JP2015183340A - fiber structure - Google Patents

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Takeshi Sugimoto
武司 杉本
政浩 谷野宮
Masahiro Yanomiya
政浩 谷野宮
皓太 安達
Kota Adachi
皓太 安達
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber structure comprising a polyphenylene sulfide fiber having a flat multifoliate cross section, in which the improvement of dust detachability, the improvement of dust collection efficiency, and the reduction of pressure loss can be achieved without decreasing productivity upon filter cloth preparation.SOLUTION: There is provided a fiber structure comprising a polyphenylene sulfide fiber that has a flat multifoliate cross section and satisfies a flatness being defined as following expression (1) and a degree of deformation being defined as following expression (2): flatness (A/B)=2.0 to 3.0...(1); and degree of deformation (C/D)=1.0 to 5.0...(2).

Description

本発明は、繊維構造体に関するものである。   The present invention relates to a fiber structure.

ポリフェニレンサルファイド(以下、PPSと略すことがある。)樹脂は、優れた耐熱性、バリア性、耐薬品性、電気絶縁性および耐湿熱性などのエンジニアリングプラスチクスとして好適な性質を有しており、射出成型や押出成型用を中心として各種の電気や電子部品、機械部品および自動車部品、フィルム、および繊維などに使用されている。例えば、廃ガス集塵用のバグフィルター等の各種産業用フィルターに用いられる濾布には、PPS樹脂素材が広く用いられている。このような濾布は、PPS短繊維の紡績糸から作製された基布に、PPS短繊維からなる繊維ウェブを積層しニードルパンチングしたものであり、廃ガス中のダストを捕集し、ダストを含まない廃ガスを外へと排気するために使用されるが、目詰まりのない状態を長期間保持し続けることが重要であり、このような濾布性能の長寿命化が常に望まれている。   Polyphenylene sulfide (hereinafter abbreviated as PPS) resin has properties suitable as engineering plastics such as excellent heat resistance, barrier properties, chemical resistance, electrical insulation properties and heat and moisture resistance, and injection. It is used for various electrical and electronic parts, machine parts and automobile parts, films, fibers, etc. mainly for molding and extrusion molding. For example, PPS resin materials are widely used for filter cloths used in various industrial filters such as bag filters for collecting waste gas dust. Such a filter cloth is obtained by laminating a fiber web made of PPS short fibers on a base fabric made from spun yarns of PPS short fibers and needle punching, collecting dust in waste gas, and collecting the dust. It is used to exhaust waste gas that does not contain, but it is important to keep the clogging free for a long period of time, and it is always desired to extend the filter cloth performance. .

濾布の目詰まりを抑制し濾布性能の長寿命化を図るためには、付着したダストを効率的に濾布から離脱させることが有効である。例えば、バグフィルターにおいて濾布が目詰まりすると、焼却設備からの廃ガスの排気が出来なくなるので、焼却設備を停止させて、濾布を交換しなければならない。すなわち、濾布が目詰まりする前にダストを効率的に払い落とせば、濾布の長寿命化を図ることができ、焼却設備の長期連続運転が可能となる。   In order to suppress the clogging of the filter cloth and to prolong the life of the filter cloth performance, it is effective to detach the attached dust from the filter cloth efficiently. For example, if the filter cloth is clogged in the bag filter, the exhaust gas cannot be exhausted from the incineration facility. Therefore, the incineration facility must be stopped and the filter cloth must be replaced. That is, if the dust is efficiently removed before the filter cloth is clogged, the life of the filter cloth can be extended, and the incineration facility can be operated continuously for a long time.

バグフィルターにおいて、濾布に付着したダストを効率的に離脱させる方法として、パルスジェット方式が採用されることが多い(特許文献1および2参照。)。パルスジェット方式とは、濾布の表面に付着したダストが蓄積しないうちに、濾布に高速の気流を定期的に吹きつけて濾布を振動させ、濾布の表面に付着したダストを払い落とす方式である。このようなパルスジェット方式でダストの払い落としは可能となるが、この方式では、当然ながら、外力として加えられる高速の気流は濾布の機械強度を経時的に低下させやすい。定期的に外力が加えられた際に、濾布の機械強度や濾布の寸法安定性が不十分な場合、濾布が破断しバグフィルターとしての機能を果たせなくなるからである。   In a bag filter, a pulse jet method is often employed as a method for efficiently separating dust adhering to a filter cloth (see Patent Documents 1 and 2). With the pulse jet method, before the dust attached to the surface of the filter cloth accumulates, the filter cloth is vibrated by periodically blowing a high-speed air flow onto the filter cloth, and the dust attached to the surface of the filter cloth is removed. It is a method. Although such a pulse jet method enables dust to be removed, naturally, in this method, a high-speed air flow applied as an external force tends to decrease the mechanical strength of the filter cloth with time. This is because, when an external force is applied periodically, if the mechanical strength of the filter cloth and the dimensional stability of the filter cloth are insufficient, the filter cloth breaks and cannot function as a bag filter.

一方で、環境規制は厳しくなる時流にあり、特に米国において制定される動きにある、大気中に浮遊する粒子状物質のうちでも特に粒径の小さいものに関する規制(PM2.5規制)が、日本でも適用される可能性がある。このような流れを受けて、より高いダスト捕集効率であり、かつ、目詰まりの少ない優れたフィルターが要望されている。   On the other hand, environmental regulations are becoming more and more strict, especially in the United States, the regulations on particulate matter floating in the air that are particularly small (PM2.5 regulations) But it may apply. In response to such a flow, there is a demand for an excellent filter having higher dust collection efficiency and less clogging.

この対応として、単繊維繊度が0.3〜1.5d(1.7dtex)以下のPPS繊維を、エアー流入側の繊維ウェブに配置し、単繊維繊度が1.8d(2.0dtex)を越える繊維で裏面側が構成されている濾布が提案されている(特許文献3参照。)この提案では確かに、ダストの剥離性能およびダストの捕集効率は良化傾向にあり濾布の目詰まりによる圧力損失も少なくなる傾向にある。   To cope with this, PPS fibers having a single fiber fineness of 0.3 to 1.5 d (1.7 dtex) or less are arranged on the fiber web on the air inflow side, and the single fiber fineness exceeds 1.8 d (2.0 dtex). A filter cloth whose back side is composed of fibers has been proposed (see Patent Document 3). In this proposal, dust separation performance and dust collection efficiency are certainly improving, and the filter cloth is clogged. The pressure loss tends to decrease.

また別に、少なくとも2層の繊維ウェブを含み、エアー流入側の繊維ウェブが繊維径15μm以下(単繊維繊度が2.2dtex以下)のPPS繊維を、50質量%以上含む濾布が提案されている(特許文献4参照)。この提案では、15μm以下の繊維重量を規制することによって、ダストの剥離性能、ダストの捕集効率および濾布の目詰まりによる圧力損失について、一定の効果を得ることが出来ている。   In addition, a filter cloth including at least two layers of fiber webs and including 50 mass% or more of PPS fibers with a fiber diameter of 15 μm or less (single fiber fineness of 2.2 dtex or less) on the air inflow side is proposed. (See Patent Document 4). In this proposal, by regulating the fiber weight of 15 μm or less, a certain effect can be obtained in terms of dust separation performance, dust collection efficiency, and pressure loss due to clogging of the filter cloth.

しかしながら、いずれの場合においても、より高い捕集効率を実現するためは、流入面側単繊維繊度をより細くする必要があるが、1dtex以下のPPS繊維を使用する場合は、濾布作成時の生産性が低くなる問題が懸念される。   However, in any case, in order to achieve higher collection efficiency, it is necessary to make the inflow surface side single fiber finer finer. However, when using PPS fibers of 1 dtex or less, the filter cloth is not There is concern about the problem of low productivity.

上記対応として、扁平断面のポリフェニレンサルファイド短繊維を含む濾布が提案されている(特許文献5参照)。この提案では、長期安定して排ガス中のダストを効率よく濾過を行うことが出来、且つ従来のフェルトに比べ強力低下を抑えることが出来る高効率集塵バグフィルターを提供しており、扁平断面について、扁平率2〜6、および断面形状として、長辺に3〜5個の円形部を有することが記載されているがまだ
不十分であるのが実情であった。
As the above-mentioned correspondence, a filter cloth including a polyphenylene sulfide short fiber having a flat cross section has been proposed (see Patent Document 5). This proposal provides a high-efficiency dust collection bug filter that can efficiently filter dust in exhaust gas stably for a long period of time, and can suppress the decrease in strength compared to conventional felt. Although it has been described that the flatness is 2 to 6 and the cross-sectional shape has 3 to 5 circular portions on the long side, the actual situation is still insufficient.

特開平08−103617号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-103617 特開平09−248413号公報JP 09-248413 A 特開平10−165729号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-165729 国際公開第2004/087293号公報International Publication No. 2004/087293 特開2008−161802公報JP 2008-161802 A

本発明の目的は、ポリフェニレンサルファイド繊維のバグフィルター用フェルトにおいて、ダスト捕集効率が良好で、低圧損で長期安定して排ガス中のダスト濾過が行え、更に濾布作成時の生産性を落とすことなく生産可能である扁平多葉断面のポリフェニレンサルファイド繊維を有する繊維構造体を提供することを目的とする。   The object of the present invention is to provide a bag filter felt made of polyphenylene sulfide fiber, which has good dust collection efficiency, can stably filter dust in exhaust gas for a long time with low pressure loss, and further reduces the productivity at the time of making filter cloth. An object of the present invention is to provide a fiber structure having a polyphenylene sulfide fiber having a flat multilobal cross section that can be produced without any problems.

より効率的な捕集性能を有するためには、ダストを捕集する繊維表面積を最大限に広くする必要があると本発明者らは考えた。つまり、扁平率および長辺の円周部の個数だけでなく、断面にある凹凸部の異形度が重要ではないかと考え鋭意検討を重ねたものである。   The present inventors considered that in order to have more efficient collection performance, it is necessary to maximize the fiber surface area for collecting dust. In other words, not only the flatness ratio and the number of long-side circumferential portions but also the degree of irregularity of the uneven portions in the cross-section are important, and intensive studies have been made.

即ち、本発明は以下の通りである。
1.下記式(1)で定義される扁平度と下記式(2)で定義される異形度を満たす扁平多葉断面のポリフェニレンサルファイド繊維を有する繊維構造体。
That is, the present invention is as follows.
1. A fibrous structure having a polyphenylene sulfide fiber having a flat multilobal cross section that satisfies the flatness defined by the following formula (1) and the irregularity defined by the following formula (2).

扁平度(A/B)=2.0〜3.0 ・・・(1)
異形度(C/D)=1.0〜5.0 ・・・(2)
2.前記扁平多葉断面のポリフェニレンサルファイド繊維の繊度が、1.0〜3.0dtexであることを特徴とする上記1に記載の繊維構造体。
3.前記扁平多葉断面のポリフェニレンサルファイド繊維が10質量%以上含まれていることを特徴とする、上記1または2に記載の繊維構造体。
Flatness (A / B) = 2.0 to 3.0 (1)
Deformation degree (C / D) = 1.0 to 5.0 (2)
2. 2. The fiber structure according to 1 above, wherein the fineness of the polyphenylene sulfide fiber having a flat multilobal cross section is 1.0 to 3.0 dtex.
3. 3. The fiber structure according to 1 or 2 above, wherein 10% by mass or more of the polyphenylene sulfide fiber having the flat multilobal cross section is contained.

本発明によれば、濾布作成時の生産性を維持したまま、ダスト捕集効率が良好であり、且つ低圧損で長期安定して排ガス中のダスト濾過が行える扁平多葉断面のポリフェニレンサルファイド繊維を有する繊維構造体が提供される。   According to the present invention, a polyphenylene sulfide fiber having a flat multi-leafed cross section that has good dust collection efficiency while maintaining productivity at the time of filter fabric creation, and can stably filter dust in exhaust gas for a long time with low pressure loss. A fiber structure is provided.

図1は、本発明で使用する扁平多葉断面のポリフェニレンサルファイド繊維の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a polyphenylene sulfide fiber having a flat multilobal cross section used in the present invention. 図2は、本発明で得られるポリフェニレンサルファイド繊維からなる不織布を用いたフィルター材(濾布)の分解断面図である。FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of a filter material (filter cloth) using a nonwoven fabric made of polyphenylene sulfide fiber obtained in the present invention. 図3は、本発明で得られるポリフェニレンサルファイド繊維からなるフィルター材(濾布)を用いた大気塵捕集効率測定装置の概略側面図である。FIG. 3 is a schematic side view of an atmospheric dust collection efficiency measuring apparatus using a filter material (filter cloth) made of polyphenylene sulfide fiber obtained by the present invention. 図4は、本発明で得られるポリフェニレンサルファイド繊維からなるフィルター材(濾布)を用いたダスト払い落とし後の圧力損失測定装置の概略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view of a pressure loss measuring apparatus after dust removal using a filter material (filter cloth) made of polyphenylene sulfide fiber obtained in the present invention.

本発明の扁平多葉断面のポリフェニレンサルファイド繊維について詳細を説明する。   The details of the polyphenylene sulfide fiber having a flat multilobed cross section of the present invention will be described.

本発明で用いられるポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂は、繰り返し単位として、次の構造式(I)で示されるp−フェニレンサルファイド単位や、m−フェニレンサルファイド単位などのフェニレンサルファイド単位を含有するポリマーを意味する。   The polyphenylene sulfide (PPS) resin used in the present invention means a polymer containing a phenylene sulfide unit such as a p-phenylene sulfide unit or an m-phenylene sulfide unit represented by the following structural formula (I) as a repeating unit. To do.

PPS樹脂は、ホモポリマーまたはp−フェニレンサルファイド単位とm−フェニレンサルファイド単位の両者を有する共重合体であってもよく、また本発明の効果を損なわない限り、他の芳香族サルファイドとの共重合体あるいは混合物であっても構わない。   The PPS resin may be a homopolymer or a copolymer having both p-phenylene sulfide units and m-phenylene sulfide units, and may be copolymerized with other aromatic sulfides as long as the effects of the present invention are not impaired. It may be a combination or a mixture.

また、PPS樹脂は、重量平均分子量が30000〜90000であることが好ましい。重量平均分子量が30000未満のPPS樹脂を用いて溶融紡糸を行った場合、紡糸張力が低く紡糸時に糸切れが多発することがあり、また、重量平均分子量が90000を超えるPPS樹脂を用いると、溶融時の粘度が高すぎて紡糸設備を特殊な高耐圧仕様にしなければならず、設備費用が高額になって不利である。より好ましい重量平均分子量は、40000〜70000である。   The PPS resin preferably has a weight average molecular weight of 30,000 to 90,000. When melt spinning is performed using a PPS resin having a weight average molecular weight of less than 30,000, the spinning tension may be low and yarn breakage may occur frequently during spinning, and if a PPS resin having a weight average molecular weight exceeding 90000 is used, The viscosity at that time is too high, and the spinning equipment must have a special high pressure resistance specification, which is disadvantageous because the equipment costs are high. A more preferred weight average molecular weight is 40,000 to 70,000.

本発明で用いられるPPS樹脂の市販品としては、東レ(株)製“トレリナ”(登録商標)や、ポリプラスチックス(株)製“フォートロン”(登録商標)などが挙げられる。   Examples of commercially available PPS resins used in the present invention include “Torelina” (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc. and “Fortron” (registered trademark) manufactured by Polyplastics Co., Ltd.

図1に、本発明で用いられる扁平多葉断面ポリフェニレンサルファイド繊維の単繊維断面形状の一例を示す。   In FIG. 1, an example of the single fiber cross-sectional shape of the flat multileaf cross-section polyphenylene sulfide fiber used by this invention is shown.

図1では繊維断面の円周上に複数(8個)の凸部を有する本発明の紡績糸が備える扁平多葉断面ポリフェニレンサルファイド繊維の横断形状が例示されている。   FIG. 1 illustrates a cross-sectional shape of a flat multileaf polyphenylene sulfide fiber provided in the spun yarn of the present invention having a plurality (eight) convex portions on the circumference of the fiber cross section.

本発明では、その横断形状において、6個以上の凸部を有する扁平形状のポリフェニレンサルファイド繊維が用いられるが、好ましくは8個以上であり、より好ましくは10個以上である。   In the present invention, in the transverse shape, flat polyphenylene sulfide fibers having 6 or more convex portions are used, preferably 8 or more, and more preferably 10 or more.

本発明で用いられる扁平多葉断面ポリフェニレンサルファイド繊維は、その単繊維横断面における扁平多葉断面形状が、下記式(1)で定義される扁平度と下記式(2)で定義される異形度を満足することが必要である。   The flat multilobal cross-sectional polyphenylene sulfide fiber used in the present invention has a flat multilobal cross-sectional shape in the cross section of a single fiber, the flatness defined by the following formula (1) and the irregularity defined by the following formula (2) It is necessary to satisfy

扁平度(A/B)=2.0〜3.0 ・・・(1)
異形度(C/D)=1.0〜5.0 ・・・(2)
ここで、Aは上記の扁平多葉断面ポリフェニレンサルファイド繊維の横断面の最大長さである。Bは、扁平多葉断面ポリフェニレンサルファイド繊維の横断面の最大幅であって、線分の長さAに垂直に交わる凸部の頂点間を結ぶ最大幅の線分の長さをいう。Cは、最大凹凸部において隣り合う凸部の頂点間を結ぶ線の長さをいう。Dは、最大凹凸部において隣り合う凸部の頂点間を結ぶ線から凹部の底点に下ろした垂線の長さをいう。
Flatness (A / B) = 2.0 to 3.0 (1)
Deformation degree (C / D) = 1.0 to 5.0 (2)
Here, A is the maximum length of the cross section of the above-mentioned flat multi-leaf polyphenylene sulfide fiber. B is the maximum width of the cross section of the flat multi-leaf polyphenylene sulfide fiber, and is the length of the maximum width of the line segment connecting the vertices of the protrusions perpendicular to the length A of the line segment. C means the length of a line connecting the vertices of adjacent convex portions in the maximum uneven portion. D refers to the length of a perpendicular line extending from the line connecting the apexes of the adjacent convex portions to the bottom point of the concave portion in the maximum uneven portion.

本発明において、扁平度(A/B)は2.0〜3.0である。扁平度(A/B)が2.0未満では、繊維構造体表面部の空間が多くなり、ダスト捕集性能が劣る傾向にある。一方扁平度が3.0を超えると、製糸性が悪化や異形度が悪化する傾向にある。扁平度(A/B)は、より好ましくは2.0〜2.7であり、更に好ましくは2.0〜2.5である。   In the present invention, the flatness (A / B) is 2.0 to 3.0. When the flatness (A / B) is less than 2.0, the space on the surface of the fiber structure increases, and the dust collection performance tends to be inferior. On the other hand, when the flatness exceeds 3.0, the yarn-making property tends to deteriorate and the degree of deformity tends to deteriorate. The flatness (A / B) is more preferably 2.0 to 2.7, and still more preferably 2.0 to 2.5.

また異形度(C/D)は、前記の扁平多葉形において、凸部と凸部の間にある凹部の大きさを表しており、その値が大きいと凹部が小さく、その値が小さいと凹部は大きいことを意味している。   The degree of irregularity (C / D) represents the size of the concave portion between the convex portions in the flat multilobal shape. When the value is large, the concave portion is small and the value is small. The recess means that it is large.

本発明において、異形度は1.0〜5.0である。異形度(C/D)が1.0未満では、繊維表面の凹部が折れ曲がり易くなり、扁平形状を保つことが出来なくなる傾向にある。また、異形度(C/D)が5.0を超えると凹部は浅くなるため、ダスト捕集表面積が減少し、ダスト捕集効率が低下する傾向にある。異形度(C/D)は、より好ましくは1.0〜4.0であり、更に好ましくは、2.0〜4.0である。   In the present invention, the degree of profile is 1.0 to 5.0. If the degree of irregularity (C / D) is less than 1.0, the concave portion on the fiber surface tends to be bent, and the flat shape tends not to be maintained. Moreover, since a recessed part will become shallow when an irregularity degree (C / D) exceeds 5.0, it exists in the tendency for dust collection surface area to reduce and for dust collection efficiency to fall. The degree of profile (C / D) is more preferably 1.0 to 4.0, and still more preferably 2.0 to 4.0.

本発明で用いられる扁平多葉断面ポリフェニレンサルファイド繊維の単繊維繊度は3.0dtex以下が好ましい。より好ましくは2.0dtex以下であり、更に好ましくは1.7dtex以下である。また1.0dtex以上が好ましく、1.3dtex以上がより好ましい。単繊維繊度が1.0dtex未満になると、カードのシリンダーに巻き付き易くなる傾向があり、工程通過性が著しく低下することがある。また、単繊維繊度が3.0dtexを超えると、ダスト捕集効率が劣り、充分な排ガス中のダスト濾過効果が得られない傾向にある。   The single fiber fineness of the flat multilobal polyphenylene sulfide fiber used in the present invention is preferably 3.0 dtex or less. More preferably, it is 2.0 dtex or less, More preferably, it is 1.7 dtex or less. Moreover, 1.0 dtex or more is preferable and 1.3 dtex or more is more preferable. When the single fiber fineness is less than 1.0 dtex, it tends to be easily wound around the card cylinder, and the process passability may be significantly lowered. On the other hand, if the single fiber fineness exceeds 3.0 dtex, the dust collection efficiency is inferior, and a sufficient dust filtering effect in the exhaust gas tends not to be obtained.

次に、本発明の扁平多葉断面ポリフェニレンサルファイド繊維、および丸断面ポリフェニレンサルファイド繊維を製造する方法について説明する。前記した樹脂を用い溶融紡糸法により得ることが出来る。紡糸口金より押出し、500〜2000m/分の速度で紡糸し未延伸糸を得る。この時口金の孔形状は得たい断面に相当する形状のものを用いる必要がある。得られた未延伸糸は常法のより、1.1〜4.0倍に延伸後、クリンパーにてけん縮を付与し、所定の長さにカットすることで、扁平多葉断面ポリフェニレンサルファイド繊維を得ることが出来る。   Next, a method for producing the flat multi-leaf polyphenylene sulfide fiber and the round cross-section polyphenylene sulfide fiber of the present invention will be described. It can be obtained by the melt spinning method using the aforementioned resin. An undrawn yarn is obtained by extruding from a spinneret and spinning at a speed of 500 to 2000 m / min. At this time, it is necessary to use a hole having a shape corresponding to the cross section to be obtained. The obtained undrawn yarn was drawn 1.1 to 4.0 times by a conventional method, then crimped with a crimper, and cut into a predetermined length to obtain a flat multi-leaf polyphenylene sulfide fiber. Can be obtained.

図2は、本発明で得られるポリフェニレンサルファイド繊維からなる不織布を用いた繊維構造体(濾布)の分解断面図である。   FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of a fiber structure (filter cloth) using a nonwoven fabric made of polyphenylene sulfide fiber obtained in the present invention.

本発明の繊維構造体は、本発明の扁平多葉断面ポリフェニレンサルファイド繊維を繊維構造体に対して10質量%以上含んでいることが好ましい。より好ましくは15質量%以上である。   The fiber structure of the present invention preferably contains 10% by mass or more of the flat multi-leaf polyphenylene sulfide fiber of the present invention based on the fiber structure. More preferably, it is 15 mass% or more.

図2において、エアー流入面の濾過層を形成する繊維ウェブ1とは、表面濾過用フィルター材において、ダストが含まれたエアーが最初にフィルター材と接触する面のことを示す。すなわち、ダストをフィルター材表面で捕集しダスト層を形成させる面のことを示す。本発明の扁平多葉断面ポリフェニレンサルファイド繊維は、この繊維ウエッブ1に用いられる。また反対側の面は、エアー排出面の濾過層を形成する繊維ウェブ3で形成されており、ダストが除去されたエアーが排出される面のことを示す。また、繊維ウェブ1とウェブ3の間に、耐熱性繊維からなる織物(骨材)2をはさみ、ニードルパンチ工程でフェルトにすることにより、寸法安定性、引っ張り強力および耐摩耗性等の機械的強度に優れ、かつダスト捕集効率に優れたフィルター材を得ることが可能となる。   In FIG. 2, the fiber web 1 that forms the filtration layer on the air inflow surface refers to the surface of the filter material for surface filtration where the air containing dust first comes into contact with the filter material. That is, it indicates a surface on which dust is collected on the filter material surface to form a dust layer. The flat multilobal polyphenylene sulfide fiber of the present invention is used for this fiber web 1. Moreover, the surface on the opposite side is formed by the fiber web 3 that forms the filtration layer of the air discharge surface, and indicates the surface from which the air from which dust has been removed is discharged. Further, a woven fabric (aggregate) 2 made of heat-resistant fibers is sandwiched between the fiber web 1 and the web 3 and made into a felt by a needle punching process, thereby providing mechanical properties such as dimensional stability, tensile strength and wear resistance. It becomes possible to obtain a filter material having excellent strength and dust collection efficiency.

本発明のポリフェニレンサルファイド繊維の製造方法で得られるポリフェニレンサルファイド繊維は、バグフィルターおよび抄紙等、不織布以外にも、一旦紡績糸となし、その紡績糸を用いて織物や編物などの布帛となすこともできる。   The polyphenylene sulfide fiber obtained by the method for producing the polyphenylene sulfide fiber of the present invention is not only a nonwoven fabric such as a bag filter and papermaking, but also once a spun yarn, and the spun yarn can be used to make a fabric such as a woven fabric or a knitted fabric. it can.

次に、実施例によって本発明の扁平多葉断面ポリフェニレンサルファイド繊維の製造方法について具体的に説明する。本発明は、次の実施例によって制限されるものではない。本発明で定義する各特性値は、次の方法で求めたものである。   Next, the manufacturing method of the flat multilobal polyphenylene sulfide fiber of this invention is demonstrated concretely by an Example. The present invention is not limited by the following examples. Each characteristic value defined in the present invention is obtained by the following method.

(1)カード通過性
フェルト作成時のカードドッファーからの風綿発生状況および、ウエッブのす抜け状態を目視で確認した。風綿発生量、およびウエッブのす抜け状態がなく非常に良好な場合を◎、相対的に少ない場合を○、多い場合を×、中間として△とした。
(1) Card passability The state of occurrence of fluff from the card doffer at the time of making the felt and the slipping state of the web were visually confirmed. The amount of fluff generation and the case where there was no slippage of the web were very good, ◎, the case where the amount was relatively small, ◯, the case where it was large, and △ as the middle.

(2)大気塵捕集効率:
フィルター材のダスト捕集効率を、図3の大気塵捕集効率測定装置を用いて、大気塵計算法により測定した。すなわち、図3においてフィルター材5(φ170mm)の下流側に設置された送風機8により、フィルター材5に対し、濾過風速1m/minの気流を5分間通気させた後、フィルター材5の上流側の大気塵(粒径:0.3〜5μm)個数Aをリオン社製パーティクルカウンター(上流)4によって測定し、同時にフィルター5の下流側の大気塵(粒径:0.3〜5μm)個数Bを同社製パーティクルカウンター(下流)6によって測定した。測定試料は、n=3で行った。得られた測定結果から、次式によって捕集効率(%)を求めた。
・(1−(B−A))×100
上記式中、Aは上流側大気塵個数で、Bは下流側大気塵個数である。
(2) Air dust collection efficiency:
The dust collection efficiency of the filter material was measured by the atmospheric dust calculation method using the atmospheric dust collection efficiency measuring device shown in FIG. That is, in FIG. 3, the blower 8 installed on the downstream side of the filter material 5 (φ170 mm) is allowed to aerate the filter material 5 with an air flow having a filtration wind speed of 1 m / min for 5 minutes, and then the upstream side of the filter material 5. The number A of atmospheric dust (particle size: 0.3-5 μm) was measured by a particle counter (upstream) 4 manufactured by Rion, and the number B of atmospheric dust (particle size: 0.3-5 μm) downstream of the filter 5 was simultaneously measured. Measured with a particle counter (downstream) 6 manufactured by the same company. The measurement sample was n = 3. From the obtained measurement results, the collection efficiency (%) was determined by the following formula.
・ (1- (BA)) × 100
In the above formula, A is the number of upstream atmospheric dust and B is the number of downstream atmospheric dust.

大気塵捕集効率の判定基準は、粒径1μm以下のダスト捕集効率が55%以上を◎、50%以上55%未満を○(良い)、45%以上50%未満を△(やや良い)、45%未満を×(悪い)とした。○(良い)以上を合格とした。   The criteria for air dust collection efficiency are: dust collection efficiency with a particle size of 1 μm or less is 55% or more, ◯ is 50% or more and less than 55% (good), and 45% or more and less than 50% is △ (somewhat good). , Less than 45% was taken as x (bad). ○ (Good) or better was accepted.

(3)ダスト払い落とし後の圧力損失:
図4の圧力損失測定装置より、ダスト払い落とし後の圧力損失を測定した。すなわち、図4において、フィルター材5(φ170mm)の下流側に設置された真空ポンプ12と流量計10により、フィルター材5に対し、濾過風速2.0m/minの気流を与えた。JIS試験用粉体1の10種(フライアッシュ)ダスト((社)日本粉体工業技術協会製)をダスト供給機14とダスト分散機15で、ダスト濃度20g/m3に調整したダストをフィルター材5(濾過面積100cm)のエアー流入面側に付加した。デジタルマノメーター13で測定した圧力損失が10mmHO(980pa)まで上昇する毎に、フィルター5の下流にあるパルスジェット負荷機9により、パルスジェット圧力3kgf/cm(294kpa)、0.1secの条件でパルスジェットを155回打ち、パルスジェット負荷直後の圧力損失をデジタルマノメーター13で連続モニターリングした。
(3) Pressure loss after dust removal:
The pressure loss after dust removal was measured from the pressure loss measuring device of FIG. That is, in FIG. 4, an air flow having a filtration wind speed of 2.0 m / min was given to the filter material 5 by the vacuum pump 12 and the flow meter 10 installed on the downstream side of the filter material 5 (φ170 mm). 10 kinds of JIS test powder 1 (fly ash) dust (manufactured by Japan Powder Industrial Technology Association), dust adjusted to a dust concentration of 20 g / m 3 with a dust feeder 14 and a dust disperser 15, filter material 5 (filtration area of 100 cm 2 ) was added to the air inflow side. Every time the pressure loss measured with the digital manometer 13 increases to 10 mmH 2 O (980 pa), the pulse jet pressure machine 3 downstream of the filter 5 causes a pulse jet pressure of 3 kgf / cm 2 (294 kpa), 0.1 sec. The pressure jet immediately after the pulse jet loading was continuously monitored with the digital manometer 13.

ダスト払い落とし後の圧力損失の判定基準は、経過時間30hr時点の圧力損失が6mmHO(60pa)未満を◎、6mmHO(60pa)以上7mHO(69pa)未満を○(良い)、7mmHO(69pa)以上8mmHO(78mH2O)以下を△(やや良い)、8mmHO(78pa)よりも高い場合を×(悪い)とした。○(良い)以上を、合格とした。 Criteria pressure loss after flicked dust, less than the elapsed time 30hr time point of pressure loss 6mmH 2 O (60pa) ◎, the ○ (good) less than 6mmH 2 O (60pa) or 7mH 2 O (69pa), 7 mmH 2 O (69 pa) or more and 8 mmH 2 O (78 mH 2 O) or less was evaluated as Δ (slightly good) and higher than 8 mmH 2 O (78 pa) as x (bad). ○ (Good)

(4)総合判定:
上記のカード通過性、大気塵捕集効率およびダスト払い落とし後の圧力損失の判断基準において、3項目中で×(悪い)の判定が1つでもある場合は、総合判定は×(悪い)とし、3項目中で△(やや良い)が1項目以上の場合は総合判定を△(やや良い)、3項目中△(やや良い)および×(悪い)がない場合は、総合判定を○とした。○(良い)以上を、合格とした。
(4) Comprehensive judgment:
In the above criteria for determining card passage, air dust collection efficiency, and pressure loss after dust removal, if there is at least one x (bad) judgment, the overall judgment is x (bad). If there is more than one item of △ (somewhat good) among the three items, the overall judgment is △ (somewhat good). If there is no △ (somewhat good) and × (bad) among the three items, the overall judgment is ◯. . ○ (Good)

(5)扁平度および異形度
単繊維を取り出し、単繊維の長手方向に対して垂直に切断した任意の断面20箇所について、ニコン社製顕微鏡AFX−DXにて撮影し、撮影した断面写真より葉部の個数、A,B,C,Dの各部の長さを測定し、上記式(1)(2)を用いて算出した。
(5) Flatness and profile A single fiber was taken out, and 20 arbitrary cross sections cut perpendicular to the longitudinal direction of the single fiber were photographed with a microscope AFX-DX manufactured by Nikon Corporation, and leaves were taken from the photograph of the photographed cross section. The number of parts and the length of each part of A, B, C, D were measured and calculated using the above formulas (1) and (2).

(6)繊度
繊度はJIS L1015(2010年)に準じて測定した。
(6) Fineness The fineness was measured according to JIS L1015 (2010).

[実施例1]
単繊維繊度3.0dtex、カット長76mmのPPS短繊維(東レ(株)製“トルコン”(登録商標)S101−3.0T76mm)を用い、単糸番手20s、合糸本数2本の紡績糸(総繊度600dtex)を得た。この紡績糸を用いて平織り組織の織物を製織し、経糸密度26本/2.54cm、綿糸密度18本/2.54cmのPPS紡績糸からなる平織物を得た。この平織物を骨材として、その片面に、混繊によって質量比80:20で得られた、丸断面繊維繊度2.2dtexと、扁平多葉断面繊維繊度1.5dtexのPPS短繊維(扁平度:2.5、異形度:3.0)
を、オープナーとカーディング処理した後、刺針密度50本/cmで仮ニードルパンチして得られた繊維ウェブを、194g/mの目付で積層した。この繊維ウェブが、エアー流入面の濾過層を形成する。織物のもう一方の面に、単繊維繊度7.8dtex、カット長76mmのPPS短繊維(東レ(株)製“トルコン”(登録商標)S101−7.8T51mm)100%を、オープナーとカーディング処理した後、刺針密度50本/cmで、仮ニードルパンチして得られた繊維ウェブを、220g/mの目付で積層した。この繊維ウェブが、エアー排出面の濾過層を形成する。さらに、ニードルパンチ加工により織物(骨材)と上述の繊維ウェブとを交絡させ、目付が544g/mで、総刺針密度が300本/cmのフィルターを得た。得られたフィルター材の性能を、表1に示す。ここで得られたフィルター材は、ニードルパンチ処理により収縮して、理論上より目付が高くなる傾向が見られた。
[Example 1]
Using PPS short fibers with a single fiber fineness of 3.0 dtex and a cut length of 76 mm (“Torcon” (registered trademark) S101-3.0T76 mm, manufactured by Toray Industries, Inc.), a single yarn count of 20 s and a spun yarn with two combined yarns ( A total fineness of 600 dtex) was obtained. Using this spun yarn, a plain weave fabric was woven to obtain a plain fabric made of PPS spun yarn having a warp density of 26 / 2.54 cm and a cotton yarn density of 18 / 2.54 cm. Using this plain woven fabric as an aggregate, PPS short fibers (flatness) having a round cross-section fiber fineness of 2.2 dtex and a flat multi-leaf cross-section fiber fineness of 1.5 dtex obtained on a single side by mass mixing at a mass ratio of 80:20. : 2.5, Deformity: 3.0)
Was carded with an opener, and then a fiber web obtained by temporary needle punching at a needle needle density of 50 / cm 2 was laminated with a basis weight of 194 g / m 2 . This fiber web forms a filtration layer on the air inflow surface. On the other side of the woven fabric, 100% of PPS short fibers (Torucon (registered trademark) S101-7.8T51mm manufactured by Toray Industries, Inc.) with a single fiber fineness of 7.8 dtex and a cut length of 76 mm are treated with an opener and a carding treatment. After that, a fiber web obtained by temporary needle punching at a needle needle density of 50 / cm 2 was laminated with a basis weight of 220 g / m 2 . This fiber web forms a filtration layer on the air discharge surface. Further, the fabric (aggregate) and the above-described fiber web were entangled by needle punching to obtain a filter having a basis weight of 544 g / m 2 and a total needle density of 300 needles / cm 2 . Table 1 shows the performance of the obtained filter material. The filter material obtained here contracted by the needle punching process, and there was a tendency for the basis weight to be higher than theoretically.

[実施例2]
エアー流入面側の繊維ウェブを構成する繊維として、混繊によって、丸断面繊維繊度2.2dtexと、扁平多葉断面繊度1.5dtexのPPS短繊維(扁平度:2.5、異形度3.0)を、質量比50:50で混繊したこと以外は、実施例1と同様の方法でフィルター材を得た。得られたフィルター材の性能を表1に示す。
[Example 2]
As fibers constituting the fiber web on the air inflow surface side, PPS short fibers having a round cross-section fiber fineness of 2.2 dtex and a flat multileaf cross-section fineness of 1.5 dtex (flatness: 2.5, irregularity degree: 3. A filter material was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0) was mixed at a mass ratio of 50:50. The performance of the obtained filter material is shown in Table 1.

[実施例3]
エアー流入面側の繊維ウェブを構成する繊維として、混繊によって、丸断面繊維繊度2.2dtexと、扁平多葉断面繊維繊度2.2dtexのPPS短繊維(扁平度:2.5、異形度:3.0)を、質量比80:20で混繊したこと以外は、実施例1と同様の方法でフィルター材を得た。得られたフィルター材の性能を表1に示す。
[Example 3]
As fibers constituting the fiber web on the air inflow surface side, PPS short fibers having a round cross-section fiber fineness of 2.2 dtex and a flat multi-leaf cross-section fiber fineness of 2.2 dtex (flatness: 2.5, irregularity: 3.0) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fiber was mixed at a mass ratio of 80:20. The performance of the obtained filter material is shown in Table 1.

[比較例1]
エアー流入面側の繊維ウェブを構成する繊維として、混繊によって、丸断面繊維繊度1.0dtexのPPS短繊維と、丸断面繊維繊度2.2dtexのPPS短繊維を、質量比20:80で混繊を実施後、オープナーとカーディング処理を行ったこと以外は、実施例1と同様の方法でフィルター材を得た。得られたフィルター材の性能を、表1に示す。
[Comparative Example 1]
As fibers constituting the fiber web on the air inflow surface side, PPS short fibers having a round cross-section fiber fineness of 1.0 dtex and PPS short fibers having a round cross-section fiber fineness of 2.2 dtex are mixed at a mass ratio of 20:80. A filter material was obtained in the same manner as in Example 1 except that after opening the fiber, an opener and carding were performed. Table 1 shows the performance of the obtained filter material.

[比較例2]
エアー流入面側の繊維ウェブを構成する繊維として、混繊によって、丸断面繊維繊度1.0dtexのPPS短繊維と、丸断面繊維繊度2.2dtexのPPS短繊維を、質量比50:50で混繊を実施後、オープナーとカーディング処理を行ったこと以外は、実施例1と同様の方法でフィルター材を得た。得られたフィルター材の性能を、表1に示す。
[Comparative Example 2]
As fibers constituting the fiber web on the air inflow side, PPS short fibers having a round cross-section fiber fineness of 1.0 dtex and PPS short fibers having a round cross-section fiber fineness of 2.2 dtex are mixed at a mass ratio of 50:50. A filter material was obtained in the same manner as in Example 1 except that after opening the fiber, an opener and carding were performed. Table 1 shows the performance of the obtained filter material.

[比較例3]
エアー流入面側の繊維ウェブを構成する繊維として、丸断面繊維繊度2.2dtexのPPS短繊維を、質量比100%でオープナーとカーディング処理を行ったこと以外は、実施例1と同様の方法でフィルター材を得た。得られたフィルター材の性能を、表1に示す。
[Comparative Example 3]
The same method as in Example 1 except that PPS short fibers having a round cross-section fiber fineness of 2.2 dtex were subjected to an opener and carding treatment as fibers constituting the fiber web on the air inflow surface side. A filter material was obtained. Table 1 shows the performance of the obtained filter material.

1:エアー流入面の濾過層を形成する繊維ウェブ
2:耐熱性繊維からなる織物(骨材)
3:エアー排出面の濾過層を形成する繊維ウェブ
4:パーティクルカウンター(上流)
5:フィルター材
6:パーティクルカウンター(下流)
7:マノメーター
8:送風機
9:パルスジェット負荷機
10:流量計
11:ダスト捕集フィルター
12:真空ポンプ
13:デジタルマノメーター
14:ダスト供給機
15:ダスト分散機
16:払い落としダスト捕集部
17:大気塵エアー
18:大気塵が除去されたエアー
19:計量ダスト
20:ダストが含まれたエアー
21:ダストが除去されたエアー
1: Fiber web forming a filtration layer on the air inflow surface 2: Fabric made of heat-resistant fibers (aggregate)
3: Fiber web forming the filtration layer on the air discharge surface 4: Particle counter (upstream)
5: Filter material 6: Particle counter (downstream)
7: Manometer 8: Blower 9: Pulse jet load machine 10: Flow meter 11: Dust collection filter 12: Vacuum pump 13: Digital manometer 14: Dust feeder 15: Dust disperser 16: Dust collection part 17: Atmospheric dust air 18: Air from which atmospheric dust has been removed 19: Weighed dust 20: Air containing dust 21: Air from which dust has been removed

Claims (3)

下記式(1)で定義される扁平度と下記式(2)で定義される異形度を満たす扁平多葉断面のポリフェニレンサルファイド繊維を有する繊維構造体。
扁平度(A/B)=2.0〜3.0 ・・・(1)
異形度(C/D)=1.0〜5.0 ・・・(2)
A fibrous structure having a polyphenylene sulfide fiber having a flat multilobal cross section that satisfies the flatness defined by the following formula (1) and the irregularity defined by the following formula (2).
Flatness (A / B) = 2.0 to 3.0 (1)
Deformation degree (C / D) = 1.0 to 5.0 (2)
前記扁平多葉断面のポリフェニレンサルファイド繊維の繊度が、1.0〜3.0dtexであることを特徴とする請求項1記載の繊維構造体。   2. The fiber structure according to claim 1, wherein the fineness of the polyphenylene sulfide fiber having a flat multilobal cross section is 1.0 to 3.0 dtex. 前記扁平多葉断面のポリフェニレンサルファイド繊維が10%質量以上含まれていることを特徴とする、請求項1または2に記載の繊維構造体。
3. The fiber structure according to claim 1, wherein the polyphenylene sulfide fiber having a flat multilobed cross section is contained in an amount of 10% or more.
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