JP2020524595A - 濾過材料 - Google Patents
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Abstract
第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、及び第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層の少なくとも4層構造を含み、かつ第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の平均直径が0.5〜10.0μmである、濾過材料。
Description
本発明は濾過材料に関する。
近年、中国の国民経済は安定的に成長しており、国民の生活水準が急速に向上している。これと同時に生活環境への関心度が高まっており、特に空気中のPM2.5含有量の問題に寄せられる関心もますます高まっている。現在、新規建造された火力発電所及び古い火力発電所からボイラー排ガスが大量に排出されるため、空気中のPM2.5含有量の大幅な増加が起こり、これが人々の日常生活に深刻な影響を与え、また生態環境を激しく破壊している。現在、国及び地方は厳格な排出基準を発布しており、粉塵の排出濃度は20mg/Nm3未満としなければならず、重点地域では10mg/Nm3、更には5mg/Nm3以内とされている。20mg/Nm3以内の排出基準を達成するために、現在バグフィルターには極細混合フィルターバッグが広く使われており、極細ブレンド繊維を用いて調製されたフィルターバッグは、火力発電において20mg/Nm3以下という排出基準を達成することができるが、10mg/Nm3、5mg/Nm3以内となると依然として不確定性が存在し、また、極細ブレンド繊維を用いて調製されたフィルターバッグで10mg/Nm3、さらに5mg/Nm3を達成しようとするなら、極細繊維の比率を上げるほかに繊維の太さを調整することによっても要求達成が可能だが、コストが上昇し、また微小粉塵のメーカーにとって、排出粉塵は煤塵よりもずっと細かいためその濾過効果には大きな懸念が存在する。
中国の公開特許CN105983275Aは、濾過面層が平均直径600〜2000nmのポリフェニレンサルファイド繊維からなる極細繊維集合体を開示しており、極細繊維集合体は、海島繊維によって、開綿‐梳綿−ネット上での開繊−ニードルパンチ及び/又はスパンレースを経て繊維ウェブ層を形成し、その後さらに脱海処理を経て得られる。脱海処理後は繊維間の絡合性が低くなり、使用過程における頻繁な圧縮空気のリバースジェットにより濾材の濾面層の孔径が大きくなり、最終的には濾過材料の濾過性能が低下し、これにより微小粉塵の捕集効果が達成できない。
粉塵の排出濃度20mg/Nm3以内を達成するため、中国の公開特許公報CN101406779Aは、ポリフェニレンサルファイド繊維補強織物を含有した濾過材料を開示しており、当該特許の濾過面層は、平均直径が3〜12μmの細繊維からなる細繊維層である。しかし、極細繊維を濾過材料表面に用いているため、梳綿時に針布に対する要求が比較的高く、細く密な針を必要とし、ニードルパンチ機の針の型番にも要求があり、細い針を必要とするため、10mg/Nm3、さらに5mg/Nm3を達成可能かどうかには巨大な懸念が存在する可能性がある。
また、中国公開特許CN106362484Aは、ポリフェニレンサルファイド短繊維をドープしたメルトブロー極細繊維ウェブを、ポリフェニレンサルファイド短繊維ウェブの片面上に広げて積層し、又は、2層のポリフェニレンサルファイド短繊維ウェブの中間に挟み込み、ニードルパンチ又はスパンレース装置を用いるが、ニードルパンチ又はスパンレースには限らない物理的方法で結合処理を行って濾過面を得る、ポリフェニレンサルファイド複合濾材を開示している。当該特許の濾過面層は、メルトブロー過程の延伸の熱風を利用してPPSメルトブロー極細繊維(平均直径10μm以下)と送り込まれるポリフェニレンサルファイド短繊維とを絡み合わせ、ポリフェニレンサルファイド短繊維がドープされたメルトブロー極細繊維ウェブを形成する。しかし、延伸の熱風を利用して、ポリフェニレンサルファイド短繊維がドープされたメルトブロー極細繊維ウェブを濾過材料の表面に形成しているため、濾過表層にはやはり一部のポリフェニレンサルファイド短繊維のドープがあり、このため微小粉塵を完全捕集する効果には到達できない。
本発明の目的は、高捕集効率、低圧力損失で循環時間がより長い濾過材料を提供することである。
本発明の技術的解決手法は以下のとおりである。本発明の濾過材料は少なくとも4層構造を含み、当該濾過材料は第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、及び第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層を含み、かつ第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の平均直径が0.5〜10.0μmである。
上記第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は、好適には0〜2.0重量%である。
上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の平均直径は、好適には1.0〜5.0μmである。
第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率は、好適には20〜100%である。
本発明の濾過材料の平均孔径は、好適には2.0〜15.0μmである。
本発明の濾過材料のうち、1.0〜20.0μmの範囲の孔径が、好適には90%以上を占める。
上記第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層及び第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層の総目付は、好適には300〜800g/m2であり、当該濾過材料の密度は、好適には0.2〜0.5g/cm3である。
第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の断面は、好適には円形断面又は異形断面である。
上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の目付は、好適には5〜100g/m2である。
前記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層上に、好適にはもう1層の目付200g/m2以下の耐熱繊維ウェブ層がある。
上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の直径のCV%は、好適には100%以下である。
上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の任意の1点の厚みは、好適には20〜600μmである。
上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の厚みのCV%は、好適には50%未満である。
本発明の有益な効果は、第1の濾過層がポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層であり、当該メルトブロー不織布は極細のポリフェニレンサルファイドで構成されているため、これにより調製される濾過材料が、高捕集効率、低圧力損失で循環時間がより長いという特徴を有することである。本発明の濾過材料は、ごみ焼却炉、石炭焚きボイラー、又は金属溶解炉等の濾過システムに応用可能であり、本発明の濾過材料で調製したフィルターバッグは、排出5mg/Nm3未満を確実に保証できる。
本発明の濾過材料は、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、及び第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層を含む少なくとも4層構造を含み、かつ第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の平均直径が0.5〜10.0μmである。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の直径が細く、形成される微細孔は粉塵の侵入を効果的に阻害できるため、濾過材料内部にはほぼ粉塵が侵入せず、さらに、仮に少量の粉塵が侵入したとしても、濾過材料の表層に形成された一次粉塵層はさらに緻密で、このため濾材の循環時間がより長く、運行圧損がより低くなる。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の平均直径が0.5μmを下回ると、調製される濾過材料の捕集効率は向上するものの、ポリフェニレンサルファイド繊維の直径が細すぎて、調製される第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層は、同様の目付又は厚みの条件において、通気度が低く、濾過材料の初期運行圧損が大きくなりやすく、長期使用に不利であり、同時に、繊維が細くなればなるほど、なおかつ生産加工コストが増大する。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の平均直径が10.0μmを上回ると、形成される微細孔が大きすぎて、得られる濾過材料の圧損初期運行圧損は低いものの、その粉塵捕集力が低下し、形成される第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の孔径はますます大きくなり、得られる濾過材料の通気度が高く、粉塵が濾材内部に侵入し、表面のみに一次粉塵層を形成することが困難になり、良好な濾過効果を達成できず、このため、現在国内で広く要求される10mg以内の排出に対応できない。排出及び圧損並びに循環時間のバランスを考慮すると、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の平均直径は好適には1.0〜5.0μmである。ポリフェニレンサルファイド繊維の平均直径が1.0〜5.0μmであれば、調製される濾過材料は良好な濾過効果を保持できるだけでなく、一次粉塵層形成後の圧損を低く保ち、また循環時間を長く保つこともできる。本発明の濾過材料で調製したフィルターバッグは、排出5mg/Nm3未満を確実に保証できる。
本発明は、濾過材料の卓越した濾過性能を保証することを基本として、濾過材料が、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と、第3の織物増強層と、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とを含む。このうち、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層は、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層に対する支持及び全体の緯方向強度補強の作用を果たし、第3の織物増強層は濾過材料全体に対する補強作用を果たし、濾材の引張強さを高め、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層は全体に対する支持及び緯方向強度補強の作用を果たす。このほか、濾過効果は主に第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層が担うため、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層は部分的な小さな濾過作用を果たすに過ぎない。
上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は、好適には0〜2.0重量%である。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を他の3層と複合する際に、ニードルパンチ又はスパンレース加工を用いる場合、第1層中のポリフェニレンサルファイド極細繊維が下層に微量入り込む可能性があり、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層に融着する場合は、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は、0重量%である。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率が多すぎるということは、ニードルパンチ又はスパンレースの際にポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層に過多に入り込むということであり、この場合、表面のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層が深刻な破壊を受け、穴あき又は/及び表面破損の現象が起こり、すると、得られる濾過材料の捕集効率が下がり、圧損が高くなる。本発明の第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層に占める比率は、好適には0〜2.0重量%であり、調製された濾過材料は良好な濾過効果を保持できるとともに、一次粉塵層を形成した後に低い圧損も保持でき、また長い循環時間も保持できる。
第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率は、好適には20〜100%である。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維については、繊維直径の分布も同様に重要である。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が少なすぎるということは、直径の太いものが占める比率が多すぎるということであり、その原因の1つは、ニードルパンチ方法の際に第2、3、4層の太すぎる繊維が第1層に入り込んでいる可能性があり、すると、得られるポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の孔径が大きくなり、得られる濾過材料の通気度が高く、粉塵が濾材内部に侵入しやすく、表面のみに一次粉塵層を形成することが困難になり、良好な濾過効果を達成できず、最終出口濃度が標準に達しない。
本発明の濾過材料の平均孔径は、好適には2.0〜15.0μmである。濾過材料の平均孔径が小さすぎると、空気の透過率が低下し、これにより濾過材料の初期圧損が大きくなる可能性があり、圧損の増大はエネルギー消費の増加を招く。濾過材料の平均孔径が大きすぎると、粉塵に対する捕集効率が低く、濾過性能不良が存在し、使用開始1年後には圧損が上がりやすくなり、これによりジェット間隔が低下しやすくなる。得られる濾過材料の捕集効率及び圧力損失を考慮すると、濾過材料の平均孔径は、より好適には6.0〜11.0μmである。
本発明の濾過材料の孔径のうち1.0〜20.0μmが、好適には90%以上を占める。表面に第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布を複合した後、当該範囲内の孔径は濾過材料全体の90%以上を占める。孔径1.0〜20.0μmが占める比率が90%以上である場合は、孔径分布が比較的集中していることを示し、大孔径は大量には出現せず、濾過時に過多の粉塵が大孔を通過するということもない。当該範囲の孔径が占める比率が少なすぎる場合、粉塵が容易に濾材表面を通過し、濾過性能の低下を招く。
上記第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層及び第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層の総目付は、好適には300〜800g/m2であり、当該濾過材料の密度は、好適には0.2〜0.5g/cm3である。第2、3、4層の総目付が小さすぎると、1つには、濾過材料の引張強さが不合格となる。JISL1096の規格によれば濾過材料は経方向の引張強さが900N/5cmを上回り、緯方向の引張強さが1200N/5cmを上回ることとなっているが、これは濾過材料の引張強さが低すぎると、払い落し時又は他の運行条件において濾過材料が破裂しやすいためである。またもう1つの面では、濾過材料に形成される微細孔が大きすぎ、得られた濾過材料は初期運行圧損は低いが捕集効率が低く、良好な濾過効果を達成できず、このため、現在国内で広く要求される10mg以内の排出に対応できない。第2、3、4層の総目付が大きすぎると、濾過材料の引張強さは高いものの、下層のフェルトの目付が増大するため、通気度は小さくなり、濾過材料の初期運行圧損が大きく、循環時間が低下し、かつ生産加工コストが増大する。排出、圧損、循環時間及びコストのバランスを考慮すると、第2、3、4層の総目付は好適にはより好適には300〜510g/m2、さらに好適には400〜500g/m2である。
本発明の濾過材料の密度は、好適には0.2〜0.5g/cm3である。濾過材料の密度とは、繊維ウェブを構成する繊維の濾材全体の密度のことを指し、濾過材料の密度は、濾過材料の目付を濾過材料の厚みで除したものである。ここでの目付とは、平方メートルあたりの濾過材料の重量を指す。密度は孔隙率と反比例をなし、つまり、同一目付の濾材であれば、厚みが小さいほどニードルパンチ又はホットプレス時の圧力が大きく、すると密度が高く孔隙率は小さくなる。逆に、厚みが大きいほどニードルパンチ又はホットプレス時の圧力が小さく、すると密度が低く孔隙率は大きくなる。孔隙率の定義は、濾過材料中の空隙部分の体積が濾過材料体積に占める百分率である。計算の公式は、孔隙率(%)=(濾過材料構成繊維の密度(g/cm3)−濾過材料の密度(g/cm3))/濾過材料構成繊維の密度(g/cm3)×100%であって、例えば濾過材料を構成するPPS繊維の密度は1.34g/cm3である。濾過材料の密度が低すぎれば、それは濾過材料に形成される微細孔が大きすぎる、すなわち空隙率が大きすぎるということであり、得られる濾過材料の初期運行圧損は低いものの、粉塵に対する捕集力が低下し、良好な濾過効果を達成できず、このため、現在国内で広く要求される10mg以内の排出に対応できない。また、空隙率が大きすぎると、粉塵が濾材内部に侵入しやすく、払い落し時に粉塵が払い落とされにくく、時間が進むにつれて濾過材料の圧力損失が顕著に上昇する。濾過材料の密度が高すぎれば、それは濾過材料に形成される微細孔が小さすぎる、すなわち空隙率が小さすぎるということであり、得られる濾過材料は初期運行圧損が大きいだけでなく、圧力損失が上昇し、これにより除じん機ファンのエネルギー消耗が増え、かつ、得られる濾過材料の通気量が低すぎて循環時間が低下し、使用寿命も短くなり、良好な濾過効果が得られないばかりか生産加工コストも増大する。また、空隙率が小さすぎると、繊維と繊維との絡合性が悪くなって濾過材料の強度に影響を及ぼし、濾過材料の強度が低くなる可能性があり、これにより濾過材料の使用寿命が短くなる。本発明の濾過材料の高捕集効率、低圧力損失及び長循環時間を考慮すると、密度はさらに好適には0.25〜0.35g/cm3である。
第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の断面は円形断面又は異形断面であり、前記異形断面は、三角形、五角形、三つ葉形、多葉形、ダンベル形、楕円形、L字形の1種又は複数種である。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の断面が円形断面である場合、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー繊維ウェブ中の繊維が緊密に配列され、得られる濾過材料の初期通気度が低く、圧力損失が大きくなるものの、円形断面の繊維は使用過程における払い落し力が強いため、粉塵層が脱落しやすく、最終濾材の通気度向上、圧損低下、循環時間延長が可能で、これにより濾過材料の使用寿命が向上する。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の繊維断面が異形断面である場合、その不規則な繊維断面により繊維の表面積が増大し、このため濾過材料の初期通気度が向上し、圧損が低下するが、異形断面の繊維は使用過程における払い落とし力が悪いため、粉塵層が落ちにくく、最終濾材の循環時間、圧損、通気度は円形断面と同等である。価格面では、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の繊維に円形断面を採用したほうが、異形断面を採用するよりも低価格である。前記異形断面は好適には三角形又は三つ葉形であり、三角形、三つ葉形の不規則断面が繊維ウェブ表面中の繊維配列をまばらにさせ、濾材の通気度が向上し、圧損が低下し、循環時間が長くなり、これにより使用寿命が向上する。
上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の目付は、好適には5〜100g/m2である。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の目付が低すぎると、実際の使用時に、リバースジェットが必要でジェット圧力は通常2〜4kgであるため、複数回のジェット噴射の後に表面のメルトブロー不織布が破損しやすい。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の目付が高すぎると、実際の使用時に濾過材料の初期圧損の増大を招きやすく、これによりエネルギー消費が増加する。耐久性と圧損とのバランスを考慮し、本発明の第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の目付は、より好適には20〜80g/m2、さらに好適には40〜80g/m2である。
第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層を保護し、その使用期間を長くするため、上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の上に、好適にはもう1層の目付200g/m2以下の耐熱繊維ウェブ層がある。当該耐熱繊維ウェブ層の目付は高すぎないほうがよく、目付が高すぎると、粉塵が第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層に浸透堆積した後、濾過材料の後期圧損が高くなりやすくなる。
上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の直径のCV%は、好適には100%以下である。CV%値とは、つまり平均平方偏差係数で、標準偏差と算術平均数との比の値であり、繊維の細さの不均一度を表す。第1のポリフェニレンサルファイド不織布濾過層はメルトブロー法を用いて調製され、当該方法自体に繊維間の直径偏差が存在する。上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の直径のCV%が高すぎる場合は、メルトブロー繊維の平均値のばらつきが大きいことを示し、繊維の直径分布に両極分化現象が存在し、つまり、直径が太いものが占める比率が多すぎるということであり、すると、得られるポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の孔径が大きくなり、得られる濾過材料の通気度が高く、粉塵が濾材内部に侵入しやすく、表面のみに一次粉塵層を形成することが困難になり、良好な濾過効果を達成できず、最終出口濃度が標準に達しない。
上記4層構造の第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の任意の1点の厚みは、好適には20〜600μmである。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の厚みは、濾材全体の濾過性能に直接影響する。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の厚みが小さすぎると、メルトブロー不織布層の厚みが薄く、強度が低く、濾材は長期運転中にパルスジェットの圧力を繰返し受けるので、表面のメルトブロー不織布層の破裂を招き、濾材全体の濾過性能が顕著に低下する。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の厚みが大きすぎると、目付を保証する条件下において、メルトブロー不織布層における繊維間孔径、通気度が小さくなるので、濾材の運行圧損が高くなり、また別の面では、メルトブロー層の孔径分布の不変を保証する条件下において、メルトブロー層不織布の目付が増大するが、単なる目付の増大は濾材の濾過性能をあまり向上させず、製造コストも高くなる。運行環境の複雑さ及びフィルターバッグの長期使用における寿命を考慮し、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の任意の点における厚みは、より好適には50〜300μmである。
上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の厚みのCV%は、好適には50%未満である。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を他の3層と複合する際に、ニードルパンチ又はスパンレース加工を用いると、第1層中のポリフェニレンサルファイド極細繊維が下層に微量入り込み、すると、針孔箇所と非針孔箇所の第1のポリフェニレンサルファイド不織布濾過層の厚みには偏差が存在する可能性がある。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の厚みのCV%が大きすぎる場合、それは第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層における平均直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層に多く入り込みすぎていることを意味し、他の3層に占める比率が過多となり、表面のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層が深刻な破壊を受け、穴あき又は/及び表面破損の現象が起こり、すると、得られる濾過材料の捕集効率が下がり、圧損が高くなる。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の厚みのCV%が50%未満の場合、調製される濾過材料は良好な濾過効果を保持できるだけでなく、一次粉塵層形成後の圧損を低く保ち、また循環時間を長く保つこともできる。
上記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する厚みのCV%は、より好適には20%未満である。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を他の3層と複合する際に、火炎融着の方法を用いて第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の上面に貼り合わせる場合は、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、つまり、メルトブロー層繊維は下層に入り込まず、すると第1のポリフェニレンサルファイド不織布層の厚みの不均率は、火炎融着プロセスによる偏差のみとなる。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の厚みのCV%が大きすぎる場合は、それは第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の融着貼り合わせ過程において表面が受ける圧力値が不均一であるために、表面のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の厚みが不均一になっていることを意味し、濾過材料の通気度が不均一になる現象を招く可能性があり、すると得られる濾過材料は初期運行時に表面の一次粉塵層が安定的に形成されにくく、同時に、長期にわたりパルスジェットを受けた後、メルトブロー層に孔隙ができる。第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の厚みのCV%が20%未満の場合、調製される濾過材料は良好な濾過効果を保持できるだけでなく、一次粉塵層形成後の圧損を低く保ち、また循環時間を長く保つこともでき、さらに、一次粉塵層の形成後、濾過材料の圧力及びジェット間隔が2年間ほぼ変化しない。
本発明における第1の濾過層はポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布によって構成され、ポリフェニレンサルファイド繊維は優れた耐熱性、耐化学薬品性及び耐加水分解性能を有し、高性能の濾過材料が得られる。第2の耐熱繊維ウェブ層及び第4の耐熱繊維ウェブ層を構成する耐熱繊維はポリフェニレンサルファイド繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、ポリイミド繊維又はフッ素繊維のうちの1種又は複数種であり、好適にはポリフェニレンサルファイド繊維である。
本発明における第3の織物増強層は、耐熱繊維からなる織物であり、耐熱繊維は、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維、炭素繊維、又はガラス繊維である。耐熱性、耐食性および機械的強度の角度から見れば、耐熱繊維は好適にはポリフェニレンサルファイド繊維である。圧力損失及び生産コストを考慮すると、好適には、平織、二重織、三重織、綾織、繻子織等を含む、疎な織りを形成する。
濾過材料の機械的強度を保証するため、第3の織物増強層の目付は好適には100〜180g/m2である。第3の織物増強層の目付が低すぎると、得られる濾材の経方向強度が低すぎ、長期使用後に経方向に破損しやすい。第3の織物増強層の目付が高すぎると、緯方向の強度が低すぎ、長期使用後に緯方向に破損しやすい。
JIS L 1096(1999)の規格に基づくと、テスト圧力125Paのときの濾過材料の通気度は3〜16cm3/cm2/sである。濾過材料の通気度が低すぎると、濾過材料の運行初期圧損が大きく、初期圧力損失が高く、払い落としサイクルが短縮され、濾材の使用寿命が短くなる。濾過材料の通気度が高すぎると、それは濾過材料の孔径が大きすぎるということであり、粉塵が濾材中に侵入しやすく、これにより濾過材料の捕集効率が低下する。
JIS L 1096(1999)の規格に基づくと、当該濾過材料の経方向引張強さは900N/5cmを上回り、緯方向の引張強度は1200N/5cmを上回る。当該濾過材料の引張強さが低すぎると、払い落とし時又は他の運行条件下で濾過材料が破裂しやすい。
本発明の濾過材料の製造方法は、以下のステップを含む。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み−溶融押出‐ポリフェニレンサルファイド繊維形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、得られた不織布を第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とするステップ。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:直径7〜30μmの耐熱繊維を用い、開綿‐梳綿−ネット上での開繊を経て、調製された耐熱繊維ウェブ層をそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とするステップ。
(3)織物増強層の調製:100重量%の耐熱繊維を用いて目付80〜200g/m2の織物を織り、第3の織物増強層とするステップ。
(4)濾過材料の調製:調製した第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチ及び/もしくはスパンレースの方式で一体化させて最終的な完成品を調製するか、又は、まず調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層及び第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順で積層し、ニードルパンチ及び/もしくはスパンレースの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法もしくは熱融着法もしくはニードルパンチもしくはスパンレースの方式で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着もしくは絡合させて、最終的な完成品を調製するステップ。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み−溶融押出‐ポリフェニレンサルファイド繊維形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、得られた不織布を第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とするステップ。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:直径7〜30μmの耐熱繊維を用い、開綿‐梳綿−ネット上での開繊を経て、調製された耐熱繊維ウェブ層をそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とするステップ。
(3)織物増強層の調製:100重量%の耐熱繊維を用いて目付80〜200g/m2の織物を織り、第3の織物増強層とするステップ。
(4)濾過材料の調製:調製した第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチ及び/もしくはスパンレースの方式で一体化させて最終的な完成品を調製するか、又は、まず調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層及び第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順で積層し、ニードルパンチ及び/もしくはスパンレースの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法もしくは熱融着法もしくはニードルパンチもしくはスパンレースの方式で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着もしくは絡合させて、最終的な完成品を調製するステップ。
ステップ(2)において第2の耐熱繊維ウェブ濾過層及び第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層を構成する耐熱繊維の直径は7.0〜30.0μmである。耐熱繊維の直径が7.0μm未満の場合、構成する繊維ウェブの孔隙率が低く、得られる濾過材料の通気度が低くなり、実際の装置での運行時に濾過材料の圧力損失上昇が早く、しかも濾過性能の向上には実質的な影響がない。耐熱繊維の直径が30.0μmを上回る場合、構成する繊維ウェブの孔隙率が大きく、得られる濾過材料の通気度が大きくなり、粉塵粒子に対する捕集効率が低い。得られる濾過材料の圧力損失及び捕集効率を考慮すると、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層及び第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層を構成する耐熱繊維の直径は、好適には9.0〜16.0μmである。
ステップ(4)の1種類目の方法では、4層をニードルパンチ及び/又はスパンレースの方式で交絡させ一体化した後、100〜200℃の温度下でヒートセット処理を行うが、ヒートセット温度が低すぎると、得られる濾過材料の収縮率が過大となり、実際の使用過程で過度の収縮により寸法安定性が不良となり、袋の緊縮を招き、又は通気度の低下を直接招き、圧力が高くなる。ヒートセット温度が高すぎると、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層と第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層との熱収縮率が異なるため、貼り合わせ加工の際に第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層と第2の耐熱繊維ウェブ濾過層との分離が起きる可能性がある。
ステップ(4)の2種類目の方法では、火炎熱融着法又は熱融着法により、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着又は絡合させる。火炎熱融着法又は熱融着法でポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面に直接融着しているため、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層が破壊されず、これにより調製される濾過材料が高い捕集効率を有し、圧損が低い。このうち、効果が最良なのはフレームラミネートであり、フレームラミネートしたものは断面をカッターで切り開くことができ、電子顕微鏡で断面を観察すると、第1層と第2層との貼り合わせ部分にポリマーが融化して発生した、明らかに繊維自体の太さを上回る融着点を見つけることができる。
以下、実施例によって本発明につきさらに詳細な説明を行う。本発明の濾過材料の各基本物性の測定方法は以下のとおりである。
[ポリフェニレンサルファイド繊維の平均直径]
走査電子顕微鏡(SEM)を用いて試料表面に対し試験を行い、メルトブロー不織布からランダムに20か所のポイントを抽出して、試料調製と試験を行い、各ポイントの試験の倍率は600倍であり、試料中の構造繊維の直径をランダムに表示し、各ポイントにおいて少なくとも繊維10本の直径を表示する。合計で少なくとも200本の顕微の直径を表示し、その平均値をとる。
走査電子顕微鏡(SEM)を用いて試料表面に対し試験を行い、メルトブロー不織布からランダムに20か所のポイントを抽出して、試料調製と試験を行い、各ポイントの試験の倍率は600倍であり、試料中の構造繊維の直径をランダムに表示し、各ポイントにおいて少なくとも繊維10本の直径を表示する。合計で少なくとも200本の顕微の直径を表示し、その平均値をとる。
[第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の目付]
濾過材料を20×20cmの正方形にカットし、重量から当該濾過材料の目付を算出し、その後、下層のニードルパンチしたフェルトの目付を減じ、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の目付を得て、この方法で10回測定して、当該10回の平均値を最終結果とする。
濾過材料を20×20cmの正方形にカットし、重量から当該濾過材料の目付を算出し、その後、下層のニードルパンチしたフェルトの目付を減じ、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の目付を得て、この方法で10回測定して、当該10回の平均値を最終結果とする。
[第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の厚み]
走査電子顕微鏡(SEM)を用いて試料の断面を試験し、メルトブロー不織布からランダムに20か所のポイントを抽出して、試料調製と試験を行い、各ポイントの試験の倍率は100倍であり、サンプル中のメルトブロー不織布上面から第2の耐熱繊維ウェブ濾過層上面までの距離、つまり第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の厚みをランダムに表示し、各ポイントにおいて少なくとも10個の厚み値を表示し、合計で少なくとも200個の厚み値を表示して、当該200回の平均値を最終結果とする。
走査電子顕微鏡(SEM)を用いて試料の断面を試験し、メルトブロー不織布からランダムに20か所のポイントを抽出して、試料調製と試験を行い、各ポイントの試験の倍率は100倍であり、サンプル中のメルトブロー不織布上面から第2の耐熱繊維ウェブ濾過層上面までの距離、つまり第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の厚みをランダムに表示し、各ポイントにおいて少なくとも10個の厚み値を表示し、合計で少なくとも200個の厚み値を表示して、当該200回の平均値を最終結果とする。
[繊維の直径のCV%]
走査電子顕微鏡(SEM)を用いて試料表面に対し試験を行い、メルトブロー不織布からランダムに20か所のポイントを抽出して、試料調製と試験を行い、各ポイントの試験の倍率は600倍であり、試料中の構造繊維の直径をランダムに表示し、各ポイントにおいて少なくとも繊維10本の直径を表示する。合計で少なくとも200本の顕微の直径を表示し、CV%を算出する。
走査電子顕微鏡(SEM)を用いて試料表面に対し試験を行い、メルトブロー不織布からランダムに20か所のポイントを抽出して、試料調製と試験を行い、各ポイントの試験の倍率は600倍であり、試料中の構造繊維の直径をランダムに表示し、各ポイントにおいて少なくとも繊維10本の直径を表示する。合計で少なくとも200本の顕微の直径を表示し、CV%を算出する。
[厚みのCV%]
走査電子顕微鏡(SEM)を用いて試料の断面を試験し、メルトブロー不織布からランダムに20か所のポイントを抽出して、試料調製と試験を行い、各ポイントの試験の倍率は100倍であり、サンプル中のメルトブロー不織布上面から第2の耐熱繊維ウェブ濾過層上面までの距離、つまり第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の厚みをランダムに表示し、各ポイントにおいて少なくとも10の厚み値を表示し、合計で少なくとも200の厚み値を表示し、厚みのCV%を算出する。
走査電子顕微鏡(SEM)を用いて試料の断面を試験し、メルトブロー不織布からランダムに20か所のポイントを抽出して、試料調製と試験を行い、各ポイントの試験の倍率は100倍であり、サンプル中のメルトブロー不織布上面から第2の耐熱繊維ウェブ濾過層上面までの距離、つまり第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の厚みをランダムに表示し、各ポイントにおいて少なくとも10の厚み値を表示し、合計で少なくとも200の厚み値を表示し、厚みのCV%を算出する。
[平均孔径]
濾過材料を切断して1.5cm直径の円形とし、界面活性剤中で30分浸透させた後、試料のPPS−MB面を上にして毛細管流動孔隙測定器の試験槽に入れ、槽の口の蓋をしっかりと締めてから試験を行い、試験結果を、当該濾過材料の各孔径(μm)が材料全体に占める比率(%)の分布状況(平均孔径、最大孔径μm、最小孔径μm等を含む)に直接換算し、平均3回測定して、当該3回の平均値を最終結果とする。
濾過材料を切断して1.5cm直径の円形とし、界面活性剤中で30分浸透させた後、試料のPPS−MB面を上にして毛細管流動孔隙測定器の試験槽に入れ、槽の口の蓋をしっかりと締めてから試験を行い、試験結果を、当該濾過材料の各孔径(μm)が材料全体に占める比率(%)の分布状況(平均孔径、最大孔径μm、最小孔径μm等を含む)に直接換算し、平均3回測定して、当該3回の平均値を最終結果とする。
ここで濾過材料の平均孔径は下式より得られる。
式中、d:繊維直径(デニール)、
pw:濾過材料の密度(g/cm3)、
pp:繊維の密度(g/cm3)である。
pw:濾過材料の密度(g/cm3)、
pp:繊維の密度(g/cm3)である。
[目付]
濾過材料を切断して20cm×20cmの正方形ブロックとし、重量から当該濾過材料の単位面積目付を算出し、平均3回測定して、当該3回の平均値を最終結果とする。
濾過材料を切断して20cm×20cmの正方形ブロックとし、重量から当該濾過材料の単位面積目付を算出し、平均3回測定して、当該3回の平均値を最終結果とする。
[密度]
濾過材料の密度とは、繊維ウェブを構成する繊維の濾材全体の密度のことを指し、濾過材料の目付と厚みとの比の値である。
濾過材料の密度とは、繊維ウェブを構成する繊維の濾材全体の密度のことを指し、濾過材料の目付と厚みとの比の値である。
[引張強さ]
JIS L 1096(1999)の規格に規定の布ストリップの強度測定方法に基づき試料ストリップの引張強さを測定する。経方向及び緯方向に試料をそれぞれ採取し、試料寸法は20cm×5cm、引張速度は100m/min、つかみ間隔は10cmとする。測定値は、試料の経方向(繊維の配向に垂直な方向であり、平織の粗布を含んだ試料の場合は、平織粗布の経方向と同一の方向)における1回の強度の値である。
JIS L 1096(1999)の規格に規定の布ストリップの強度測定方法に基づき試料ストリップの引張強さを測定する。経方向及び緯方向に試料をそれぞれ採取し、試料寸法は20cm×5cm、引張速度は100m/min、つかみ間隔は10cmとする。測定値は、試料の経方向(繊維の配向に垂直な方向であり、平織の粗布を含んだ試料の場合は、平織粗布の経方向と同一の方向)における1回の強度の値である。
[VDI3926(2004)捕集効率、出口濃度、圧損、循環時間]
VDI3926の規格に基づき濾過材料の性能を測定し、サンプルの寸法は直径150mmである。送り込む粉塵の濃度は5.0±0.5g/m3であり、濾過風速は2m/min(風量1.85m3/h)である。実験の順序は、初期30回+安定化5000回+最終30回である。初期30回と最終30回の方法は以下のとおりである。運行時間が長くなるにつれて、濾過材料両面の圧差が徐々に上がり、圧差が1000Paに達したら、パルスエアで濾過材料表面の粉塵の払い落しを行い、その後、次の過程を行い、当該過程を30回繰り返し、実験過程中に実験時間(t/s)と圧力の変化とを記録し、同時に濾過材料を通過した粉塵重量M(g)を計量する。安定化過程とは、運行の過程において5s間隔で濾過材料の払い落としを行うことを指し、払い落とし圧力は5bar、払い落とし回数は5000回である。
VDI3926の規格に基づき濾過材料の性能を測定し、サンプルの寸法は直径150mmである。送り込む粉塵の濃度は5.0±0.5g/m3であり、濾過風速は2m/min(風量1.85m3/h)である。実験の順序は、初期30回+安定化5000回+最終30回である。初期30回と最終30回の方法は以下のとおりである。運行時間が長くなるにつれて、濾過材料両面の圧差が徐々に上がり、圧差が1000Paに達したら、パルスエアで濾過材料表面の粉塵の払い落しを行い、その後、次の過程を行い、当該過程を30回繰り返し、実験過程中に実験時間(t/s)と圧力の変化とを記録し、同時に濾過材料を通過した粉塵重量M(g)を計量する。安定化過程とは、運行の過程において5s間隔で濾過材料の払い落としを行うことを指し、払い落とし圧力は5bar、払い落とし回数は5000回である。
出口粉塵濃度C=濾過材料を通過した粉塵の重量M/(1.85×時間t/3600)、出口粉塵濃度Cの単位はg/m3である。
捕集効率=(1−出口粉塵濃度C/5)×100%である。
圧損は、最終30回の最後の1回を噴射した後に装置が自動で記録した圧損である。
循環時間は、最後30回にかかった総時間である。
捕集効率=(1−出口粉塵濃度C/5)×100%である。
圧損は、最終30回の最後の1回を噴射した後に装置が自動で記録した圧損である。
循環時間は、最後30回にかかった総時間である。
[耐久性(耐噴射性)]
耐久性(耐噴射性)の評価方法は以下のとおりである。◎は10万回の噴射で破損しないこと、○は5万回の噴射で破損しないこと、△は3万回の噴射で破損しないこと、×は3万回未満の噴射で破損したことを表す。
耐久性(耐噴射性)の評価方法は以下のとおりである。◎は10万回の噴射で破損しないこと、○は5万回の噴射で破損しないこと、△は3万回の噴射で破損しないこと、×は3万回未満の噴射で破損したことを表す。
[実施例1]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付8g/m2、平均厚み38μm、任意の1点の厚み20〜90μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とし、測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が48%、当該濾過層の厚みのCV%が15%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付8g/m2、平均厚み38μm、任意の1点の厚み20〜90μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とし、測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が48%、当該濾過層の厚みのCV%が15%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径12.2μm、密度0.33g/cm3の濾過材料を調製し、測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は92%である。本発明の濾過材料の各物性は表1を参照。
[実施例2]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径8.2μm、密度0.32g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は98%である。本発明の濾過材料の各物性は表1を参照。
[実施例3]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付100g/m2、平均厚み550μm、任意の1点の厚み400〜600μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が30%、当該濾過層の厚みのCV%が20%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付100g/m2、平均厚み550μm、任意の1点の厚み400〜600μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が30%、当該濾過層の厚みのCV%が20%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径5.5μm、密度0.33g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は100%である。本発明の濾過材料の各物性は表1を参照。
[実施例4]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径1.2μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径1.2μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径4.9μm、密度0.21g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は100%である。本発明の濾過材料の各物性は表1を参照。
[実施例5]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径5.5μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径5.5μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径11.4μm、密度0.49g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は95%である。本発明の濾過材料の各物性は表1を参照。
[実施例6]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み40〜240μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が25%、繊維の直径のCV%が80%、当該濾過層の厚みのCV%が20%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み40〜240μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が25%、繊維の直径のCV%が80%、当該濾過層の厚みのCV%が20%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は640g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径10.2μm、密度0.32g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は90%である。本発明の濾過材料の各物性は表1を参照。
[実施例7]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み40〜240μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が95%、繊維の直径のCV%が28%、当該濾過層の厚みのCV%が20%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み40〜240μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が95%、繊維の直径のCV%が28%、当該濾過層の厚みのCV%が20%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は220g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径6.5μm、密度0.34g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は100%である。本発明の濾過材料の各物性は表1を参照。
[実施例8]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み100μm、任意の1点の厚み0〜260μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が58%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が75%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み100μm、任意の1点の厚み0〜260μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が58%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が75%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、160℃の温度でヒートセット処理を行い、最終的に平均孔径10.9μm、密度0.39g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0.5重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は90%である。本発明の濾過材料の各物性は表1を参照。
[実施例9]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み100μm、任意の1点の厚み0〜240μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が55%、繊維の直径のCV%が90%、当該濾過層の厚みのCV%が80%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み100μm、任意の1点の厚み0〜240μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が55%、繊維の直径のCV%が90%、当該濾過層の厚みのCV%が80%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、160℃の温度でヒートセット処理を行い、最終的に平均孔径11.3μm、密度0.31g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は3.0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は90%である。本発明の濾過材料の各物性は表1を参照。
[実施例10]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径14.5μm、密度0.31g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は90%である。本発明の濾過材料の各物性は表2を参照。
[実施例11]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径2.1μm、密度0.32g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は95%である。本発明の濾過材料の各物性は表2を参照。
[実施例12]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径8.2μm、密度0.34g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は90%である。本発明の濾過材料の各物性は表2を参照。
[実施例13]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み0〜200μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が55%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み0〜200μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が55%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、160℃の温度でヒートセット処理を行い、最終的に平均孔径8.2μm、密度0.32g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0.5重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は90%である。本発明の濾過材料の各物性は表2を参照。
[実施例14]
(1)一般繊維ウェブ層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド繊維を用いて、目付50g/m2のポリフェニレンサルファイド一般繊維ウェブ層を調製する。
(1)一般繊維ウェブ層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド繊維を用いて、目付50g/m2のポリフェニレンサルファイド一般繊維ウェブ層を調製する。
(2)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み0〜200μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が63%である。
(3)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(4)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(5)濾過材料の調製:上記ステップで調製した一般繊維ウェブ層、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、160℃の温度でヒートセット処理を行い、最終的に平均孔径8.2μm、密度0.33g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0.5重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は90%である。本発明の濾過材料の各物性は表2を参照。
[実施例15]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径0.6μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付5g/m2、平均厚み35μm、任意の1点の厚み20〜80μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が45%、繊維の直径のCV%が65%、当該濾過層の厚みのCV%が30%である。
[実施例15]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径0.6μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付5g/m2、平均厚み35μm、任意の1点の厚み20〜80μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が45%、繊維の直径のCV%が65%、当該濾過層の厚みのCV%が30%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径8.9μm、密度0.33g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は95%である。本発明の濾過材料の各物性は表2を参照。
[実施例16]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径9.8μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付100g/m2、平均厚み460μm、任意の1点の厚み250〜600μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が25%、繊維の直径のCV%が20%、当該濾過層の厚みのCV%が14%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径9.8μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付100g/m2、平均厚み460μm、任意の1点の厚み250〜600μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が25%、繊維の直径のCV%が20%、当該濾過層の厚みのCV%が14%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径8.4μm、密度0.30g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は95%である。本発明の濾過材料の各物性は表2を参照。
[実施例17]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径6.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み160μm、任意の1点の厚み80〜260μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が35%、繊維の直径のCV%が30%、当該濾過層の厚みのCV%が16%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径6.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み160μm、任意の1点の厚み80〜260μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が35%、繊維の直径のCV%が30%、当該濾過層の厚みのCV%が16%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径9.1μm、密度0.32g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は90%である。本発明の濾過材料の各物性は表2を参照。
[実施例18]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径3.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付40g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が60%、繊維の直径のCV%が40%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径2〜5Dのポリテトラフルオロエチレン短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、調製されたポリテトラフルオロエチレン繊維ウェブをそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2〜5Dのポリテトラフルオロエチレンを原料にフィラメントを作成してから織り、目付120g/m2のポリテトラフルオロエチレン平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径9.1μm、密度0.47g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は92%である。本発明の濾過材料の各物性は表2を参照。
[比較例1]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径11.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付4g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が5%、繊維の直径のCV%が50%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径11.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付4g/m2、平均厚み120μm、任意の1点の厚み60〜220μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が5%、繊維の直径のCV%が50%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径16.0μm、密度0.31g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は70%である。当該濾過材料の各物性は表3を参照。
[比較例2]
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径0.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付110g/m2、任意の1点の厚み120μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が15%、繊維の直径のCV%が20%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(1)ポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の調製:ポリマー送り込み‐溶融押出‐平均直径0.4μmのポリフェニレンサルファイド繊維の形成‐冷却‐ウェブ形成‐結合して布を形成し、目付110g/m2、任意の1点の厚み120μmの不織布を調製して第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層とする。測定したところ、直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率が15%、繊維の直径のCV%が20%、当該濾過層の厚みのCV%が17%である。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに火炎熱融着法で、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径1.9μm、密度0.32g/cm3の濾過材料を調製する。測定したところ、第1の濾過層中の直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が他の3層中に占める比率は0重量%、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は90%である。当該濾過材料の各物性は表3を参照。
[比較例3]
(1)第1のPTFE膜濾過層の準備:平均直径1.0μm、目付2g/m2のPTFE膜を第1のPTFE膜濾過層に用いる。
(1)第1のPTFE膜濾過層の準備:平均直径1.0μm、目付2g/m2のPTFE膜を第1のPTFE膜濾過層に用いる。
(2)耐熱繊維ウェブの濾過層、非濾過層の調製:平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を経て、ポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを調製してそれぞれ第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層とし、かつ、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層と第4の耐熱繊維ウェブ濾過層との総目付は390g/m2である。
(3)第3の織物増強層の調製:太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物を調製して第3の織物増強層とする。
(4)濾過材料の調製:上記ステップで調製した第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層をこの順に積層し、ニードルパンチの方式で一体化させ、さらに熱融着法で、第1のPTFE膜濾過層を第2の耐熱繊維ウェブ濾過層の表面上に融着させて、最終的に平均孔径3.5μm、密度0.39g/cm3の濾過材料を調製し、かつ濾過材料中、1.0〜20.0μmの孔径が占める比率は94%である。当該濾過材料の各物性は表3を参照。
[比較例4]
平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド繊維を50重量%と、平均直径10μmのポリフェニレンサルファイド繊維を50%用いて、混綿、開綿、梳綿、ネット上での開繊を行った後、パンチ密度50本/cm2でニードルパンチを行い、目付215g/m2のポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを形成して濾過層とする。
平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド繊維を50重量%と、平均直径10μmのポリフェニレンサルファイド繊維を50%用いて、混綿、開綿、梳綿、ネット上での開繊を行った後、パンチ密度50本/cm2でニードルパンチを行い、目付215g/m2のポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを形成して濾過層とする。
太さ2.2dtex、平均直径14.5μmのポリフェニレンサルファイド短繊維を織り、経方向密度79本/5cm、緯方向密度30本/5cm、目付120g/m2のポリフェニレンサルファイド平織物中間織物増強層を調製する。
平均直径14.5μmの耐熱繊維を100重量%用い、開綿、梳綿、ネット上での開繊を行った後、パンチ密度50本/cm2でニードルパンチを行い、目付215g/m2のポリフェニレンサルファイド繊維ウェブを形成して非濾過層とする。
その後、濾過層、中間織物増強層、非濾過層の順で積層してからニードルパンチを行って濾材を調製し、当該濾過材料の各物性は表3を参照。
上の表より、
(1)実施例1、2、3からわかるように、同等条件において、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の目付の増大に伴い、得られる濾過材料は捕集率効率がより高く、循環時間がより長く、出口粉塵濃度がより低くなる。
(1)実施例1、2、3からわかるように、同等条件において、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の目付の増大に伴い、得られる濾過材料は捕集率効率がより高く、循環時間がより長く、出口粉塵濃度がより低くなる。
(2)実施例2、4、5からわかるように、同等条件において、実施例2及び実施例5を比較すると、実施例2では、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層中の繊維の平均直径が好適範囲内であるとき、得られる濾過材料の捕集効率が高く、循環時間が長い。実施例2と実施例4を比較すると、いずれも好適範囲であるとき、実施例4では第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層中の繊維の平均直径が小さく、得られる濾材は出口濃度がより低いものの、循環時間がやや短い。
(3)実施例6及び実施例7からわかるように、同等条件において、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層中の直径0.1〜6.0μmの繊維の含有量がより多く、繊維の直径のCV%がより小さく、得られる濾過材料の捕集効率は前者と比べてより高く、循環時間がより長く、出口粉塵濃度がより低い。
(4)実施例8及び実施例9からわかるように、同等条件において、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層をニードルパンチ貼り合わせで複合したとき、後者の厚みのCV%が高くなればなるほど、調製した濾過材料の捕集効率はむしろ前者よりも低く、循環時間が短く、出口粉塵濃度が低い。
(5)実施例2、10、11からわかるように、同等条件において、実施例2の濾過材料の平均孔径がより好適な範囲(6.0〜11.0μm)であれば、低出口濃度(0.10mg/Nm3以下)が保証される条件下でその循環時間はより長くなる。
(6)実施例2及び実施例12からわかるように、同等条件において、実施例12の濾過材料中に1.0〜20.0μmの孔径が占める比率がより低いとき、後者の捕集効率が低く、循環時間が短く、出口粉塵濃度が高い。
(7)実施例2及び実施例14からわかるように、同等条件において、実施例2の第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層をフレームラミネートで複合したとき、厚みのCV%は約4分の1に減少しており、なおかつ、実施例2の厚みの最小値が60μmより大きければ、粉塵が効果的に外に隔離され、出口濃度が低く、濾過効果が高く、循環時間が長く、圧損が小さい。
(8)実施例13及び実施例14からわかるように、同等条件において、実施例14では第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の上面に1層の一般耐熱繊維ウェブ層があり、得られる濾過材料の捕集効率は実施例13よりもやや高く、耐久性(耐噴射性)は実施例13よりも優れている。
Claims (13)
- 少なくとも4層構造を含み、第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層、第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層、及び第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層を含み、かつ第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の平均直径が0.5〜10.0μmであることを特徴とする、濾過材料。
- 前記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成していた直径0.5〜10.0μmのポリフェニレンサルファイド繊維が、他の3層中には0〜2.0重量%の比率で存在していることを特徴とする、請求項1に記載の濾過材料。
- 前記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維は、平均直径が1.0〜5.0μmであることを特徴とする、請求項1に記載の濾過材料。
- 第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する直径0.1〜6.0μmの繊維が占める比率は、20〜100%であることを特徴とする、請求項1に記載の濾過材料。
- 平均孔径が2.0〜15.0μmであることを特徴とする、請求項1に記載の濾過材料。
- 前記濾過材料のうち、1.0〜20.0μmの範囲の孔径が90%以上を占めることを特徴とする、請求項1又は5に記載の濾過材料。
- 前記第2の耐熱繊維ウェブ濾過層、第3の織物増強層及び第4の耐熱繊維ウェブ非濾過層の総目付が300〜800g/m2であり、前記濾過材料の密度が0.2〜0.5g/cm3であることを特徴とする、請求項1に記載の濾過材料。
- 第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の断面が円形断面又は異形断面であることを特徴とする、請求項1に記載の濾過材料。
- 前記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の目付が5〜100g/m2であることを特徴とする、請求項1に記載の濾過材料。
- 前記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層上に、もう1層の目付200g/m2以下の耐熱繊維ウェブ層があることを特徴とする、請求項1に記載の濾過材料。
- 前記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層を構成する繊維の直径のCV%が100%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の濾過材料。
- 前記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布層の任意の1点の厚みが20〜600μmであることを特徴とする、請求項1に記載の濾過材料。
- 前記第1のポリフェニレンサルファイドメルトブロー不織布濾過層の厚みのCV%が50%未満であることを特徴とする、請求項1に記載の濾過材料。
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