JP3969601B2 - ろ過布およびそれからなるバグフィルター - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリフェニレンサルファイド系繊維からなるダスト剥離性能およびダスト捕集性能に優れたろ過布およびバグフィルターに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
都市ゴミ焼却炉やボイラー燃焼炉などに付設される排ガス用バグフィルターに用いられるろ布には、焼却排ガスが高温であるため耐熱性・耐薬品性が求められる。耐熱性・耐薬品性に優れた繊維としてはポリフェニレンサルファイド繊維、メタ系アラミド繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ポリイミド繊維などがあり、それら繊維やポリテトラフルオロエチレン繊維にガラス繊維を混入したものなど織物やフェルトとし、そのろ過布を袋状に縫製してバグフィルターとして一般的に使用されている。特にポリフェニレンサルファイド繊維は耐熱性・耐薬品性・耐加水分解性・強度などの特性にバランスよく優れ、バグフィルターに用いられるろ布を構成する繊維として好適である。ポリフェニレンサルファイド繊維に比較して例えばメタ系アラミド繊維やポリイミド繊維は耐加水分解性が劣り、ポリテトラフルオロエチレン繊維は強度が劣る。
【0003】
またバグフィルターには、良好なダスト剥離性能およびダスト捕集性能がフィルター性能として求められる。ダスト剥離性能が劣るとバグフィルターがダストにより目詰まりし、集塵機の圧力損失が上昇し問題となる。近年、高効率であることで注目されている加圧流動床石炭ボイラーではバグフィルターの低圧損化が要求され、それを達成するためにダスト剥離性能にすぐれたバグフィルターが求められている。また排ガス中の煤塵濃度を低下させるためにダスト捕集性能に優れたバグフィルターが求められている。ポリフェニレンサルファイド繊維を含むフェルトろ過布のダスト剥離性能を改善するために特開平03−68408号公報ではフェルトの表面繊維を間接加熱溶融した後熱ロールプレスを行い表面を平滑化する方法が提案されている。しかし本方法は強度の処理を行うと、ろ過布表面に占める繊維が融着している部分の面積の比率が高くなり有効ろ過面積が減少し、実質的なろ過速度が増大することによりダストがフェルト内部に進入しやすくなり、かえってダスト剥離性能が劣化するという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術のかかる欠点に鑑み、ポリフェニレンサルファイド繊維からなるダスト剥離性能およびダスト捕集性能に優れたろ過布およびそれからなるバグフィルターを提供せんとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するために、本発明は次のような手段を採用する。すなわち、本発明のろ過布は、繊度が0.3〜1.5dの範囲にあるポリフェニレンサルファイド系繊維で少なくとも表面層が構成されてなり、繊度が1.8dを越える繊維で裏面側が構成されてなる、ニードルパンチフェルトからなるろ過布であって、かつ、該ろ過布の表面から裏面にかけて、平均繊度でみたとき、繊度勾配のある構成を有することを特徴とするものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明はダスト剥離性能およびダスト捕集性能に優れたポリフェニレンサルファイド繊維からなるろ過布およびバグフィルターを提供することについて鋭意検討したところ、ろ過布の少なくとも表面層を繊維の繊度が0.3〜1.5dの範囲にあるポリフェニレンサルファイド系繊維で構成し、かつ、裏面側を繊度が1.8dを越える繊維で構成し、表面から裏面にかけて、平均繊度でみたとき、繊度勾配のある構成にして、ニードルパンチして一体化したフェルトで構成してみたところ、かかる課題を一挙に解決することを究明したものである。
【0007】
本発明のポリフェニレンサルファイド繊維とは耐熱性、耐薬品性、耐加水分解性に優れていることで知られている繊維であり、該繊維はその構成単位の90モル%以上が−(C6 H4 −S)n −で構成される重合体で構成されている繊維である。
【0008】
本発明のろ過布は、繊度が0.3〜1.5dの範囲にあるポリフェニレンサルファイド系繊維で少なくとも表面層が構成されていることが重要である。この様な細い繊維がろ過布表面に存在することにより、ろ過布の少なくとも表面層が緻密になる。この面をダスト捕集面として使用すると、フィルター使用時のダストのろ過布内部への進入が減少し表面ろ過となり、パルスジェットなどによるダスト剥離性能が改善される。また表面ろ過によりダストによるケーキ層が早期に形成されることから実質的なダスト捕集性能を高めることができる。また本発明のろ過布は、裏面側を繊度が1.8dを越える繊維で構成し、表面から裏面にかけて構成する繊維の平均繊度が異なっていて、太さ勾配がある。そのような太さ勾配を有するろ過布は繊度の異なる少なくとも2層のシートを積層することにより得られる。ここで繊度が異なるとは、その繊度比が1.1〜40であるものである。ここでいう繊度とは、いずれも平均繊度であり、上述「0.3〜1.5dの範囲にある」とは、平均繊度でみたときに、この繊維繊度の範囲内であればよいことを意味するものである。例えば織物を基布としてその両面に短繊維からなるウェブを積層したニードルパンチフェルトをろ過布とする時に、両面のウェブを構成する繊維の繊度を表面側は0.3〜1.5dの範囲とし、裏面側は1.8dを越える繊維で構成して、ニードルパンチして一体化することにより、繊度勾配を有するろ過布を得ることができる。このようなろ過布の両面で構成繊維の繊度が異なる構成をとることにより、低繊度化によるリテーナーとろ過布裏面の繰り返し接触によるバグフィルターの破損を防止することができる。
【0009】
フェルトろ過布においてはウェブを構成する繊維の繊度は0.3〜15dであることが好ましい。繊度が0.3d以下であるとニードルパンチ工程で繊維が損傷しフェルト強力が低下するので好ましくない。また繊維径が15d以上であるとフェルト構造が粗いものとなり、ダストの捕集性能が低下するので好ましくない。
【0010】
さらに本発明のフェルトろ過布はその低い繊度の繊維が存在する側の表面の繊維を部分的に融着することによりダスト剥離性能をさらに改善することができる。フェルト表面繊維を融着する方法としては毛焼き処理やミラー加工などの公知の方法を用いることができる。
【0011】
また本発明のバグフィルターは、該フェルトの低い繊度側をダスト捕集面となるように筒状に縫製することを特徴とし、これによりダスト離脱性およびダスト捕集性能に優れたバグフィルターを提供することができる。縫製に際してはポリフェニレンサルファイド繊維からなる縫糸を用いることができる。
【0012】
上記の構成のろ過布およびバグフィルターは、ポリフェニレンサルファイド繊維から構成されているので該繊維の持つ優れた耐熱性、耐薬品性、耐加水分解性によりバグフィルターの耐久性が優れたものになる。またフェルトの少なくとも表面層に繊度が0.3〜1.5dの範囲である細い繊維が存在することにより良好なダスト剥離性能およびダスト捕集性能を達成した。
【0013】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なおダスト剥離性能、ダスト捕集性能およびろ過布の耐摩耗性は以下の方法で測定した。
【0014】
(ダスト剥離性能)
JIS10種ダストを用い、ダスト濃度33g/m3 、ろ過風速1.5m/分でろ過を行い、圧力損失が150mmAqに達したときに圧力6kgf/cm2 の圧縮空気を0.1sec噴射することでダストを剥離する。これを200回繰り返し、200回繰り返すのに要する時間と200回繰り返し後の圧力損失によって評価した。
【0015】
(ダスト捕集性能)
JIS10種ダストを用い、ダスト濃度14g/m3 、ろ過風速2m/分でろ過を行い、圧力損失が20mmAq上昇するまでろ過を行い、ダストの供給量およびろ過布を通過したダスト重量から求めた。
【0016】
(フェルト耐摩耗性)
JISL1096テーバ形法摩耗強さに準拠し、摩耗輪としてNo.CS−10を用い、荷重500gで5000回摩耗後の外観変化を評価した。
【0019】
実施例1
繊度2d、カット長51mm、捲縮数14個/インチのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、単糸番手20s、合糸本数2本の紡績糸を得た。このものを平織りとし経糸密度26本/インチ、緯糸密度18本/インチのポリフェニレンサルファイド紡績糸基布を得た。該基布の片面に繊度0.8d、カット長51mm、捲縮数14個/インチのポリフェニレンサルファイド短繊維を用いたウェブを積層し、他方の面に繊度2.0d、カット長51mm、捲縮数14個/インチのポリフェニレンサルファイド短繊維を用いたウェブを積層し、目付550g/m2 、刺針密度300本/ cm2 のニードルフェルトを得た。このフェルトの繊度0.8dのウェブを用いた面をフェルト表面とし、繊度2.0dのウェブを用いた面をフェルト裏面とする。
【0020】
このフェルト表面をろ過面としたときのダスト剥離性能を表1に、ダスト捕集性能を表2に示した。またフェルト裏面の耐摩耗性を表3に示した。
【0021】
比較例1
繊度2.0d、カット長51mm、捲縮数14個/インチのポリフェニレンサルファイド短繊維を用い、単糸番手20s、合糸本数2本の紡績糸を得た。このものを織りとし経糸密度26本/インチ、緯糸密度18本/インチのポリフェニレンサルファイド紡績糸基布を得た。該基布の両面に繊度2.0d、カット長51mm、捲縮数14個/インチのポリフェニレンサルファイド短繊維を用いたウェブを積層し、目付550g/m2 、刺針密度300本/ cm2 のニードルフェルトを得た。
【0022】
このフェルトのダスト剥離性能を表1に、ダスト捕集性能を表2に示した。またフェルトの耐摩耗性を表3に示した。
【0023】
【表1】
【表2】
【表3】
表1の結果から明らかなように、実施例のろ過布はダスト剥離性能評価において、200回繰り返し後の圧力損失が低く200回繰り返すのに要する時間が長く、比較例に比較してダスト剥離性能に優れるものであった。また、表2の結果から明らかなように、実施例のろ過布のダスト捕集性能は比較例に比較して優れるものであった。さらに、表3の結果から明らかなように、実施例のろ過布の耐摩耗性は比較例と同等であった。
【0024】
【発明の効果】
本発明によれば、繊度が0.3〜1.5dの範囲にあるポリフェニレンサルファイド系繊維で少なくとも表面層が構成されてなり、繊度が1.8dを越える繊維で裏面側が構成されてなる、ニードルパンチフェルトからなるろ過布であって、かつ、該ろ過布の表面から裏面にかけて、平均繊度でみたとき、繊度勾配のある構成を有するので、バグフィルターに有用であるダスト剥離性能およびダスト捕集性能に優れたろ過布を提供することができる。
Claims (11)
- 繊度が0.3〜1.5dの範囲にあるポリフェニレンサルファイド系繊維で少なくとも表面層が構成されてなり、繊度が1.8dを越える繊維で裏面側が構成されてなる、ニードルパンチフェルトからなるろ過布であって、かつ、該ろ過布の表面から裏面にかけて、平均繊度でみたとき、繊度勾配のある構成を有することを特徴とするろ過布。
- 該繊維が、長繊維および短繊維から選ばれた少なくとも1種である請求項1に記載のろ過布。
- 該繊度勾配が、少なくとも2層のシートで構成されているものである請求項2に記載のろ過布。
- 該ろ過布の該表面層側のシート面が、フィルターの上流側に配置されるものである請求項1〜3のいずれかに記載のろ過布。
- 該ろ過布が、ポリフェニレンサルファイド織物基布の両面にポリフェニレンサルファイド繊維のウェブが積層されてなるニードルパンチフェルトである請求項1〜4のいずれかに記載のろ過布。
- 該フェルトの裏面側を構成する繊維/表面側を構成する繊維の繊度比が、1.1〜40である請求項1 〜5のいずれかに記載のろ過布。
- 該太い繊維が、高くとも15dの繊度を有するものである請求項1〜6のいずれかに記載のろ過布。
- 繊度が0.3〜1.5dの範囲にあるポリフェニレンサルファイド系繊維で構成されている表面が、部分的に融着されている請求項1〜7のいずれかに記載のろ過布。
- 繊度が0.3〜1.5dの範囲にあるポリフェニレンサルファイド系繊維で構成されている表面が、溶融玉を有する繊維端を含むものである請求項1〜8のいずれかに記載のろ過布。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のろ過布を用い、かつ、該ろ過布の繊度が0.3〜1.5dの範囲にあるポリフェニレンサルファイド系繊維で構成されている面をダスト捕集面として袋状に縫製して構成されていることを特徴とするバグフィルター。
- 該縫製が、ポリフェニレンサルファイド系繊維製縫糸を用いるものである請求項10に記載のバグフィルター。
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