒粒子を含んだ構
造が開示されているが、何れにせよｅ−ＰＴＦＥ膜が破
れた時には先の特開平１０−２３０１１９号と同じ欠点
を有している。Further, the invention of Japanese Patent Publication No. 11-508822 is the same technique as the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-230119, and a structure in which catalyst particles are contained in the e-PTFE membrane is disclosed. In any case, when the e-PTFE film is torn, it has the same drawbacks as in the above-mentioned JP-A-10-230119.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みなされたものであって、侵入ダストによる目詰まり
がおこりにくく、触媒成分がダストで覆われて汚れるこ
とが少なく、長期間に亙って触媒効果を持続することが
でき、袋状のフィルターバグを形成するのに好適な触媒
フィルター材を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is unlikely to cause clogging due to intruding dust, and the catalyst components are less likely to be covered with dust and contaminated. It is an object of the present invention to provide a catalyst filter material capable of sustaining the catalytic effect and suitable for forming a bag-shaped filter bag.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】而して本発明は、燃焼排
ガス等を処理するバグフィルターに使用する触媒フィル
ター材において、ダスト粒子を捕集するＡ層と、Ａ層の
下流側に位置し触媒繊維からなるＢ層と、さらにＢ層の
下流に位置する耐磨耗性を有するＣ層とを有することを
特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, therefore, is directed to a catalyst filter material used for a bag filter for treating combustion exhaust gas, etc., which is located on the A layer for collecting dust particles and on the downstream side of the A layer. It is characterized by having a B layer made of catalyst fibers and a C layer having abrasion resistance, which is located downstream of the B layer.
【０００９】本発明においては、前記Ｂ層として、触媒
繊維と、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維及びポリ
ビニルアルコール繊維から選ばれる繊維の一種又は二種
以上とを混合したものであることが好ましい。In the present invention, the B layer is preferably a mixture of catalyst fibers and one or more fibers selected from glass fibers, aramid fibers, carbon fibers and polyvinyl alcohol fibers.
【００１０】前記触媒繊維としては、触媒成分と酸化チ
タンとからなる金属酸化物繊維であり、酸化チタン含有
量が５０重量％以上であって、繊維表層と内部の組成が
実質的に均一であるチタニア質触媒繊維を使用するのが
好ましい。The catalyst fiber is a metal oxide fiber composed of a catalyst component and titanium oxide, the content of titanium oxide is 50% by weight or more, and the composition of the fiber surface layer and the inside is substantially uniform. Preference is given to using titania catalyst fibers.
【００１１】また前記Ａ層の上流側には、Ａ層より低い
ミクロンレートを有するＤ層を位置させることが好まし
い。当該Ｄ層のミクロンレートは、平均ポアーサイズが
５μ以下であることが好ましい。Further, it is preferable to locate a D layer having a lower micron rate than the A layer on the upstream side of the A layer. The micron rate of the D layer preferably has an average pore size of 5 μm or less.
【００１２】さらに本発明の触媒フィルター材における
前記Ａ層としては、１５０℃以上の耐熱性を有する繊維
を使用することが望ましい。またＡ層とＢ層との間に
は、繊維を織成してなる基布を位置せしめることが好ま
しい。Further, as the layer A in the catalyst filter material of the present invention, it is desirable to use fibers having a heat resistance of 150 ° C. or higher. Further, it is preferable to locate a base fabric formed by weaving fibers between the A layer and the B layer.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の触媒フィルター材は、上
流側にダスト粒子を捕獲するＡ層を有し、そのＡ層の下
流側に、各種の有害ガス成分を分解又は吸着する触媒繊
維を含有するＢ層が形成されており、さらにそのＢ層の
下流に、リテーナーによる磨耗を防止のためのＣ層が形
成されている構造が必要である。前記Ａ層とＣ層を構成
する繊維は、同じ繊維を使用することもできるが、それ
ぞれの目的を果たすならば異る繊維を使用することも可
能である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The catalyst filter material of the present invention has an A layer for capturing dust particles on the upstream side, and a catalyst fiber for decomposing or adsorbing various harmful gas components on the downstream side of the A layer. It is necessary to have a structure in which the contained B layer is formed, and further, the C layer for preventing abrasion by the retainer is formed downstream of the B layer. The fibers constituting the A layer and the C layer may be the same fibers, or different fibers may be used so long as they serve their respective purposes.
【００１４】触媒フィルター材の上流側を構成するＡ層
は、燃焼排ガスの高温に晒された微粒子を食い止め、物
理的にろ過する作用を有するものであって、構成繊維と
しては、耐熱性の高い、ポリアミド繊維（融点２１５〜
２６０℃）、ＰＰＳ繊維（融点２８０℃）、ポリテトラ
フルオロエチレン繊維（融点３２７℃）、ポリイミド繊
維（融点３２７℃）、ガラス繊維、カーボン繊維、ＰＢ
Ｏ繊維などの耐熱繊維を、単独で又は混紡して使用す
る。高温安定性や製造の容易さの点から、ポリテトラフ
ルオロエチレン繊維が好ましい。The layer A, which constitutes the upstream side of the catalyst filter material, has the function of stopping the fine particles exposed to the high temperature of the combustion exhaust gas and physically filtering them, and has a high heat resistance as a constituent fiber. , Polyamide fiber (melting point 215-
260 ° C.), PPS fiber (melting point 280 ° C.), polytetrafluoroethylene fiber (melting point 327 ° C.), polyimide fiber (melting point 327 ° C.), glass fiber, carbon fiber, PB
Heat resistant fibers such as O fibers are used alone or in a mixed spinning condition. Polytetrafluoroethylene fiber is preferable from the viewpoint of high temperature stability and ease of production.
【００１５】またＡ層の構造としては、前記繊維を使用
した不織布が適当である。Ａ層に使用される繊維の太さ
は、より緻密な表面状態が必要な為、太さ１０μ以下の
繊維が好ましい。またＡ層の目付としては、Ｂ層の保護
の目的から１００ｇ／ｍ2以上であることが好ましい
が、コストの点から１００〜４００ｇ／ｍ2程度である
ことがより好ましい。Further, as the structure of the layer A, a nonwoven fabric using the above fibers is suitable. Regarding the thickness of the fiber used in the A layer, a fiber having a thickness of 10 μm or less is preferable because a more dense surface state is required. As the basis weight of the A layer, it is preferable for the purpose of protection of the B layer is 100 g / m 2 or more, and more preferred from the viewpoint of cost is 100 to 400 g / m 2 approximately.
【００１６】Ｂ層は、前記Ａ層を通過してダストをろ過
除去されたガスから、窒素酸化物の還元、ダイオキシン
等のガス状成分の吸着又は分解などの、有害ガス成分を
除去する機能を有する層であって、かかる機能はＢ層に
含まれる触媒繊維によって実現される。The layer B has a function of removing harmful gas components such as reduction of nitrogen oxides and adsorption or decomposition of gaseous components such as dioxins from the gas from which dust has been filtered and removed through the layer A. The layer having such a function is realized by the catalyst fiber contained in the B layer.
【００１７】本発明で使用する触媒繊維としては、触媒
成分と酸化チタンとからなる金属酸化物繊維であって、
酸化チタンの含有量が５０重量％以上で、繊維表層と内
部の組成が実質的に均一であるチタニア質触媒繊維を使
用するのが好ましい。触媒成分としては、バナジウム、
タングステン又はモリブデンの酸化物又はこれらの複合
酸化物であることが好ましい。The catalyst fiber used in the present invention is a metal oxide fiber composed of a catalyst component and titanium oxide,
It is preferable to use a titania-based catalyst fiber having a titanium oxide content of 50% by weight or more and a substantially uniform composition between the fiber surface layer and the inside. As the catalyst component, vanadium,
It is preferably an oxide of tungsten or molybdenum or a composite oxide thereof.
【００１８】好ましい触媒繊維として具体的なものを挙
げるとすれば、酸化チタン（ＴｉＯ 2）含有量が５０重
量％以上、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）含有量が５重量％
以上、繊維長が５０μｍ以上、繊維径が２〜１００μ
ｍ、窒素吸着法で測定される細孔容積が０．０５ｃｍ3
／ｇ以上であり、その比表面積が１０ｍ2／ｇ以上、好
ましくは２０〜３００ｍ2／ｇのものを挙げることがで
きる。Specific examples of preferable catalyst fibers are listed below.
Titanium oxide (TiO 2 2) Content is 50 layers
Vanadium oxide (V2OFive) Content is 5% by weight
As described above, the fiber length is 50 μm or more, and the fiber diameter is 2 to 100 μm.
m, pore volume measured by nitrogen adsorption method is 0.05 cm3
/ G or more and its specific surface area is 10 m2/ G or more, good
20-300m2/ G can be mentioned
Wear.
【００１９】またこのチタニア質触媒繊維としては、１
ｎｍ以上の細孔半径を有し、細孔容積が０．０２ｃｍ3
／ｇ以上であり、細孔半径のピークが１〜３０ｎｍ、好
ましくは１〜１０ｎｍの範囲にあるものが好ましい。As the titania-based catalyst fiber, 1
having a pore radius of nm or more and a pore volume of 0.02 cm 3
/ G or more, and the peak of the pore radius is in the range of 1 to 30 nm, preferably 1 to 10 nm.
【００２０】かかる触媒繊維は、例えば、チタンイソプ
ロポキシドをイソプロピルアルコールに溶解させた後、
加水分解してチタニア含有スラリーとし、そのチタニア
含有スラリーにバナジウム化合物を溶解させて紡糸液と
し、次いでその紡糸液を紡糸して前駆体繊維とし、次い
で当該前駆体繊維を焼成する方法で製造することができ
る。Such a catalyst fiber is prepared, for example, by dissolving titanium isopropoxide in isopropyl alcohol,
Hydrolyzed to a titania-containing slurry, dissolving the vanadium compound in the titania-containing slurry to form a spinning solution, then spinning the spinning solution into a precursor fiber, and then firing the precursor fiber. You can
【００２１】さらに触媒繊維として、例えば特開平１１
−５０３６号公報には触媒成分担持チタニア繊維が提案
され、また特開２０００−２２００３８号公報には触媒
繊維含有チタニア繊維の製造方法が提案されており、こ
れらの技術により得られたものを使用することもでき
る。Further, as a catalyst fiber, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-1999
No. 5036 proposes a titania fiber carrying a catalyst component, and JP-A No. 2000-220038 proposes a method for producing a titania fiber containing a catalyst fiber, which is obtained by these techniques. You can also
【００２２】Ｂ層は、触媒繊維のみよりなるものであっ
てもよいが、この触媒繊維と、ガラス繊維、アラミド繊
維、炭素繊維又はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維
とを混合し、抄造してシート状に加工したものを使用す
るのが好ましい。触媒繊維を含む繊維の抄造技術につい
ては、特開２００１−９６１７２号公報、特開２００１
−９８４８８号公報などに記載されている。The layer B may be composed of only catalyst fibers, but the catalyst fibers and glass fibers, aramid fibers, carbon fibers or polyvinyl alcohol (PVA) fibers are mixed and formed into a sheet form. It is preferable to use those processed into. Regarding the paper-making technology of the fiber including the catalyst fiber, JP-A-2001-96172 and JP-A-2001
-98488 gazette etc. are described.
【００２３】シート状に加工したＢ層の目付は、５０〜
５００ｇ／ｍ2であることが好ましい。また当該Ｂ層の
シート中に含まれる触媒繊維の割合は、１０〜９５重量
％の範囲であることが好ましく、６０〜９０重量％であ
ることがさらに好ましい。The basis weight of the layer B processed into a sheet is 50 to 50.
It is preferably 500 g / m 2 . The proportion of the catalyst fibers contained in the B layer sheet is preferably in the range of 10 to 95% by weight, more preferably 60 to 90% by weight.
【００２４】本発明においては、前記Ｂ層の下流側に、
最内層として耐磨耗性を有するＣ層が形成されており、
当該Ｃ層によりフィルターバグの内側に配置されたリテ
ーナーとの摩擦による磨耗破断を防止している。In the present invention, on the downstream side of the B layer,
A C layer having abrasion resistance is formed as the innermost layer,
The C layer prevents wear and fracture due to friction with the retainer arranged inside the filter bag.
【００２５】一般に集塵装置に使用されているバグフィ
ルターにおいては、フィルター使用時の形状を保つ為
に、フィルターバグの内側に鳥篭状の金属製のリテーナ
ーが設けられ、当該リテーナーでフィルターバグを支持
している。In a bag filter generally used in a dust collector, a bird cage-shaped metal retainer is provided inside the filter bag in order to maintain the shape when the filter is used, and the retainer supports the filter bug. is doing.
【００２６】従って使用時には、排ガスの背圧によりフ
ィルターバグがリテーナーに押え付けられてバグは萎
む。またダストがフィルターバグに堆積し一定の圧損に
なれば、フィルターバグの内側から高圧の空気をパルス
状に付与して、ダストを払い落として洗浄すること（以
後パルス洗浄と言う）が行われ、その際には内圧により
バグは膨張する。Therefore, during use, the filter bug is pressed against the retainer by the back pressure of the exhaust gas, and the bug shrinks. If dust accumulates on the filter bag and causes a certain pressure drop, high-pressure air is applied in a pulse form from the inside of the filter bag to wash off the dust (hereinafter referred to as pulse cleaning). At that time, the bag expands due to the internal pressure.
【００２７】その為集塵機の運転中は、外圧により萎ん
でリテーナーに押し付けられることと、パルス洗浄によ
り内圧で膨らまされる工程とが繰り返し行われるため、
フィルターバグがリテーナーとの間で絶えず摩擦が生じ
て磨耗され、当該磨耗によるバグの破損がしばしば発生
する。Therefore, during the operation of the dust collector, since the process of being deflated by the external pressure and being pressed against the retainer and the process of being inflated by the internal pressure by the pulse cleaning are repeated,
The filter bug constantly wears due to friction with the retainer, and the bag is often damaged due to the wear.
【００２８】従来の前述した触媒フィルター材はＣ層が
ない為、リテーナー磨耗が早く取替え頻度を頻繁にする
必要があった。そこで本発明においては、最内層として
耐磨耗性を有するＣ層を形成し、当該Ｃ層によりリテー
ナーとの摩擦による破損を防止しているのである。Since the above-mentioned conventional catalyst filter material does not have the C layer, the retainer is worn quickly and needs to be replaced frequently. Therefore, in the present invention, a C layer having abrasion resistance is formed as the innermost layer, and the C layer prevents damage due to friction with the retainer.
【００２９】Ｃ層の構造としては、前記Ａ層と同様の、
ポリアミド繊維（融点２１５〜２６０℃）、ＰＰＳ繊維
（融点２８０℃）、ポリテトラフルオロエチレン繊維
（融点３２７℃）、ポリイミド繊維（融点３２７℃）、
ガラス繊維、カーボン繊維、ＰＢＯ繊維などの繊維の不
織布が適当である。The structure of the C layer is the same as that of the A layer,
Polyamide fiber (melting point 215 to 260 ° C), PPS fiber (melting point 280 ° C), polytetrafluoroethylene fiber (melting point 327 ° C), polyimide fiber (melting point 327 ° C),
Nonwoven fabrics of fibers such as glass fibers, carbon fibers and PBO fibers are suitable.
【００３０】使用条件がより穏やかである場合、例えば
ガス温度が１５０℃未満の場合には、材質をＡ層よりは
相対的に耐熱性の低いＰＰＳ繊維などを使用することが
でき、また繊維の太さをより細いものとすることもでき
る。またＣ層の目付は、１００ｇ／ｍ2以上であること
が好ましく、さらに好ましくは１００〜４００ｇ／ｍ2
程度とするのが適当である。When the conditions of use are milder, for example, when the gas temperature is lower than 150 ° C., PPS fiber or the like having a relatively lower heat resistance than the layer A can be used as the material, and the fiber The thickness can be made thinner. The basis weight of the C layer is preferably 100 g / m 2 or more, more preferably 100 to 400 g / m 2.
It is appropriate to set the degree.
【００３１】また本発明においては、Ａ層のさらに上流
側に、Ａ層よりミクロンレートの低いＤ層を設けるのが
好ましい。これにより触媒フィルター材がより長期間に
亙って触媒効果を維持することができる。Further, in the present invention, it is preferable to provide a D layer having a micron rate lower than that of the A layer further upstream of the A layer. As a result, the catalytic filter material can maintain the catalytic effect for a longer period of time.
【００３２】Ｄ層の目的は、燃焼排ガス中の微粒子を予
めろ過しておくことにより、Ａ層のダストによる負荷を
低減することができ、Ｄ層としては、ダストの侵入性が
少なく、ダスト払い落し性のよいものが望ましい。The purpose of the D layer is to reduce the load of dust in the A layer by filtering fine particles in the combustion exhaust gas in advance. It is desirable that it be easy to remove.
【００３３】Ｄ層のミクロンレートは、ＰＭＩ社（Poro
us Materials Inc）のPerm Porometerで測定した平均ポ
アーサイズが、５μ以下であることが好ましい。５μを
超えると燃焼排ガス中の微粒子がＤ層を貫通し易くな
り、Ａ層の負担が大きくなるので好ましくない。The micron rate of the D layer is PMI (Poro
The average pore size measured by Perm Porometer of us Materials Inc. is preferably 5 μm or less. If it exceeds 5 μm, the fine particles in the combustion exhaust gas easily penetrate the D layer, and the load on the A layer increases, which is not preferable.
【００３４】Ｄ層の構造としては、Ａ層の表面に耐熱性
が１５０℃以上であるｅ−ＰＴＦＥ膜や、耐熱性発泡樹
脂コーティングを施したもの、又は５μ以下の微細繊維
の不織布を重ね合わせたものなどが好ましい。As the structure of the D layer, an e-PTFE film having a heat resistance of 150 ° C. or more, a heat resistant foamed resin coating, or a non-woven fabric of fine fibers of 5 μ or less is laminated on the surface of the A layer. It is preferable that it is
【００３５】本発明において、Ａ層、Ｂ層及びＣ層を一
体化するには、通常のニードルフェルト又は、ウオータ
ーニードル工程で行うことができる。従ってこれらのニ
ードル工程において、Ａ層、Ｂ層及びＣ層の各層には、
それぞれ隣接する層の繊維の一部が移行しているが、触
媒作用への影響はない。In the present invention, the A layer, the B layer and the C layer can be integrated by a normal needle felt or water needle process. Therefore, in these needle processes, the layers A, B and C are
Although some of the fibers in each adjacent layer have migrated, there is no effect on catalysis.
【００３６】またＡ層とＢ層の間に繊維を織成した基布
を挿入することが好ましい。これにより、ニードル工程
において主としてＡ層の繊維が基布の繊維に絡みつき、
基布の周辺部はＡ層の内部よりも密度が高くなるため、
Ａ層を貫通する微粒子が基布面で捕集され、Ｂ層の保護
にも寄与する。基布を構成する繊維としては、ポリテト
ラフルオロエチレン繊維が適当である。Further, it is preferable to insert a woven fabric of fibers between the A layer and the B layer. As a result, the fibers of the layer A are mainly entangled with the fibers of the base fabric in the needle process,
Since the peripheral part of the base cloth has a higher density than the inside of the A layer,
The fine particles penetrating the A layer are collected on the surface of the base cloth, which also contributes to the protection of the B layer. Polytetrafluoroethylene fibers are suitable as the fibers constituting the base cloth.
【００３７】[0037]
【作用】本発明の触媒フィルター材は、Ａ層側からＣ層
側に向かって燃焼排ガスを通すと、先ずＡ層においてダ
スト粒子をろ過して除去し、ダスト粒子を除かれた排ガ
スはＡ層の下流側のＢ層において、触媒繊維に接触して
その触媒作用により有害ガス成分を分解又は吸着され、
さらにＣ層を通過した後、所要の経路に従って排出され
る。In the catalyst filter material of the present invention, when the combustion exhaust gas is passed from the A layer side toward the C layer side, the dust particles are first filtered and removed in the A layer, and the exhaust gas from which the dust particles are removed is the A layer. In the B layer on the downstream side of, the harmful gas components are decomposed or adsorbed by the catalytic action by contacting the catalytic fibers,
Further, after passing through the C layer, it is discharged according to the required route.
【００３８】また本発明によるフィルターバグをリテー
ナーで支持したとき、当該リテーナーに当接するのは耐
磨耗性を有するＣ層であり、パルス洗浄に伴うリテーナ
ーとの摩擦に対する抵抗を耐磨耗性を有するＣ層が負担
し、当該摩擦からＢ層の触媒繊維を保護する。Further, when the filter bag according to the present invention is supported by the retainer, it is the C layer having abrasion resistance that abuts the retainer, and the resistance to friction with the retainer due to pulse cleaning is reduced. The C layer has the burden and protects the catalyst fiber of the B layer from the friction.
【００３９】更に、Ａ層の上流側に平均ポアーサイズが
５μ以下のＤ層を形成することにより、当該Ｄ層の表面
において大部分のダスト粒子を捕捉し、ダスト粒子のＡ
層内への侵入を減少させることができる。Furthermore, by forming a D layer having an average pore size of 5 μm or less on the upstream side of the A layer, most of the dust particles are captured on the surface of the D layer, and the A of the dust particles is
Penetration into the layers can be reduced.
【００４０】[0040]
【実施例】以下に本発明の実施例を記載するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
【００４１】（触媒繊維の製造）チタンイソプロポキシ
ド（日本曹達株、Ａ−１）５１０．０ｇ、トリイソプロ
ポキシバナジル（日亜化学株製）を１４０．２ｇ、及び
アセト酢酸エチル（試薬特級、和光純薬工業製）１１．
７ｇを、イソプロピルアルコール（試薬特級、和光純薬
工業製）１８８．１ｇに溶解させ、窒素雰囲気下、１時
間リフラックスして、原料Ａを調製した。また水７４．
１ｇをイソプロピルアルコール６６８．３ｇと混合し、
水分濃度１０重量％のアルコールＡを調製した。(Production of catalyst fiber) 510.0 g of titanium isopropoxide (Nippon Soda Co., Ltd., A-1), 140.2 g of triisopropoxyvanadyl (manufactured by Nichia Corporation), and ethyl acetoacetate (special grade reagent, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 11.
7 g was dissolved in 188.1 g of isopropyl alcohol (special grade reagent, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and refluxed for 1 hour in a nitrogen atmosphere to prepare a raw material A. Also water 74.
1 g was mixed with 668.3 g of isopropyl alcohol,
Alcohol A having a water concentration of 10% by weight was prepared.
【００４２】次いで、原料Ａを窒素雰囲気下で加熱する
と同時にアルコールを留出させながら、撹拌下、アルコ
ールＡを添加して加水分解し、１時間還流した後、その
まま加熱し続け、アルコールを留出させてＴｉ濃度が
３．１０×１０-3ｍｏｌ／ｇになるまで濃縮して、重合
体スラリーを得た。加水分解は、アルコールの留出速度
と添加速度がほぼ等しくなるように調整し、また添加時
間は１３０分となるように調整して行った。Next, while heating the raw material A in a nitrogen atmosphere and distilling the alcohol at the same time, the alcohol A was added and hydrolyzed under stirring and refluxed for 1 hour. Then, the mixture was continuously heated to distill the alcohol. Then, the Ti concentration was concentrated to 3.10 × 10 −3 mol / g to obtain a polymer slurry. The hydrolysis was carried out by adjusting the distillation rate and the addition rate of the alcohol to be substantially equal to each other, and the addition time was adjusted to 130 minutes.
【００４３】得られた重合体スラリーにテトラヒドロフ
ラン（試薬特級、和光純薬工業（株）製）５４３ｇ及び
イソステアリン酸（試薬、和光純薬工業（株）製）５１
ｇを添加し、１時間還流してスラリー中の重合体を溶解
させて重合体溶液を得た。トリエトキシバナジルの添加
量は、紡糸、焼成して得られる触媒繊維中に酸化バナジ
ウムとして２７重量％となる量である。543 g of tetrahydrofuran (special grade reagent, manufactured by Wako Pure Chemical Industries Ltd.) and isostearic acid (reagent, manufactured by Wako Pure Chemical Industries Ltd.) 51 were added to the obtained polymer slurry.
g was added and refluxed for 1 hour to dissolve the polymer in the slurry to obtain a polymer solution. The amount of triethoxyvanadyl added is 27% by weight as vanadium oxide in the catalyst fiber obtained by spinning and firing.
【００４４】上記により得られた重合体溶液を、孔径３
μｍのフッ素樹脂製メンブレンフィルターで濾過した
後、得られた濾液を加熱してイソプロピルアルコールと
テトラヒドロフランとの混合溶媒を留出させて濃縮し、
紡糸液５４２ｇを得た。The polymer solution obtained as described above was treated with a pore size of 3
After filtration through a μm fluororesin membrane filter, the obtained filtrate is heated to distill a mixed solvent of isopropyl alcohol and tetrahydrofuran and concentrate the solution.
542 g of a spinning solution was obtained.
【００４５】得られた紡糸液を４０℃に保ち、圧力２０
ｋｇ／ｃｍ2（２．０ＭＰａ）の窒素ガスで孔径５０μ
ｍのノズルから４０℃、６０％ＲＨの空気雰囲気中に押
し出し、速度７０ｍ／分で巻き取って前駆体繊維を得
た。The obtained spinning solution was maintained at 40 ° C. and the pressure was adjusted to 20.
Pore size 50μ with nitrogen gas of kg / cm2 (2.0MPa)
A precursor fiber was obtained by extruding from a nozzle of m into an air atmosphere of 40 ° C. and 60% RH and winding at a speed of 70 m / min.
【００４６】得られた前駆体繊維を８５℃、９５％ＲＨ
（水蒸気分圧０．０５３ＭＰａ）の恒温恒湿器の中に入
れて１５時間の水蒸気処理を行った後、空気中で３５０
℃１時間焼成し、切断して触媒繊維を得た。The precursor fiber obtained was treated at 85 ° C. and 95% RH.
After steaming for 15 hours in a thermo-hygrostat with a water vapor partial pressure of 0.053 MPa, 350 in air
The mixture was baked at 1 ° C for 1 hour and cut to obtain a catalyst fiber.
【００４７】上記により得られたチタニア質触媒繊維
は、ＴｉＯ2含有量が７３重量％、Ｖ2Ｏ5含有量が２７
重量％であり、繊維長が約１０ｍｍ、繊維径が１７μｍ
の短繊維であった。The titania catalyst fiber obtained above had a TiO 2 content of 73% by weight and a V 2 O 5 content of 27.
% By weight, fiber length about 10 mm, fiber diameter 17 μm
It was a short fiber.
【００４８】そして当該触媒繊維のＢＥＴ比表面積は２
１０ｍ2／ｇであり、窒素吸着法による１ｎｍ以上の細
孔半径を有する細孔容積は０．２５ｃｍ3／ｇであり、
細孔半径のピークが４ｎｍにあった。The BET specific surface area of the catalyst fiber is 2
10 m 2 / g, the pore volume having a pore radius of 1 nm or more by the nitrogen adsorption method is 0.25 cm 3 / g,
The pore radius peak was at 4 nm.
【００４９】またＸ線回折測定によれば、アナターゼ形
の酸化チタンからなっており、アナターゼ以外の酸化チ
タンは認められなかった。またこのチタニア質触媒繊維
を走査型電子顕微鏡で観察したところ、その外表面には
脱落しそうな酸化バナジウム粒子は存在しなかった。According to the X-ray diffraction measurement, it consisted of anatase type titanium oxide, and titanium oxide other than anatase was not found. Further, when the titania catalyst fiber was observed with a scanning electron microscope, vanadium oxide particles which were likely to fall off were not present on the outer surface thereof.
【００５０】（シートＡの製造）触媒繊維、ガラス繊
維、アラミド繊維、ＰＶＡ繊維を水中に分散させ、抄紙
法によって目付１３３ｇ／ｍ2、シート厚み０.７２ｍｍ
のシートＡを得た。シートＡ中の触媒繊維含有量は８２
重量％であった。(Production of Sheet A) Catalyst fiber, glass fiber, aramid fiber and PVA fiber are dispersed in water, and a fabric weight of 133 g / m 2 and a sheet thickness of 0.72 mm are obtained by a papermaking method.
Sheet A of was obtained. The content of catalyst fiber in the sheet A is 82.
% By weight.
【００５１】（シートＢの製造）触媒繊維、ガラス繊
維、アラミド繊維、ＰＶＡ繊維、炭素繊維を水中に分散
させ、抄紙法によって目付１４６ｇ／ｍ2、シート厚み
０.９０ｍｍのシートＢを得た。シートＢ中の触媒繊維
含有量は７５重量％であった。(Production of Sheet B) Catalyst fiber, glass fiber, aramid fiber, PVA fiber, and carbon fiber were dispersed in water to obtain a sheet B having a basis weight of 146 g / m 2 and a sheet thickness of 0.90 mm. The content of catalyst fiber in sheet B was 75% by weight.
【００５２】（実施例１）触媒フィルター材におけるＡ
層及びＣ層を構成する不織布として、太さ８μ、長さ76
mmのポリテトラフルオロエチレン（レンチィング製プロ
フィレン）繊維のウェッブ３４９ｇ／ｍ2を、それぞれ
カード機で作成した。(Example 1) A in catalyst filter material
As the non-woven fabric that constitutes the layer and the C layer, thickness 8μ, length 76
Webs of 349 g / m 2 of mm polytetrafluoroethylene (Profilene manufactured by Wrenting) fibers were prepared with a card machine.
【００５３】またＢ層を構成するシート材料として、前
記シートＡを用いて、Ａ層、Ｂ層及びＣ層の順に重ね合
わせた。Ａ層とＢ層の間に、目付１２０ｇ／ｍ2のプロ
フィレン繊維の基布を挟み、ニードルパンチ機でＡ層、
Ｂ層、Ｃ層を一体化したフェルトを作成し、更にこのフ
ェルトを高温熱セットしてＡ面の表面熱処理を行い、本
発明の触媒フィルター材を作成した。物性を表１に示
す。The sheet A was used as the sheet material constituting the B layer, and the A layer, the B layer and the C layer were laminated in this order. A 120 g / m 2 basis weight propylene fiber base cloth is sandwiched between layers A and B, and layer A is applied with a needle punch machine.
A felt in which the B layer and the C layer were integrated was prepared, and the felt was heat-set at a high temperature to heat-treat the surface of the A surface to prepare the catalyst filter material of the present invention. The physical properties are shown in Table 1.
【００５４】（実施例２）次に、実施例１と同様にして
３６９ｇ／ｍ2のＡ層及びＣ層を作成し、Ｂ層として前
記シートＢを用いて、実施例１と同様にして触媒フィル
ター材を作成した。物性を表１に示す。(Example 2) Next, a 369 g / m 2 layer A and a layer C were prepared in the same manner as in Example 1, and the sheet B was used as the B layer, and the catalyst was prepared in the same manner as in Example 1. A filter material was created. The physical properties are shown in Table 1.
【００５５】（試験方法）
［パルス試験］ダストJIS１１種（平均粒子径２μ）を
２．７ｍ／minで濾過し、８０秒毎に３９２kPaの圧洗浄
を行うことを繰り返し、パルス試験を行った。(Test method) [Pulse test] Dust JIS type 11 (average particle size 2 µ) was filtered at 2.7 m / min, and pressure washing at 392 kPa was repeated every 80 seconds to repeat the pulse test.
【００５６】［触媒耐久性試験］ダイオキシン分解性能
を測定する簡易試験として、オルトクロロフェノール
（ｏ−ＣＰ）の分解率を測定した。[Catalyst Durability Test] As a simple test for measuring dioxin decomposition performance, the decomposition rate of orthochlorophenol (o-CP) was measured.
【００５７】［通気性］また、触媒フィルター材の通気
性は、ＫＥＳ試験機で測定した。[Air permeability] The air permeability of the catalyst filter material was measured with a KES tester.
【００５８】［ミクロンレート］触媒フィルター材のミ
クロンレートは、米国のＰＭＩ社のPerm Porometerを使
用して、平均細孔径Ｐ．Ｓで評価した。[Micron rate] The micron rate of the catalyst filter material was measured by using a Perm Porometer manufactured by PMI Co. of the United States, and the average pore size P. It was evaluated by S.
【００５９】[0059]
【表１】 [Table 1]
【００６０】[0060]
【発明の効果】表１より、本発明の触媒フィルター材は
パルス試験の結果が良好で、目詰まりしにくく長期間の
使用に耐え、またｏ−ＣＰの分解率が良好であってダイ
オキシンの分解性能に優れたものである。As shown in Table 1, the catalyst filter material of the present invention has a good pulse test result, is less likely to be clogged, can be used for a long period of time, and has a good decomposition rate of o-CP, thus decomposing dioxin. It has excellent performance.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 一英 兵庫県姫路市城東町180番地 アンビック 株式会社内 (72)発明者 北野 裕也 兵庫県姫路市城東町180番地 アンビック 株式会社内 (72)発明者 小池 宏信 愛媛県新居浜市惣開町５番１号 住友化学 工業株式会社内 (72)発明者 沖 泰行 愛媛県新居浜市惣開町５番１号 住友化学 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D019 AA01 BA03 BA04 BA06 BA13 BA16 BB02 BC07 BC12 BD01 CA04 CB04 4D048 AA06 AA11 AB03 BA07X BA23X BB08 CD05 4G069 AA03 AA08 AA12 BA04B BC54B CA02 CA10 CA13 CA19 EA03Y EA09 EC03Y EC06Y EC14Y EC15Y EC16Y EC17Y FB68 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kazuhide Hirose Ambic, 180 Jotomachi, Himeji City, Hyogo Prefecture Within the corporation (72) Inventor Yuya Kitano Ambic, 180 Jotomachi, Himeji City, Hyogo Prefecture Within the corporation (72) Inventor Hironobu Koike Sumitomo Chemical 5-1, Soukai-cho, Niihama-shi, Ehime Industry Co., Ltd. (72) Inventor Yasuyuki Oki Sumitomo Chemical 5-1, Soukai-cho, Niihama-shi, Ehime Industry Co., Ltd. F-term (reference) 4D019 AA01 BA03 BA04 BA06 BA13 BA16 BB02 BC07 BC12 BD01 CA04 CB04 4D048 AA06 AA11 AB03 BA07X BA23X BB08 CD05 4G069 AA03 AA08 AA12 BA04B BC54B CA02 CA10 CA13 CA19 EA03Y EA09 EC03Y EC06Y EC14Y EC15Y EC16Y EC17Y FB68
Claims (7)
に使用する触媒フィルター材において、ダスト粒子を捕
集するＡ層と、Ａ層の下流側に位置し触媒繊維からなる
Ｂ層と、さらにＢ層の下流に位置する耐磨耗性を有する
Ｃ層とを有することを特徴とする、触媒フィルター材1. A catalyst filter material for use in a bag filter for treating combustion exhaust gas, etc., wherein an A layer for collecting dust particles, a B layer located downstream of the A layer and made of catalyst fibers, and a B layer. And a wear-resistant C layer located downstream of the catalyst filter material.
アラミド繊維、炭素繊維及びポリビニルアルコール繊維
から選ばれる繊維の一種又は二種以上とを混合したもの
であることを特徴とする、請求項１記載の触媒フィルタ
ー材2. The B layer comprises catalyst fibers, glass fibers,
The catalyst filter material according to claim 1, which is a mixture of one or more fibers selected from aramid fibers, carbon fibers and polyvinyl alcohol fibers.
とからなる金属酸化物繊維であり、酸化チタン含有量が
５０重量％以上であって、繊維表層と内部の組成が実質
的に均一であるチタニア質触媒繊維であることを特徴と
する、請求項１又は２に記載の触媒フィルター材3. The catalyst fiber is a metal oxide fiber composed of a catalyst component and titanium oxide, the titanium oxide content is 50% by weight or more, and the composition of the fiber surface layer and the inside is substantially uniform. The catalyst filter material according to claim 1 or 2, which is a certain titania catalyst fiber.
ートを有するＤ層を位置させたことを特徴とする、請求
項１、２又は３に記載の触媒フィルター材4. The catalyst filter material according to claim 1, 2 or 3, wherein a D layer having a micron rate lower than that of the A layer is located on the upstream side of the A layer.
ーサイズが５μ以下であることを特徴とする、請求項４
に記載の触媒フィルター材5. The micron rate of the D layer has an average pore size of 5 μm or less.
Catalyst filter material described in
てなる基布を位置せしめてなることを特徴とする、請求
項１、２、３、４又は５に記載の触媒フィルター材6. The catalyst filter according to claim 1, wherein a base fabric formed by weaving fibers is located between the A layer and the B layer. Material
する繊維からなることを特徴とする、請求項１、２、
３、４、５又は６に記載の触媒フィルター材7. The layer A is made of a fiber having a heat resistance of 150 ° C. or higher.
Catalyst filter material according to 3, 4, 5 or 6
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-
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