JP2979060B2 - 高温濾過フエルト - Google Patents

高温濾過フエルト

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は高温気体中に同伴される粒子の濾過に適する
濾過フエルトに関する。
本発明を要約すれば、高温濾過フエルトはスクリム及
びからみ合わせたバットから成る。スクリムのマシン方
向の成分は40〜75％のガラス繊維と25〜60％のポリ（テ
トラフルオロエチレン）繊維のからみ合わせた連続フイ
ラメント糸から成る。スクリムの横マシン方向成分の繊
維はガラス、ポリ（テトラフルオロエチレン）、アラミ
ド、ポリアリレート、ポリフエニレンスルフイドの繊維
又はこれらの繊維のブレンドあるいはマシン方向糸にお
いて上に記したかさ高糸である。
発明の背景 支持網及びスクリム状に水力的にからみ合わせたステ
ープルフアイバのバットから成る濾過フエルトは、フラ
ンケンバークの米国特許第4,612,237号中に記されてい
る。この特許中で、ステープルフアイバは、ポリ（テト
ラフルオロエチレン）繊維とガラス繊維のブレンドから
成ることができ、且つスクリムは、ガラス繊維又は織っ
たポリ（テトラフルオロエチレン）糸あるいはステンレ
ス鋼、ポリアミド又はポリフエニレンスルフイドから成
ることができる。
フオーステンらの米国特許第4,361,619号は、ガラス
のステープルフアイバとポリ（テトラフルオロエチレ
ン）繊維のブレンドをポリ（テトラフルオロエチレン）
繊維中に縫い込むことによって製造した濾過フエルトを
記している。
発明の要約 本発明の濾過フエルトは、マシン方向（フェルトの製
造時に繊維がマシン上で動く方向）成分がガラス繊維及
びポリ（テトラフルオロエチレン）繊維のかさ高とした
連続フイラメント糸である支持スクリムとスクリム中に
からみ合わすか又は縫い込んだステープルフアイバのバ
ットから成る濾過フエルトである。本発明の濾過フエル
トは、高温気体からの同伴する粒子の濾過のために用い
るときに高い濾過効率と長い寿命を有するが、一般に比
較的高い単位面積当りの重さを有する濾過フエルトに伴
なう剛さ（モジュラス）と共に、単位面積当りの低い重
さを有している。
本発明の濾過フエルトは、工業において一般的な標準
的縫製方法によって、又は、より一般的になりつつあり
且つ米国特許4,612,237号中に記されている水力からみ
合わせ方法によって、製造することができる。
本発明の濾過フエルトのスクリムは、マシン方向成分
としてガラスとポリ（テトラフルオロエチレン）から成
るかさ高連続フイラメント糸を有しているから、フエル
ト製造の間の縫製時のスクリムの性質はマシン方向成分
としてガラス繊維のみを有しているスクリムにおけるよ
うに低下することがない。明らかに、ポリ（テトラフル
オロエチレン）成分の存在は、比較的僅かなガラス繊維
の切断を伴なうのみの縫製を可能とする。
本発明は300℃に至るまでの温度で用いることができ
る濾過フエルトである。これは支持スクリム、及びスク
リム中にからみ合わせるか又は縫い込んだステープルフ
アイバのバットから成っている。この濾過フエルトは約
400g〜約900gの１平方メートル当りの重さ；水柱20mmの
圧力差において１平方デシメートル当り約30〜400リッ
トルの空気透過率;20℃において測定するときに25mm当
りに100ニユートンよりも大きいフエルトのマシン方向
及び横方向における引張強さ;200℃において測定すると
きにマシン方向において幅25mm当り50ニユートン且つ横
方向において幅25mm当り100ニユートンよりも大きい引
張強さ;200℃において幅25mm当り125ニユートンよりも
大きいマシン方向における初期モジユラス（引張試験に
おける応力−歪曲線の破断前の曲線の勾配；及びマーチ
ンデール摩耗試験により10,000サイクル後に13％未満の
摩耗損失を有している。マーチンデール摩耗試験は織物
の耐摩耗性の測定のための英国標準方法BS5690:1988中
に記載されている。
支持スクリムは、100〜550g/平方メートルの重さを有
し且つスクリム中のマシン方向の糸は、1000〜5000dtex
（繊維長さ10000m当りのｇ数）の線密度を有し且つ重量
で40〜75％の0.2〜2dtex/フイラメントの線密度を有す
るガラス繊維と重量で25〜60％の３〜10dtex/フイラメ
ントの線密度を有するポリテトラフルオロエチレン繊維
を含有する、からみ合わせた連続フイラメントかさ高た
て糸から成っている。
ステープルフアイバのバットは約300〜800g/平方メー
トルの重さを有し、該バットのステープルフイラメント
は0.2〜20dtex/フイラメントの線密度を有し、且つアラ
ミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフエレンスル
フイド、ポリアクリレート、ポリケトン、ポリオキシケ
トン、ガラス、及びこれらのブレンドから成る部類から
選択することができる。
スクリムを織りによって製造するときは、横方向糸は
３〜10tdex/フイラメントの線密度を有するポリ（テト
ラフルオロエチレン）の連続フイラメントから成ること
が好ましい。
濾過フエルトのバットを構成するステープルフアイバ
は約0.1〜15cmの範囲の長さを有している。
詳細な説明 本発明の濾過フエルトのスクリム成分は織るか又は編
むことができる。いずれの場合においても、スクリムの
マシン方向糸成分（たて糸）は、からみ合わせた連続フ
イラメントかさ高糸である。この糸成分は工業的に公知
の標準的な方法によって、たとえば、タスラン法又はグ
リーンの米国特許第2,852,906号中の実施例に記載の糸
バルク化方法によって製造することができる。スクリム
のたて糸は0.2〜2dtex/フイラメントの線密度を有する4
0〜75％のガラス繊維を含有しなければならない。ガラ
ス繊維は、かさ高糸中の“直線的成分”、すなわち、糸
バルク化ジエツトに対して比較的僅かな線状単位の数で
過供給し、それによって、より著しく過供給した成分よ
りもからみ合い及びループが少ない成分である。
スクリムのたて糸の他の成分はポリ（テトラフルオロ
エチレン）繊維である。この成分は糸の残りの量、すな
わち、糸の重量で25〜60％を占めている。これらの繊維
は約３〜約10dtex/フイラメントの線密度を有してい
る。これらの繊維は、かさ高糸の“ルーピー成分”、す
なわち、糸バルク化ジエツトに対して比較的多く過供給
し、従ってガラス繊維よりも多くのからみ合いとループ
を有している繊維であることが好ましい。
スクリムの横方向成分（よこ糸成分）は比較的重要性
が低い。この成分はマシン方向の糸と同一の連続フイラ
メント糸であってもよいし、あるいは別の耐熱性連続フ
イラメント糸であってもよい。たとえば、ガラス繊維、
アラミド繊維、ポリ（テトラフルオロエチレン）繊維、
ポリアクリレート繊維、ポリフエニレンスルフイド繊維
又はこれらの繊維のブレンドから成ることができる。
横方向糸は150〜5000dtexの線密度を有している。こ
の糸を構成する繊維は0.2〜10dtex/フイラメントの線密
度を有していなければならない。
本発明の濾過フエルトを形成させるためにスクリム中
にからみ合わせるステープルフアイバのバットは約0.2
〜約20/dtex/フイラメントの線密度を有する繊維から成
っている。この繊維は、フエルトの使用温度において比
較的安定であり且つアラミド、ポリ（テトラフルオロエ
チレン）、ポリフエニレンスルフイド、ポリアクリレー
ト、ポリケトン、ポリオキシケトン、ガラス、及びこれ
らのフレンドから成る部類から選ぶ。ステープルフアイ
バのバットは約300〜800g/平方メートルの重さを有して
いる。バットの繊維は約0.2〜15cmの長さを有すること
が好ましく、2.5〜15cmの長さであることがもっとも好
ましい。
スクリムは通常の織り方法によって、又は編み方法
（たて糸編み）によって製造することができる。
実施例１ 1330dtexのポリテトラフルオロエチレン糸と1360dtex
のガラス糸をELTEC織機に供給することによってかさ高
の連続フイラメント糸を製造した。ポリテトラフルオロ
エチレン糸は132m/分で供給し、ガラス糸は115.50m/分
で供給した。織り交ぜジェット中の圧力は５バールに設
定し、空気の消費は10m3/時間とした。糸を11m/分の速
度で巻き取った。かさ高の糸は約3100dtexの線密度を有
していた。
この糸をマシン横方向の両成分糸として織ることによ
って織物（スクリム）を製造した。この織物は１平方メ
ートル当り260gの重さ（織機状態）とフエルト中で熱固
定後の１平方米当り290gの重さを有していた。
重量で76％の、約10cmの長さと7.4dtexの線密度を有
するポリテトラフルオロエチレンステープルフアイバ、
及び重量で24％の、約5cmの長さと約0.2dtexの線密度を
有するガラス繊維のブレンドのバットを、米国特許第4,
361,619号中に記載の方法に従って、スクリム中に縫い
込んだ。バットは407g/m2の重さであった。かくして得
た製品は290〜300℃における熱固定後に約2.29mmの厚さ
及び水柱20mmの圧力差で測定して239/dm2/分の空気透
過率を有していた。製品（濾過フエルト）は25℃におい
て測定するときに幅25mm当り149ニユートンのマシン方
向における引張強さと325ニユートンの横マシン方向中
における引張強さ；及び200℃において測定するときに
幅25mm当り75ニユートンのマシン方向における引張強さ
と176ニユートンの横マシン方向における引張強さを有
していた。フエルトは200℃において測定するときに303
ニユートンの初期モジユラス（マシン方向）及び200℃
において幅25mm当りに50ニユートンで引張るときに19.2
％の伸び；及び200℃において幅25mm当り75ニユートン
で引張るときに43.3％の伸びを有していた。
この濾過フエルトをマーチンデール試験機を用いて耐
摩耗性について試験した。10,000サイクル後に、11.5％
の重量損失を有していた。
この濾過フエルトを試験装置中で、米国特許第4,361,
619号に記載の手順に従って（但し気体速度は1.7m/分と
した）、濾過効率を試験した。濾過フエルトは、それを
通過する11mg/m3の気体の漏れを有していた。
実施例２ 実施例１に従って調製したかさ高の連続フイラメント
糸を用いて、工業的なたて糸編み方法を用いてスクリム
を製造した。スクリムは505g/m2の重さを有していた。3
14g/m2の重量を有する実施例１に用いたものと同様なガ
ラスとポリテトラフルオロエチレンから成るバットをス
クリム中に縫い込んだ。熱固定後に濾過フエルトは2.33
mmの厚さ、及び水柱20mmの圧力差において187.2l/dm2/
分の空気透過率を有していた。フエルトは25℃において
幅25mmに対して266ニユートンのマシン方向における引
張強さ及び25℃において測定するときに、幅25mmに対し
て349〜403ニユートンの横マシン方向の引張強さを有し
ていた。幅25mmにおいて測定するときに、200℃で横マ
シン方向において197ニユートン、マシン方向において1
71ニユートンの引張強さを有していた。フエルトの初期
モジユラスは幅25mm当り564ニユートンであった。
マーチンデール試験機を用いて耐摩耗性を試験すると
きに、試料は10,000サイクル後に11.0％の重量損失を有
していた。
この濾過フエルトを試験室において実施例１と同様に
して試験すると、濾過フエルトを通過する4.5mg/m3の気
体の漏れを有することが認められた。
実施例３ マシン方向糸として、実施例１に従って製造した、ガ
ラスとポリテトラフルオロエチレンのかさ高糸を、横マ
シン方向糸としてポリテトラフルオロエチレン糸を用い
て、適当なスクリムを製造した。
このスクリムは185g/m2の重さを有していた。実施例
１中で用いたものと類似の、350g/m2の重さのバットを
スクリム中に縫い込み、製品を熱固定した。
熱固定後に、製品は631g/m2の重さを有していた。こ
のようにして得た製品は水柱20mmの圧力差で測定して、
282/dm2/分の空気透過率を有していた。製品（濾過フ
エルト）は25℃において測定するときに幅25mm当り145
ニユートンのマシン方向における引張強さと287ニユー
トンの横マシン方向における引張強さ；及び200℃にお
いて測定するときに幅25mm当り61ニユートンのマシン方
向における引張強さと105ニユートンの横マシン方向に
おける引張強さを有していた。
この濾過フエルトをマーチンデール試験機を用いて耐
摩耗性について試験した。10,000サイクル後に、これは
11.3％の重量損失を有していた。
実施例４ 実施例１において製造したもののような、適当なスク
リムを使用して、水力縫製によって、水すき紙繊維のバ
ットを取り付けることができる。米国特許第4,569,088
号の実施例２は、水すき紙バットを製造するための適当
な方法を示す。この方法を用いて、但しバットの繊維と
して11.8gの7.4dtexの線密度を有する長さ6.4mmのポリ
テトラフルオロエチレン繊維及び4.6gの0.2dtexの線密
度を有する長さ6.4mmのガラス繊維を用いて、水すき紙
を調製した。
次いで水すき紙バットを水力的にスクリム中に縫い込
んだ。申し分ない濾過フエルトを取得した。
本発明の主な特徴及び態様を記すと次のとおりであ
る。
1.支持スクリム及びスクリム中にからみ合わせたステー
プルフアイバのバットから成る、300℃に至るまでの温
度における長期間の使用に対して適する濾過フエルトに
して、 該濾過フエルトは、400〜900gの範囲の１平方メート
ル当りの重さ；水柱20mmの圧力差において１分間当り１
平方デシメートルについて30〜400リットルの範囲の空
気透過率;25℃において測定するときに幅25mm当り100ニ
ユートンよりも大きなマシン方向及び横方向における引
張強さ;200℃において測定するときにマシン方向におい
て幅25mm当り50ニユートン及び横方向において25mm当り
100ニユートンよりも大きな引張強さ;200℃において幅2
5mm当り125ニユートンよりも大きいマシン方向における
初期モジユラス及び200℃において幅25mm当り50ニユー
トンの応力を与えるときに20％よりも小さい伸び；マー
チンデール摩耗試験により10,000サイクル後に13％未満
の摩耗重量損失を有し； 該支持スクリムは、１平方メートル当り100〜550gの
範囲の重さを有し、該支持スクリムを構成するマシン方
向糸は、1000〜5000dtexの範囲の線密度を有し且つ重量
で40〜75％の0.2〜2dtex/フイラメントの線密度を有す
るガラス繊維及び重量で25〜60％の３〜10dtex/フイラ
メントの範囲の線密度を有するポリ（テトラフルオロエ
チレン）繊維を含有する、連続フイラメントが互いにか
らみ合ったかさ高糸であり、横方向糸は150〜5000dtex
の範囲の線密度を有し、かつガラス、アラミド、ポリ
（テトラフルオロエチレン）、ポリアクリレート、ポリ
フエニレンスルフイド又はこれらの繊維のブレンドから
成る部類から選択される連続フイラメント糸又はマシン
方向糸として上に記したかさ高糸から成り； ステープルフアイバの該バットは１平方メートル当り
約300〜800gの範囲の重さを有し、該バットのステープ
ルフアイバは0.2〜20dtex/フイラメントの線密度を有
し、且つアラミド、ポリ（テトラフルオロエチレン）、
ポリフエニレンスルフイド、ポリアクリレート、ポリケ
トン、ポリオキシケトン、ガラス及びこれらのブレンド
から成る部類から選択したことを特徴とする、該濾過フ
エルト。
2.スクリムは編地であり且つよこ（横マシン方向）糸は
３〜10dtex/フイラメントの線密度を有するポリ（テト
ラフルオロエチレン）の連続フイラメントから成る、上
記１に記載の濾過フエルト。
3.スクリムは編地であり且つよこ（横マシン方向）糸は
0.2〜2.0dtex/フイラメントの線密度を有するガラスの
連続フイラメントから成る、上記１に記載の濾過フエル
ト。
4.バットのステープルフアイバは2.5〜15cmの範囲の長
さを有する、上記１に記載の濾過フエルト。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】支持スクリム及びスクリム中にからみ合わ
    せたステープルフアイバのバットから成る、300℃に至
    るまでの温度における長期間の使用に対して適する濾過
    フエルトであって、 該濾過フエルトは、１平方メートル当り400〜900gの範
    囲の重さ；水柱20mmの圧力差において１分間当り１平方
    デシメートルについて30〜400リットルの範囲の空気透
    過率;25℃において測定するときに幅25mm当り100ニユー
    トンよりも大きなマシン方向及び横方向における引張強
    さ;200℃において測定するときにマシン方向において幅
    25mm当り50ニユートン及び横方向において25mm当り100
    ニユートンよりも大きな引張強さ;200℃において幅25mm
    当り125ニユートンよりも大きいマシン方向における初
    期モジユラス及び200℃において幅25mm当り50ニユート
    ンの応力を与えるときに20％よりも小さい伸び；マーチ
    ンデール摩耗試験により10,000サイクル後に13％未満の
    摩耗重量損失を有し； 該支持スクリムは、１平方メートル当り100〜550gの範
    囲の重さを有し、（Ａ）該支持スクリムを構成するマシ
    ン方向糸は、1000〜5000dtexの範囲の線密度を有し、且
    つ、重量で40〜75％の0.2〜2dtex/フイラメントの線密
    度を有するガラス繊維及び重量で25〜60％の３〜10dtex
    /フイラメントの範囲の線密度を有するポリ（テトラフ
    ルオロエチレン）繊維を含有する、連続フイラメントが
    互いにからみ合ったかさ高糸であり、（Ｂ）横方向糸は
    150〜5000dtexの範囲の線密度を有し、かつガラス、ア
    ラミド、ポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリアクリ
    レート、ポリフエニレンスルフイド又はこれらの繊維の
    ブレンドから成る部類から選択される連続フイラメント
    糸又はマシン方向糸として上記したかさ高糸であり； ステープルフアイバの該バットは１平方メートル当り約
    300〜800gの範囲の重さを有し、該バットのステープル
    フアイバは0.2〜20dtex/フイラメントの線密度を有し、
    且つアラミド、ポリ（テトラフルオロチレン）、ポリフ
    エニレンスルフイド、ポリアクリレート、ポリケトン、
    ポリオキシケトン、ガラス及びこれらのブレンドから成
    る部類から選択したことを特徴とする、濾過フエルト。
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