JP2005240195A - 耐熱性複合布帛およびプリーツ型バグフィルターならびに耐熱性複合布帛の製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、フッ素樹脂系繊維の優れた特性を損なうことなく、高い耐熱性とプリーツ加工やハニカム加工が可能な高い剛性とを併せ持つ複合布帛およびプリーツ型バグフィルターならびに複合布帛の製造方法を提供せんとするものである。
【解決手段】
本発明の複合布帛は、フッ素樹脂系繊維を50〜90wt%と、耐熱性の繊維を10〜50wt%と含む布帛であって、かつ、該布帛に対してバインダー樹脂が5〜50重量部付着してなることを特徴とするものである。
本発明のプリーツ型バグフィルターは、かかる耐熱性複合布帛をプリーツ加工したもので構成されていることを特徴とするものであり、また、かかる複合布帛の製造方法は、フッ素樹脂系繊維を50〜90wt%と耐熱性の繊維を10〜90wt%含むウェブを、ニードルパンチもしくはウォータージェットパンチ処理により一体化して布帛とした後、該布帛に対してバインダー樹脂を5〜50重量部含浸して乾燥、固化する工程によるものである。
【選択図】 なし
Description
該ニードルパンチ処理により得られる布帛は、目付が300〜900g/m2の範囲内にあることが好ましい。目付が300g/m2未満の場合は布帛の引っ張り強度が低く、さらにまた、ウェブの密度が小さいので捕集効率が低いため好ましくない。目付が900g/m2より大きいものでは、捕集効率は高くなるが、通気量が低くなるためフィルターとして用いたときの圧力損失が高くなるので好ましくない。
[目付]
JIS L 1913に記載の方法で目付(単位面積当たりの質量)を測定した。サンプルサイズは300mm角とし、3枚測定して平均をとった。
[厚み]
JIS L 1913 A法に記載の方法で測定した。測定装置はNAKAYAMA ELECTRIC IND.社製の圧縮弾性試験機を用いた。
[通気量]
JIS L 1096に規定されるフラジール形法に基づいて測定した。測定箇所は無作為に5点選んで測定した。
[剛軟度]
JIS L 1096に規定されるガーレ法に基づいて測定した。布帛は長さ63.5mm、幅25.4mmサイズにカットして表裏1回ずつ測定した。測定試料はn=3で実施した。
[捕集効率]
JIS B 9908形式3に準拠した測定装置を用いて評価した。図1に概略図を示す。常温において大気中に存在する粒径0.3〜0.5μmの範囲内にある粒子数をパーティクルカウンター(上流)1(リオン社製)でカウントし、Xとする。さらに濾過風速1m/minで気流を通過させ、複合布帛2を通過した粒子数を同じくパーティクルカウンター(下流)3でカウントして、Yとする。サンプルボリュームはいずれも0.01CF(キュービックフィート)で評価した。得られた数値から捕集効率は次式で求めた。
[耐熱性]
布帛を300℃に設定した高温乾燥機(TABAI ESPEC CORP社製、高温乾燥機STPH−200)に投入して24時間放置して熱処理を実施する。該熱処理を実施した後の布帛強度が、熱処理前の布帛強度の70%以上であれば耐熱性は○(マル)と判定し、70%未満の布帛強度であれば耐熱性は×(バツ)と判定した。
布帛を構成するウェブとして、ポリテトラフルオロエチレン短繊維(東レ製TOYOFLON(R)、7.4dtex×70mm)とガラス繊維(E型ガラス繊維、繊維径6μm×57mm)とを75:25の重量比で混合したものを用いる。二つの短繊維をオープナー装置とカーディング装置に通して混合し、ウェブ状とする。該ウェブを2枚用意してその間にスクリムを挟み込んで積層し、しかる後に400本/cm2の針密度でニードルパンチ加工して絡合一体化して布帛とする。スクリムとしてラステックススクリム(ゴアテックス社製、PTFEスリットヤーン糸440dtex使い、20本/2.54cmの織密度を有する平織り織物、目付140g/m2)を用いる。
実施例1と同様のウェブおよびスクリムを用い、カーディング装置に投入する短繊維の量を実施例1の1.2倍とした以外は実施例1と同様の方法で布帛を得る。次にバインダーとして、フェノール1000グラム、40%ホルムアルデヒド水溶液1596グラム、イオン交換水900グラムを還流装置の付いたフラスコに入れて、攪拌しつつ、水酸化ナトリウムの50%水溶液400グラムを徐々に加えながら80℃迄昇温し、80℃で5時間反応させてアルカリ性レゾール型フェノール樹脂水溶液を得た。得られたアルカリ性レゾール型フェノール樹脂水溶液の固形分濃度は40%、粘度は120mPa・s、pHは11.0であった。実施例1と同様の方法で得た布帛に得られたアルカリ性レゾール型フェノール樹脂水溶液をディップマングルを用いて含浸させ、次いで乾燥機を用いて200℃で5分間で樹脂配合液の水分を除去しB化状態とした。次いで、200℃で3分間熱処理しC化状態として、耐熱性複合布帛を得た。
布帛を構成するウェブとして、ポリテトラフルオロエチレン短繊維(東レ製TOYOFLON(R)、7.4dtex×70mm)とピッチ系炭素繊維(ドナック社製ドナカーボ(R)、繊維径18μm×51mm)とを80:20の重量比で混合したものを用いた以外は、実施例1と同様の方法で布帛を得る。得られた布帛に実施例2と同様のバインダーを含浸し、耐熱性複合布帛を得た。
布帛を構成するウェブとして、ポリテトラフルオロエチレン短繊維(Lenzing社製PROFILEN(R)、タイプ803/60、2.7dtex×60mm)とガラス繊維(E型ガラス繊維、繊維径6μm×57mm)とを65:35の重量比で混合したものを用いた以外は、実施例1と同様の方法で布帛を得る。得られた布帛に実施例1と同様方法で珪酸ナトリウム水溶液を含浸、乾燥して耐熱性複合布帛を得た。
布帛を構成するウェブとして、ポリテトラフルオロエチレン短繊維(Lenzing社製PROFILEN(R)、タイプ803/60、2.7dtex×60mm)のみを用いた以外は、実施例1と同様の方法で布帛を得た。得られた布帛に実施例1と同様の珪酸ナトリウム水溶液を含浸しようとしたが布帛が水溶液をはじいて容易に含浸できず、バインダー付着量が先の布帛100重量部に対し3重量部である耐熱性複合布帛を得た。
布帛を構成するウェブとして、ポリテトラフルオロエチレン短繊維(東レ製TOYOFLON(R)、7.4dtex×70mm)のみを用いた以外は、実施例1と同様の方法で布帛を得た。得られた布帛に実施例2と同様のアルカリ性レゾール型フェノール樹脂水溶液をディップマングルを用いて含浸しようとしたが布帛が水溶液をはじいて容易に含浸できず、バインダー付着量が先の布帛100重量部に対し4重量部である耐熱性複合布帛を得た。
2:複合布帛
3:パーティクルカウンター(下流)
4:マノメーター(差圧計)
5:送風機(Hitachi社製ブロワーVB−007−E)
6:大気中の塵の流れ
7:大気中の塵が除去された大気の流れ
Claims (10)
- フッ素樹脂系繊維を50〜90wt%と、フッ素樹脂系繊維以外の耐熱性繊維を10〜50wt%と含む布帛であって、かつ、該布帛に対してバインダー樹脂が5〜50重量部付着してなることを特徴とする耐熱性複合布帛。
- 該フッ素樹脂系繊維が、ポリテトラフルオロエチレン繊維であることを特徴とする、請求項1に記載の耐熱性複合布帛。
- 該耐熱性繊維が、無機繊維であることを特徴とする、請求項1または2に記載の耐熱性複合布帛。
- 該無機繊維が、ガラス繊維および炭素繊維から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする、請求項3に記載の耐熱性複合布帛。
- 該バインダー樹脂が、無機バインダーであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の耐熱性複合布帛。
- 該無機バインダーが、水ガラスを固化した二酸化珪素であることを特徴とする、請求項5に記載の耐熱性複合布帛。
- 該バインダー樹脂が、アルカリ性のフェノール樹脂またはポリイミド樹脂であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の耐熱性複合布帛。
- 該耐熱性複合布帛が、通気量が3〜35cc/cm2/sec、剛軟度が3000〜13000mgの範囲にあるものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の耐熱性複合布帛。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の耐熱性複合布帛をプリーツ加工したもので構成されていることを特徴とする、プリーツ型バグフィルター。
- フッ素樹脂系繊維を50〜90wt%とフッ素樹脂系繊維以外の耐熱性の繊維を10〜90wt%含むウェブを、ニードルパンチもしくはウォータージェットパンチ処理により一体化して布帛とした後、該布帛に対してバインダー樹脂を5〜50重量部含浸して乾燥、固化することを特徴とする、耐熱性複合布帛の製造方法。
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