JP4110628B2

JP4110628B2 - Fabric and manufacturing method thereof

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Publication number: JP4110628B2
Application number: JP25121698A
Authority: JP
Inventors: 弘二川上; 清相原; 威彦三吉
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2018-09-04
Also published as: JPH11158776A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた耐熱性、プリーツ加工性、およびプリーツ加工後の高温時での形態保持性を兼ね備えた布帛およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
本発明の布帛は、例えば、ゴミ焼却炉、石炭ボイラー、あるいは金属溶解炉などから排出される高温ダストを集塵するためのフィルター用濾布などに好適に使用されるものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来、例えば、ゴミ焼却炉、石炭ボイラー、金属溶解炉などから排出されるダストを集塵するためのフィルターとしては、周知のように、バグフィルターが用いられてきた。
【０００４】
そのバグフィルター濾材は、用途によっても違うが、排ガスの温度が１５０〜２５０℃の高温であることから耐熱性を必要とする。また、この温度雰囲気下において高捕集効率が必要なことから、限られた空間内で、すなわち狭い空間内で濾過面積をできるだけ多くとる必要があった。
【０００５】
従来、このような高温下で使用される濾布は、ポリフェニレンサルファイド（以下、「ＰＰＳ」という）繊維、メタアラミド繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維、あるいはガラス繊維などの濾布素材を用いて、基布とウェブとを積層し、ニードルパンチあるいは噴射水流等によって繊維を絡合させることによって得られるフェルトが用いられてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来のバグフィルター用フェルトは、濾過効率が劣るため、この分だけ濾過面積を大きくとる必要があった。
【０００７】
また、フェルトの濾過面積を大きくとろうとすると、集塵機自体を大きくする必要がある。限られた空間の中でより大きく濾過面積を確保する手段として、ビル空調用、空気清浄機用、掃除機用、エアコン用などの一般的なフィルター材では、不織布にプリーツ加工を施すことで、濾過面積を大きくすることが行われ、これにより、濾過機能を高めてフィルターに使用される。しかしながら、従来のバグフィルター用フェルトは、柔軟なものであるため、プリーツ加工は不可能であった。
【０００８】
本発明は、かかる問題を解決せんとするもので、ゴミ焼却炉、石炭ボイラー、金属溶解炉などの１５０℃〜２５０℃の高温で使用される濾布として、耐熱性とプリーツ加工性、およびプリーツ加工後の高温時での形態保持性を兼ね備えた布帛およびその製造方法を提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用する。すなわち、本発明は、ポリフェニレンサルファイド繊維からなる不織布に、合成樹脂が該不織布の全重量に対して５〜５０重量％の範囲内で含浸されたプリーツ用の耐熱性布帛であって、ＪＩＳＬ−１０９６で規定するガーレ法に基づく剛軟度が３０００〜１００００ｍｇｆの範囲内であり、前記合成樹脂がビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型のいずれか一つのエポキシ樹脂である布帛を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、少なくとも以下のステップを含み、ＪＩＳＬ−１０９６で規定するガーレ法に基づく剛軟度が３０００〜１００００ｍｇｆの範囲内であるプリーツ用の耐熱性布帛を製造する布帛の製造方法を提供するものである。
【００１１】
Ａ．カーディング法またはスパンボンド法にて、構成繊維がポリフェニレンサルファイド繊維からなる不織布を製造する第１工程、
Ｂ．前記不織布の構成繊維間に、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型のいずれか一つのエポキシ樹脂を前記不織布の全重量に対して５〜５０重量％の範囲内になるように含浸させる第２工程、
Ｃ．前記樹脂が含浸された不織布を乾燥する第３工程、および
Ｄ．乾燥された不織布の製品厚みを０．３〜３ｍｍの範囲内に設定する第４工程。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面等に基づいて具体的に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の布帛を焼却炉の後部に設けた集塵機のプリーツ型フィルターとして用いた例の概略図である。なお、本発明の布帛は、本発明の技術的特徴が活かされるものであれば、集塵機用途以外の用途にも用いることができることはもちろんであり、特に限定されるものではない。
【００１４】
図１中の１は、図示されていない前工程の焼却炉から廃棄される高温の含じんガスの入口であり、２はあらかじめ径の大きなダストを除去するための多孔板である。３は本発明の布帛をプリーツ型に形成した濾布（以下、「プリーツ型濾布」という）、４は外部から高圧ガスを送り込むための高圧空気配管、５はそれぞれのプリーツ型濾布の入口付近に高圧ガスを噴射するためのブローパイプである。６はホッパー、７は底部に溜まったダストを定期的に排出するためのスクリューコンベヤー、８は清浄化されたガスのガス出口である。
【００１５】
このように構成された集塵機において、ガス入口１より含じんガスが入り、多孔板２を経てホッパー６内に侵入する。ホッパー内の含じんガスはプリーツ型濾布３を経ることにより清浄されたガスとなりガス出口８より排出される。また、含じんガスを濾過することによりプリーツ型濾布３の表面に付着したダストは高圧空気配管４を通じてブローパイプ５より噴射される高圧エアーにより間欠的に払い落とされる。
【００１６】
本発明の布帛から形成されたプリーツ型濾布３は、以下に詳しく説明するように耐熱性繊維としてのＰＰＳ繊維と合成樹脂とから構成されている。
【００１７】
本発明で用いられるＰＰＳ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が知られている繊維であり、該繊維はその構成単位の９０％以上が−（Ｃ₆Ｈ₄−Ｓ）_n−（ｎは、１以上の整数）で構成されるフェニレンサルファイド構造単位を含有する重合体からなる繊維である。
【００１８】
上述した繊維の繊維長は、フィルターとして用いる場合での必要な強力を得るために２〜１００ｍｍの範囲とするのが好ましい。繊維長が２ｍｍ未満の場合、繊維どうしの絡合が不足し強力不足となる場合があるので望ましくない。また、１００ｍｍを越えると、繊維の開繊不良が発生する場合があるので望ましくない。また、繊維の繊度は、フィルターとして用いる場合での必要な強力を得るために０．１〜１５デニールとするのが好ましい。
【００１９】
すなわち、繊度が０．１デニール未満の場合、単繊維強力が低くなるため布帛の強力も低くなり、好ましくない場合がある。繊度が１５デニールを越えると、繊度が太すぎるため、製糸時に繊度むらが生じやすく、紡糸安定性に欠け好ましくない場合がある。
【００２０】
本発明の布帛では、良好なプリーツ加工性、およびプリーツ加工後の高温時での形態保持性に必要な剛軟度を得るために、合成樹脂が含浸されて使用されるものである。
【００２１】
該合成樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましい。
【００２２】
熱硬化性樹脂を使用することが、布帛が高温であるときにおけるプリーツの良好な形態保持性を得る上で好ましい。
【００２３】
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が、布帛が高温であるときにおけるプリーツの良好な形態保持性を得る上で好ましい。該エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型が好ましく、中でも、ビスフェノールＡ型が高温時におけるプリーツの形態保持性を得る上でより好ましい。
【００２４】
また、ＰＰＳ繊維からなる不織布に含浸させる合成樹脂の量は、布帛の剛軟度の点から、不織布の全重量に対して５〜５０重量％の範囲にする必要がある。
【００２５】
５重量％より少ないと、布帛の剛軟度の不足によりプリーツ加工性が悪くプリーツ加工後の形態保持が難しい。一方、５０重量％を越えると、布帛が硬すぎるためプリーツ加工が困難となる。
【００２６】
本発明の布帛が用いられて形成されるプリーツ型濾布３は、上述したように、使用時においては、一般に１５０〜２５０℃の高温にさらされることから、そのような高温度下においてもプリーツの形態を維持する必要がある。
【００２７】
プリーツ型濾布３に形成される本発明の布帛にＰＰＳ繊維を用いる理由としては、そのような高温にさらされても、実質的にプリーツ型濾布の劣化を生じさせないためである。
【００２８】
また、合成樹脂は、プリーツ加工性を良好にするためと、高温時でもプリーツの形態を保持するために使用するものである。標準状態（温度：２０℃、大気圧）での布帛の剛軟度は、本発明者らの各種知見によれば、プリーツ加工性とプリーツ加工後の高温時での形態保持性の点から３０００ｍｇｆ以上１００００ｍｇｆ以下にする必要があり、好ましくは３０００ｍｇｆ以上７０００ｍｇｆ以下の布帛を使用することである。剛軟度が３０００ｍｇｆより小さい場合、プリーツ加工性が悪くプリーツ加工後の形態保持も難しい。また、剛軟度が１００００ｍｇｆより大きい場合、プリーツ加工が困難となる。
【００２９】
本発明でいう剛軟度は、布帛のタテ方向、ヨコ方向の少なくとも一方向の値が３０００ｍｇｆ以上１００００ｍｇｆ以下であればよいものである。
【００３０】
ただし、本発明者らの検討によれば、剛軟度３０００ｍｇｆ以上１００００ｍｇｆ以下を示すのは、プリーツ加工性とプリーツ加工後の形態保持性の面から、特に、布帛のタテ方向の値であることが好ましい。
【００３１】
なお、布帛のタテ方向とは、一般に、布帛の長さ方向のことをいい、本発明では、この方向にて剛軟度が上記範囲内の値を示すことが好ましいものである。その理由は、一般に布帛にプリーツを付与する場合には、布帛の該長さ方向（タテ方向）と、プリーツ折り曲げ線方向が直交するように折り曲げて、プリーツ付与をすることが工業的生産として一般的だからである。
【００３２】
また、本発明でいう剛軟度とは、ＪＩＳＬ−１０９６で規定するガーレ法に基づいて測定された値をいう。
【００３３】
ここで、図２と図３を用いてＪＩＳＬ−１０９６で規定するガーレ法を詳しく説明する。
【００３４】
図２は、ガーレ式試験機の斜視図であり、図３はその試験方法を説明する図である。
【００３５】
図２において、９はプリーツ型濾布３に形成する本発明の布帛の短冊状の試験片であり、１０はその試験片を固定するためのチャック、１１は試験片を左右に可動させるための可動アームであり、１２は、１１により動かされる試験片によって左右のいずれかに動かされる振子、１３は該振子の支点、１４は振子の動きを見るための目盛板、１５は可動アーム１１を左右に動かすためのスイッチである。
【００３６】
以上述べたガーレ式試験機を用い、図２に示すように、長さ（Ｌ×２．５４）ｃｍ（Ｌ：整数）、幅Ｄｃｍの試験片９をチャック１０に取り付け、可動アーム１１上の目盛Ｌに合わせてチャックを固定する。次に、図３に示すように振子１２の支点１３より下部の荷重取付孔ａ、ｂ、ｃに荷重Ｗ１（ｇ）、Ｗ２（ｇ）、Ｗ３（ｇ）（Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３）を取り付ける。
【００３７】
取り付け方としては、例えば荷重Ｗ１を取付孔ａに取り付けた場合に振子１２が目盛板１４を振り切る場合には、取付孔をａからｂに変更するか、または、荷重をＷ１からＷ２に付け替える。また、それでも振り切る場合には取付孔をｂからｃに変更するか、荷重をＷ１からＷ２に付け替える。このようにして、サンプルの剛軟度に合わせて荷重、取付孔を適宜付け替える。
【００３８】
このように、取付穴３種類と荷重数種類を選択することにより、いく種類もの回転モーメントを設定することができ、測定すべき布帛の剛軟度に合わせて適切な回転モーメントを選択するものである。
【００３９】
そして、スイッチボタン１５を押して可動アーム１１を図３に示すように反時計方向に低速回転させ、試験片９が振子１２から離れるときの目盛ＲＧを目盛板１４から読みとり、下式より曲げ反発性を示す剛軟度を求めるものである。
【００４０】
剛軟度（ｍｇｆ）
＝ＲＧ×(ａＷ_a＋ｂＷ_b＋ｃＷ_c）×（(Ｌ×２．５４）²／Ｄ）×０．３０６
ここに、ａ、ｂ、ｃ：荷重取付孔と支点間の距離（ｃｍ）
Ｗ_a、Ｗ_b、Ｗ_c：ａ，ｂ，ｃそれぞれの荷重取付孔に取り付けた荷重の質量（ｇ）
この剛軟度は、試験片をタテ、ヨコそれぞれ５枚採取し、各々５枚の表裏のそれぞれについてタテ方向、ヨコ方向それぞれを測定し、タテ方向の平均値、ヨコ方向の平均値をそれぞれから求めるものである。
【００４１】
さらに、本発明者らは、種々検討を重ねた結果、本発明の布帛の目付Ｘ（ｇ／ｍ²）と剛軟度Ｙ（ｍｇf）との関係を、図４に示したように下記式（１）および式（２）
１０≦Ｙ／Ｘ≦ ２０………（１）、
２００≦ Ｘ ≦５００………（２）
を同時に満足する範囲内のものにすることによって、濾過効率不足や圧力損失の上昇という問題もなく、また、良好なプリーツ加工性や高温時でのプリーツの形態保持性を持たせることができるという知見を得た。
【００４２】
すなわち、図４において、目付Ｘ（ｇ／ｍ²）が２００未満（領域Ｃ）であると濾過効率が低くなり好ましく無い。また目付Ｘ（ｇ／ｍ²）が５００を越える（領域Ｄ）と、圧力損失が高くなり好ましく無い。
【００４３】
一方、２００≦ Ｘ ≦５００であっても、Ｙ／Ｘが１０未満（領域Ａ）であると、プリーツ加工時に折り目が鋭角にならなかったり、プリーツ加工後の高温時での形態保持性が難しくなり好ましくない場合がある。Ｙ／Ｘが２０を越える（領域Ｂ）と、剛軟度が高すぎるためにプリーツ加工自体が困難であったり、プリーツ加工時に折り目が割れて破れてしまい好ましく無い場合がある。
【００４４】
よって、剛軟度Ｙ（ｍｇｆ）／目付Ｘ（ｇ／ｍ²）の最も好ましい範囲は、図４の領域Ｅである。
【００４５】
本発明の布帛は、プリーツ状に折り曲げ加工されて使用されることを技術本旨とする。
【００４６】
かかるプリーツ加工方法については、特に限定されるものではないが、一例として挙げると、例えば、幅が５０ｃｍ、長さが３００ｍあるシートをロータリー式プリーツ加工機で折り曲げ、ピッチ３ｃｍとなるようにプリーツ加工を施す。
【００４７】
上記プリーツ状に折り曲げ加工された布帛の山と山との間のピッチは３〜５０ｍｍであることが好ましい。ピッチ間が３ｍｍより小さい場合、山と山の間に重なりが起こり、フィルターとして使用した場合、圧力損失が高くなるという問題が発生する場合がある。また、５０ｍｍを越える場合も、濾過面積の低下により濾過風速が速くなり圧力損失が高くなる場合がある。
【００４８】
本発明の布帛は、例えば、上記したように断面がプリーツ状に折り曲げ加工されることにより、図１に示したプリーツ型濾布等の耐熱性を有するエアフィルターの基材等に用いられ得るものである。但し、プリーツの形状は、上記三角形の他、波形などであってもよいのであり、特に限定されるものではない。
【００４９】
本発明の布帛の特徴は、耐熱性とプリーツ加工性、プリーツ加工後の高温時での形態保持性を兼ね備えた布帛であり、ゴミ焼却炉、石炭ボイラー、金属溶解炉などから排出されるダストを高温集塵するためのフィルター材などに、好適に使用できるものである。
【００５０】
次に、本発明の布帛の製造方法の一例を、図５を用いて説明する。
【００５１】
図５は、本発明の布帛の製造方法の一例のフローチャート図である。
【００５２】
図５において、１６は繊度０．１〜１５デニール、繊維長２〜１００ｍｍのＰＰＳ繊維を開綿させるオープナー工程である。１７は繊維を一方向にそろえてシート状にするカーディング工程である。１８はそのシートを積層するクロスラッピング工程である。１９は針を突き刺すことにより繊維層を絡めフェルト状の不織布を得るニードルパンチ工程である。２０はニードルパンチ工程１９より得られた不織布に樹脂を含浸する樹脂含浸工程である。２１は樹脂含浸工程で樹脂が含浸された不織布を乾燥させるための乾燥工程である。２２は乾燥された布帛を熱プレス処理するためのカレンダー工程である。
【００５３】
このような一連の工程を経ることにより、本発明の布帛を製造することができる。
【００５４】
次に、本発明の布帛の製造工程に特に関連する工程を説明する。
【００５５】
＜不織布製造工程（第１工程）＞
第１工程ではカーディング法またはスパンボンド法にて、本発明の布帛の構成繊維となるＰＰＳ繊維からなる不織布が製造される。また、第１工程のカーディング法は、通常一般に用いられているカーディング条件で製造されることが望ましい。カーディング法で用いられるＰＰＳ繊維の繊維長は、２〜１００ｍｍの範囲とすることが好ましい。また、第１工程で用いられるＰＰＳ繊維の単繊維繊度は０．１〜１５デニールの範囲とすることが好ましい。
【００５６】
＜樹脂含浸工程（第２工程）＞
第２工程では、前記不織布の構成繊維間に、合成樹脂を前記不織布の全重量に対して５〜５０重量％の範囲内になるように含浸させる。第２工程で用いる合成樹脂としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を用い、樹脂含浸条件としては常温の状態で通過時間１〜１２０秒の範囲で行うことが好ましい。
【００５７】
また、第２工程の前に第１工程で作られた布帛を熱プレス処理することが布帛の寸法安定性を向上させる上で好ましい。この場合の熱プレス処理は、特にその手段を限定されるものではなく、シート表面を熱プレス処理できるものであればよい。
【００５８】
該熱プレス処理される部分は、シート全面または一部分のいずれでもよく、ロールを使用する場合、ロール表面はフラットであっても凹凸を有するものであってもよい。一般のロールカレンダー装置等によってプレスすることにより達成できる。
【００５９】
また、熱プレス処理は、温度１００〜２５０℃の範囲であって、０．１〜３ｍｍの範囲の空隙内を通過させることが好ましい。温度が１００℃未満、あるいは空隙が３ｍｍより大きい場合、熱処理が十分行うことができないため、布帛の寸法安定性に欠ける場合がある。温度が２５０℃より高い場合、あるいは空隙が０．１ｍｍより小さい場合、布帛がフィルム状となってしまい、樹脂含浸性が劣る場合がある。
【００６０】
＜乾燥工程（第３工程）＞
第３工程では、前記合成樹脂が含浸された不織布を乾燥する。
【００６１】
例えば、乾燥条件として温度８０〜２５０℃、時間１０〜６００秒の範囲で乾燥させることにより、合成樹脂はＰＰＳ繊維の少なくとも一部に溶融接着し、これらを互いに接合する。
【００６２】
＜熱プレス工程（第４工程）＞
第４工程では、本発明の布帛の厚みを最終製品としての厚みである０．３ｍｍから３ｍｍの範囲内に設定する。
【００６３】
そのための厚みを制御する手段としては、例えば、前記第３工程で乾燥された不織布に熱プレス処理を施すことが好ましい。
【００６４】
熱プレス処理は、特にその手段を限定されるものではなく、シート表面を熱プレス処理できるものであればよい。処理される部分は、シート全面または一部分のいずれでもよく、ロール表面はフラットであっても凹凸を有するものであってもよい。一般のカレンダー装置等を用いて不織布を熱プレス処理することにより達成できる。具体的には、温度８０〜２００℃の範囲であって、最終製品厚みよりも狭い０．１〜３ｍｍの範囲の空隙内を通過させることが好ましい。温度が８０℃未満、あるいは空隙が３ｍｍより大きい場合、熱処理が十分行うことができないため、厚みを制御することが困難となる場合がある。一方、温度が２００℃より高い場合、あるいは空隙が０．１ｍｍより小さい場合は、布帛の厚みが薄くなりすぎてしまう場合があり、好ましくない。
【００６５】
なお、第３工程通過後において、布帛の厚みが最終製品としての厚みになっている場合には、本第４工程は不要となる。
【００７９】
【実施例】
以下、本発明の布帛に関して、実施例及び比較例を用いて、より具体的に説明する。
なお、これらの実施例及び比較例において、耐熱性、剛軟度、プリーツ加工性および高温時のプリーツ形態保持性については、以下に述べる評価方法を用いた。
【００８０】
（１）耐熱性：
試料を２００℃の温度で７日間熱処理を行い、該熱処理前（ａ）および該熱処処理後（ｂ）の引張強度を測定し、次式で強度保持率を求めた。
【００８１】
強度保持率（％）＝［（ａ−ｂ）］／ａ］×１００
耐熱性は、強度保持率７０％以上を「優秀」（○印で表示）、５０％以上７０％未満を「良」（△印で表示）、５０％未満を「不良」（×印で表示）と判定した。
【００８２】
（２）剛軟度：
前述したＪＩＳＬ−１０９６で規定するガーレ法にて、長さ（Ｌ×２．５４）ｃｍ（Ｌ＝２）、幅２．５４ｃｍ（Ｄ）の試験片を用いて測定した。
【００８３】
なお、本実施例および比較例における測定においては、荷重取付孔ａとｃは使用せず、荷重取付孔ｂのみ使用し、剛軟度１０００ｍｇｆ以上５０００ｍｇｆ未満の場合は５０ｇ（Ｗｂとなる）、５０００ｍｇｆ以上２４０００ｍｇｆ未満の場合は２００ｇ（Ｗｂとなる）の荷重をかけて可動アームを定速回転させて測定した。
【００８４】
なお、後述する表１中において示した各実施例中の剛軟度の測定結果は、布帛のタテ方向（すなわち布帛の長さ方向であって、かつ、プリーツ折り曲げ線方向と直交する方向）の剛軟度として求めた剛軟度である。
【００８５】
（３）プリーツ加工性
幅が５０ｃｍ、長さが３００ｍであるシートをロータリー式プリーツ加工機で折り曲げ、ピッチ３ｃｍ、山高さ５ｃｍとなるようにプリーツ加工し、下記基準より評価した。
【００８６】
かかるプリーツ加工に際しては、折り曲げ線方向は、布帛のタテ方向（長さ方向）に直交する方向になるようにして、折り曲げをした。
【００８７】
プリーツ加工性の評価基準は、以下のとおりである。
【００８８】
○：プリーツが鋭角で割れや破れが無く均一で、シートに蛇行が見られず、加工性が最良である。
【００８９】
△：プリーツがやや不均一で僅かに蛇行が認められるが、使用上は問題ないレベルである。
【００９０】
×：プリーツが不均一でシートに蛇行が見られ、加工性が悪い。
【００９１】
（４）高温時のプリーツ形態保持性
ピッチ３ｃｍ、山高さ５ｃｍにプリーツしたシートを鉄製の枠に固定し、１５０℃の温風を濾過風速３ｍ／ｓで通風させた。なお、濾過風速とは流量（ｍ3／ｓ）を、濾過面積（プリーツを伸ばした時のシートの全面積）（ｍ²）で割ったものである。
【００９２】
高温時のプリーツ形態保持性は上記通風時におけるプリーツ型濾布の状態を目視観察し、以下の評価基準によって判断した。
【００９３】
○：プリーツ断面の三角形形状に変形は無く良好である。
【００９４】
△：プリーツ断面の三角形形状にやや変形が見られる。
【００９５】
×：プリーツ断面の三角形形状に大きな変形が認められる。
【００９６】
実施例１、２
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。その後、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を該ウェブの全重量に対して１０％（実施例１）、４０％（実施例２）の割合で含浸し、１８０℃で３分間乾燥した。
【００９７】
さらにその後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１００℃、クリアランス０．５ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、目付３００ｇ／ｍ²、厚み０．７ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【００９８】
参考例１
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。その後、アクリル樹脂を該ウェブの全重量に対して３０％の割合で含浸し、１８０℃で３分間乾燥した。
【００９９】
さらにその後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１５０℃、クリアランス０．５ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、目付２８０ｇ／ｍ²、厚み０．６ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１００】
参考例２
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。その後、フェノール樹脂を該ウェブの全重量に対して３０％の割合で含浸し、１８０℃で３分間乾燥した。
【０１０１】
さらにその後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１５０℃、クリアランス０．５ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、目付２８０ｇ／ｍ²、厚み０．６ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１０２】
実施例５
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。その後、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を該ウェブの全重量に対して３０％の割合で含浸し、１８０℃で３分間乾燥した。さらにその後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１５０℃、クリアランス０．５ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、目付２８０ｇ／ｍ²、厚み０．６ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１０３】
実施例６
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（０．９ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。その後、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を該ウェブの全重量に対して１０％の割合で含浸し、１８０℃で３分間乾燥した。
【０１０４】
さらにその後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１００℃、クリアランス０．５ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、目付３００ｇ／ｍ²、厚み０．７ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１０５】
実施例７
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。その後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１８０℃、クリアランス０．３ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を該ウェブの全重量に対して４０％の割合で含浸し、１８０℃で３分間乾燥した。
【０１０６】
さらにその後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１００℃、クリアランス０．５ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、目付３００ｇ／ｍ²、厚み０．５ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１０７】
実施例８
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。その後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１４０℃、クリアランス０．１ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を該ウェブの全重量に対して４０％の割合で含浸し、１８０℃で３分間乾燥した。
【０１０８】
さらにその後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１００℃、クリアランス０．５ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、目付３００ｇ／ｍ²、厚み０．５ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１０９】
実施例９
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（単繊維繊度：２ｄ）を用いてスパンボンドによりフェルトを得た。その後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１８０℃、クリアランス０．３ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を該ウェブの全重量に対して４０％の割合で含浸し、１８０℃で３分間乾燥した。
【０１１０】
さらにその後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１００℃、クリアランス０．５ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、目付３００ｇ／ｍ²、厚み０．５ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１１１】
実施例１０
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。
その後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度２００℃、クリアランス０．６ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を該フェルトの全重量に対して３０％の割合で含浸し、１５０℃で１０分間乾燥し、目付３００ｇ／ｍ²、厚み０．７ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１１２】
実施例１１
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。
その後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度２２０℃、クリアランス０．５ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を該フェルトの全重量に対して３０％の割合で含浸し、１５０℃で１０分間乾燥し、目付２８０ｇ／ｍ²、厚み０．６ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１１３】
実施例１２
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。
その後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１８０℃、クリアランス０．８ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を該フェルトの全重量に対して３０％の割合で含浸し、１５０℃で１０分間乾燥し、目付３１０ｇ／ｍ²、厚み０．６ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１１４】
実施例１３
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。
その後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度２００℃、クリアランス０．４ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を該フェルトの全重量に対して３０％の割合で含浸し、１５０℃で１０分間乾燥し、目付２６０ｇ／ｍ²、厚み０．５ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１１５】
比較例１〜４
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を用いて開綿し、カーディング法によりウェブを形成し、次いでニードルパンチ処理を行いフェルトを得た。
その後、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を該ウェブの全重量に対して１％、３％、７０％、８０％の割合で含浸し、１８０℃で３分間乾燥した。さらにその後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度１００℃、クリアランス０．５ｍｍの条件で通過せしめて熱プレス処理を行い、目付３００ｇ／ｍ²、厚み０．７ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１１６】
比較例５
耐熱性繊維としてＰＰＳ繊維（２ｄ×５１ｍｍ）を水に分散させた後、抄紙し乾燥させた後、平滑な表面を有する回転ヒートロール間を温度２００℃、圧力３０ｋｇ／ｃｍ²で熱プレス処理を行い、目付５０ｇ／ｍ²、厚み０．０６ｍｍの耐熱性布帛を得た。
【０１１７】
以上の実施例１、２、５〜１３、参考例１、２、及び比較例１〜５の条件、ならびに得られた評価結果をまとめると次の表１の通りとなる。
【０１１８】
【表１】

上記表１からわかるように、本発明の各実施例では、耐熱性、プリーツ加工性、プリーツ加工後の高温時での形態保持性が、いずれも良好である。すなわち、本発明の布帛は、ゴミ焼却炉、石炭ボイラー、金属溶解炉などから排出されるダストを高温集塵するためのフィルター材として有用なものであることが確認できた。
【０１１９】
一方、比較例１、２では、耐熱性には優れるものの、剛軟度が低いため、プリーツ加工性が悪く、また、プリーツ加工後の形態保持性も劣るものであった。
【０１２０】
また、比較例３、４では、剛軟度が高すぎるために、プリーツ加工自体が困難であった。
【０１２１】
これらの結果、本発明の目的を達成するためには、ＰＰＳ繊維からなる不織布に合成樹脂が前記不織布に対して５〜５０％の範囲内で含浸された不織布であって、ＪＩＳＬ−１０９６で規定するガーレ法に基づく剛軟度が３０００〜１００００ｍｇｆの範囲内の布帛を用いることが有効であることが確認できた。
【０１２２】
【発明の効果】
耐熱性繊維としてポリフェニレンサルファイド繊維を用い、該繊維からなる不織布に合成樹脂が前記不織布の全重量に対して５〜５０重量％の範囲内で含浸されたプリーツ用の不織布であって、ＪＩＳＬ−１０９６で規定するガーレ法に基づく剛軟度が３０００〜１００００ｍｇｆの範囲内であり、かつ、前記合成樹脂がビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型のいずれか一つのエポキシ樹脂である布帛とすることにより、ゴミ焼却炉、石炭ボイラー、金属溶解炉などから排出されるダストを高温集塵するためのフィルター材として用いたとしても、高温時でのプリーツの形態保持が可能となるため、集塵機内でより大きく濾過面積が取れ、濾過機能を高めることができる。
【０１２３】
また、本発明の製造方法によれば、上記布帛を工業的に容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の布帛を焼却炉の後部に設けた集塵機のプリーツ型フィルターとして用いた例を示した概略図である。
【図２】本発明でいう剛軟度を測定するためのガーレ式試験機の概略斜視図である。
【図３】本発明でいう剛軟度を測定するためのガーレ式試験機を用いた試験方法を説明する概略図である。
【図４】本発明の布帛において、好ましい目付Ｘ（ｇ／ｍ²）と剛軟度Ｙ（ｍｇf）との関係を示したものである。
【図５】本発明の布帛の製造方法の１例のフローチャート図である。
【符号の説明】
１：ガス入口
２：多孔板
３：プリーツ型濾布
４：高圧空気配管
５：ブローパイプ
６：ホッパー
７：スクリューコンベヤー
８：ガス出口
１６：開繊工程
１７：カーディング工程
１８：クロスラッピング工程
１９：ニードルパンチ工程
２０：ディッピング工程
２１：乾燥工程
２２：熱プレス工程[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fabric having excellent heat resistance, pleatability, and shape retention at a high temperature after pleating, and a method for producing the same.
[0002]
The fabric of the present invention is suitably used for a filter cloth for a filter for collecting high-temperature dust discharged from, for example, a garbage incinerator, a coal boiler, or a metal melting furnace.
[0003]
[Prior art]
Conventionally, for example, a bug filter has been used as a filter for collecting dust discharged from a garbage incinerator, a coal boiler, a metal melting furnace, or the like.
[0004]
The bag filter medium requires heat resistance because the temperature of exhaust gas is as high as 150 to 250 ° C., depending on the application. Further, since high collection efficiency is required in this temperature atmosphere, it is necessary to take as much filtration area as possible in a limited space, that is, in a narrow space.
[0005]
Conventionally, a filter cloth used at such a high temperature is a base cloth using a filter cloth material such as polyphenylene sulfide (hereinafter referred to as “PPS”) fiber, meta-aramid fiber, polyimide fiber, fluorine fiber, or glass fiber. A felt obtained by laminating a web and a web and intertwining fibers by a needle punch or a jet water flow has been used.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since these conventional bag filter felts have poor filtration efficiency, it is necessary to increase the filtration area accordingly.
[0007]
Moreover, if it is going to take the felt filtration area large, it is necessary to enlarge dust collector itself. As a means to ensure a larger filtration area in a limited space, in general filter materials such as for building air conditioning, air purifier, vacuum cleaner, air conditioning, etc., by applying pleating to the nonwoven fabric, Enlarging the filtration area is performed, thereby enhancing the filtration function and using the filter. However, since the conventional bag filter felt is flexible, it cannot be pleated.
[0008]
The present invention is to solve such a problem, and as a filter cloth used at a high temperature of 150 ° C. to 250 ° C. such as a garbage incinerator, a coal boiler, a metal melting furnace, etc., heat resistance, pleat workability, and pleat It is an object of the present invention to provide a fabric having shape retention at a high temperature after processing and a method for producing the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve such problems. That is, the present invention is a heat resistant fabric for pleats in which a synthetic resin is impregnated within a range of 5 to 50% by weight with respect to the total weight of the nonwoven fabric, and a JIS L- stiffness based on the Gurley method specified in 1096 Ri der range of 3000～10000Mgf, the synthetic resin is a bisphenol a type, bisphenol F type, providing either one epoxy resin der Ru fabric bisphenol AD type To do.
[0010]
The present invention also viewed contains at least the following steps, JIS The present invention provides a method for producing a fabric for producing a heat-resistant fabric for pleats having a bending resistance based on the Gurley method defined by L-1096 within a range of 3000 to 10000 mgf .
[0011]
A. A first step of producing a nonwoven fabric in which the constituent fibers are made of polyphenylene sulfide fibers by the carding method or the spunbond method,
B. First, an epoxy resin of any one of bisphenol A type, bisphenol F type and bisphenol AD type is impregnated between the constituent fibers of the nonwoven fabric so as to be in the range of 5 to 50% by weight with respect to the total weight of the nonwoven fabric. 2 steps,
C. A third step of drying the nonwoven fabric impregnated with the resin; and D. 4th process which sets the product thickness of the dried nonwoven fabric in the range of 0.3-3 mm.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a schematic view of an example in which the fabric of the present invention is used as a pleated filter of a dust collector provided at the rear of an incinerator. The fabric of the present invention can be used for applications other than the dust collector application as long as the technical features of the present invention are utilized, and is not particularly limited.
[0014]
Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes an inlet of high-temperature dust-containing gas discarded from a previous incinerator (not shown), and reference numeral 2 denotes a perforated plate for removing dust having a large diameter in advance. 3 is a filter cloth in which the cloth of the present invention is formed into a pleat type (hereinafter referred to as “pleated filter cloth”), 4 is a high-pressure air pipe for feeding high-pressure gas from the outside, and 5 is an inlet of each pleated filter cloth. A blow pipe for injecting high-pressure gas in the vicinity. 6 is a hopper, 7 is a screw conveyor for periodically discharging dust accumulated at the bottom, and 8 is a gas outlet for the purified gas.
[0015]
In the dust collector configured as described above, dust-containing gas enters from the gas inlet 1 and enters the hopper 6 through the perforated plate 2. The dust-containing gas in the hopper passes through the pleated filter cloth 3 to become a purified gas and is discharged from the gas outlet 8. Further, the dust adhering to the surface of the pleated filter cloth 3 by filtering the dust-containing gas is intermittently removed by high-pressure air injected from the blow pipe 5 through the high-pressure air pipe 4.
[0016]
The pleated filter cloth 3 formed from the fabric of the present invention is composed of PPS fibers as heat-resistant fibers and a synthetic resin as will be described in detail below.
[0017]
The PPS fiber used in the present invention is a fiber known to be excellent in heat resistance, chemical resistance and hydrolysis resistance, and 90% or more of the structural unit of the fiber is-(C ₆ It is a fiber made of a polymer containing a phenylene sulfide structural unit composed of H ₄ —S) _n — (n is an integer of 1 or more).
[0018]
The fiber length of the fiber described above is preferably in the range of 2 to 100 mm in order to obtain the necessary strength when used as a filter. When the fiber length is less than 2 mm, the entanglement between the fibers is insufficient and the strength may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 100 mm, unsatisfactory fiber opening may occur. The fineness of the fiber is preferably 0.1 to 15 denier in order to obtain the necessary strength when used as a filter.
[0019]
That is, when the fineness is less than 0.1 denier, the strength of the fabric is lowered because the single fiber strength is lowered, which is not preferable. If the fineness exceeds 15 denier, the fineness is too thick, and unevenness in fineness is likely to occur during spinning, which may be unfavorable due to lack of spinning stability.
[0020]
The fabric of the present invention is used by being impregnated with a synthetic resin in order to obtain good pleatability and bending resistance necessary for shape retention at high temperatures after pleating.
[0021]
As the synthetic resin, thermosetting resins are preferred.
[0022]
The use of thermosetting resin is preferable for obtaining good shape maintenance of pleats at the time the fabric is high.
[0023]
The thermosetting resin, e epoxy resin is preferable for obtaining good shape maintenance of pleats at the time the fabric is high. As the epoxy resin, bisphenol A type, bisphenol F type, and bisphenol AD type are preferable, and among them, bisphenol A type is more preferable in obtaining pleated form retention at high temperatures.
[0024]
The amount of the synthetic resin impregnated into the nonwoven fabric made of PPS fibers needs to be in the range of 5 to 50% by weight with respect to the total weight of the nonwoven fabric from the viewpoint of the bending resistance of the fabric.
[0025]
If it is less than 5% by weight, the pleatability is poor due to the lack of bending resistance of the fabric, and it is difficult to maintain the shape after pleating. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, the fabric is too hard and pleating becomes difficult.
[0026]
As described above, the pleated filter cloth 3 formed by using the fabric of the present invention is generally exposed to a high temperature of 150 to 250 ° C. during use. Therefore, even at such a high temperature, the pleats are used. It is necessary to maintain the form.
[0027]
The reason why the PPS fiber is used for the fabric of the present invention formed on the pleated filter cloth 3 is that the pleated filter cloth is not substantially deteriorated even when exposed to such a high temperature.
[0028]
Further, the synthetic resin is used for improving the pleat workability and for maintaining the pleated form even at a high temperature. According to the various findings of the present inventors, the bending resistance of the fabric in the standard state (temperature: 20 ° C., atmospheric pressure) is 3000 mgf from the viewpoint of pleatability and shape retention at high temperatures after pleating. It is necessary to make it 10000 mgf or less, preferably using a fabric of 3000 mgf to 7000 mgf. When the bending resistance is less than 3000 mgf, the pleatability is poor and it is difficult to maintain the shape after pleating. Moreover, when the bending resistance is greater than 10,000 mgf, pleating becomes difficult.
[0029]
The bending resistance referred to in the present invention is sufficient if the value of at least one of the warp direction and the horizontal direction of the fabric is 3000 mgf or more and 10000 mgf or less.
[0030]
However, according to the study by the present inventors, the bending resistance of 3000 mgf or more and 10000 mgf or less is a value in the warp direction of the fabric, particularly in terms of pleatability and shape retention after pleating. Is preferred.
[0031]
The warp direction of the fabric generally refers to the length direction of the fabric. In the present invention, it is preferable that the bending resistance exhibits a value within the above range in this direction. The reason for this is that, in general, when pleating is applied to a fabric, it is a common industrial production to fold the fabric so that the length direction (vertical direction) and the pleat folding line direction are orthogonal to each other. Because it is.
[0032]
Moreover, the bending resistance as used in the field of this invention means the value measured based on the Gurley method prescribed | regulated by JISL-1096.
[0033]
Here, the Gurley method defined in JIS L-1096 will be described in detail with reference to FIGS.
[0034]
FIG. 2 is a perspective view of a Gurley type testing machine, and FIG. 3 is a diagram for explaining the test method.
[0035]
In FIG. 2, 9 is a strip-shaped test piece of the fabric of the present invention formed on the pleated filter cloth 3, 10 is a chuck for fixing the test piece, and 11 is for moving the test piece left and right. A movable arm, 12 is a pendulum moved left or right by a test piece moved by 11, 13 is a fulcrum of the pendulum, 14 is a scale plate for viewing the movement of the pendulum, and 15 is a left / right movable arm 11. It is a switch to move to.
[0036]
Using the Gurley tester described above, a test piece 9 having a length (L × 2.54) cm (L: integer) and a width Dcm is attached to the chuck 10 as shown in FIG. Fix the chuck according to the scale L. Next, as shown in FIG. 3, loads W1 (g), W2 (g), W3 (g) (W1 <W2 <W3) are attached to the load attachment holes a, b, c below the fulcrum 13 of the pendulum 12. .
[0037]
For example, when the pendulum 12 swings off the scale plate 14 when the load W1 is attached to the attachment hole a, the attachment hole is changed from a to b, or the load is changed from W1 to W2. In addition, when swinging off, the mounting hole is changed from b to c, or the load is changed from W1 to W2. In this way, the load and the mounting hole are appropriately changed according to the bending resistance of the sample.
[0038]
Thus, by selecting three types of mounting holes and several types of loads, various types of rotational moments can be set, and an appropriate rotational moment is selected in accordance with the bending resistance of the fabric to be measured. .
[0039]
Then, the switch button 15 is pressed to rotate the movable arm 11 at a low speed in the counterclockwise direction as shown in FIG. 3, and the scale RG when the test piece 9 moves away from the pendulum 12 is read from the scale plate 14, and the bending resilience from the following formula. Is obtained.
[0040]
Flexibility (mgf)
= RG × (aW _a + bW _b + cW _c ) × ((L × 2.54) ² /D)×0.306
Where a, b, c: distance between load mounting hole and fulcrum (cm)
W _a , W _b , W _c : Mass of load (g) attached to each load mounting hole
This bending resistance is determined by measuring the vertical and horizontal directions for each of the five front and back surfaces, and taking the average value in the vertical direction and the average value in the horizontal direction. It is what you want.
[0041]
Further, as a result of various studies, the present inventors have found that the relationship between the basis weight X (g / m ² ) and the bending resistance Y (mgf) of the fabric of the present invention is as shown in FIG. (1) and formula (2)
10 ≦ Y / X ≦ 20 (1),
200 ≦ X ≦ 500 (2)
Is within the range that satisfies the requirements at the same time, there is no problem of insufficient filtration efficiency or increase in pressure loss, and it is possible to have good pleatability and pleat form retention at high temperatures. Obtained knowledge.
[0042]
That is, in FIG. 4, when the basis weight X (g / m ² ) is less than 200 (region C), the filtration efficiency is unfavorable. On the other hand, when the basis weight X (g / m ² ) exceeds 500 (region D), the pressure loss increases, which is not preferable.
[0043]
On the other hand, even if 200 ≦ X ≦ 500, if Y / X is less than 10 (region A), the crease does not have an acute angle at the time of pleating, or the shape retention at a high temperature after pleating is difficult. It may be undesirable. If Y / X exceeds 20 (region B), the bending resistance may be difficult because the bending resistance is too high, or the crease may break and break during pleating, which may be undesirable.
[0044]
Therefore, the most preferable range of the bending resistance Y (mgf) / weight per unit area X (g / m ² ) is a region E in FIG.
[0045]
The technical purpose of the fabric of the present invention is to be used after being folded into a pleat shape.
[0046]
The pleating method is not particularly limited, but as an example, for example, a sheet having a width of 50 cm and a length of 300 m is bent by a rotary pleating machine so as to have a pitch of 3 cm. Apply.
[0047]
It is preferable that the pitch between the crests of the fabric folded into a pleat shape is 3 to 50 mm. When the pitch is smaller than 3 mm, an overlap occurs between the peaks, and when used as a filter, there may be a problem that the pressure loss increases. In addition, when it exceeds 50 mm, the filtration wind speed increases due to the decrease in the filtration area, and the pressure loss may increase.
[0048]
The fabric of the present invention can be used for a base material of an air filter having heat resistance such as the pleated filter cloth shown in FIG. 1 by being bent into a pleated cross section as described above, for example. It is. However, the shape of the pleats is not particularly limited because the shape of the pleats may be a waveform in addition to the triangle.
[0049]
The fabric of the present invention is characterized by heat resistance, pleatability, and shape retention at high temperatures after pleating. It can be suitably used as a filter material for collecting dust at high temperature.
[0050]
Next, an example of the manufacturing method of the fabric of this invention is demonstrated using FIG.
[0051]
FIG. 5 is a flowchart of an example of a method for producing a fabric according to the present invention.
[0052]
In FIG. 5, 16 is an opener process for opening PPS fibers having a fineness of 0.1 to 15 denier and a fiber length of 2 to 100 mm. Reference numeral 17 denotes a carding process in which fibers are aligned in one direction to form a sheet. Reference numeral 18 denotes a cross-wrapping process for laminating the sheets. Reference numeral 19 denotes a needle punching process in which a fiber layer is entangled by piercing a needle to obtain a felt-like nonwoven fabric. Reference numeral 20 denotes a resin impregnation step of impregnating the nonwoven fabric obtained from the needle punching step 19 with a resin. 21 is a drying process for drying the nonwoven fabric impregnated with the resin in the resin impregnation process. Reference numeral 22 denotes a calendar process for heat-pressing the dried fabric.
[0053]
The fabric of the present invention can be manufactured through such a series of steps.
[0054]
Next, the process especially relevant to the manufacturing process of the fabric of this invention is demonstrated.
[0055]
<Nonwoven fabric manufacturing process (first process)>
In the first step, a non-woven fabric made of PPS fibers, which is a constituent fiber of the fabric of the present invention, is manufactured by a carding method or a spunbond method. Moreover, it is desirable that the carding method in the first step is produced under carding conditions that are generally used. The fiber length of the PPS fiber used in the carding method is preferably in the range of 2 to 100 mm. Moreover, it is preferable that the single fiber fineness of the PPS fiber used at a 1st process shall be the range of 0.1-15 denier.
[0056]
<Resin impregnation step (second step)>
In the second step, a synthetic resin is impregnated between the constituent fibers of the nonwoven fabric so as to be in the range of 5 to 50% by weight with respect to the total weight of the nonwoven fabric. As the synthetic resin used in the second step, a thermosetting resin or a thermoplastic resin is preferably used, and the resin impregnation condition is preferably performed at a room temperature in a range of a transit time of 1 to 120 seconds.
[0057]
In addition, it is preferable to heat-treat the fabric produced in the first step before the second step in order to improve the dimensional stability of the fabric. In this case, the heat press treatment is not particularly limited, and any means can be used as long as the sheet surface can be subjected to the heat press treatment.
[0058]
The part subjected to the hot press treatment may be either the entire sheet surface or a part thereof, and when a roll is used, the roll surface may be flat or uneven. This can be achieved by pressing with a general roll calender.
[0059]
Moreover, it is preferable that a hot press process is the range of the temperature of 100-250 degreeC, Comprising: The inside of the space | gap of the range of 0.1-3 mm is passed. If the temperature is less than 100 ° C. or the gap is greater than 3 mm, the heat treatment cannot be performed sufficiently, and the dimensional stability of the fabric may be lacking. If the temperature is higher than 250 ° C., or if the gap is smaller than 0.1 mm, the fabric may be film-like and the resin impregnation property may be poor.
[0060]
<Drying step (third step)>
In the third step, the nonwoven fabric impregnated with the synthetic resin is dried.
[0061]
For example, by drying at a temperature of 80 to 250 ° C. for a time of 10 to 600 seconds as a drying condition, the synthetic resin is melt-bonded to at least a part of the PPS fibers and bonded together.
[0062]
<Hot press process (4th process)>
In the fourth step, the thickness of the fabric of the present invention is set in the range of 0.3 mm to 3 mm as the final product.
[0063]
As a means for controlling the thickness for that purpose, for example, it is preferable to subject the nonwoven fabric dried in the third step to a hot press treatment.
[0064]
The means for the heat press treatment is not particularly limited, and any means can be used as long as the sheet surface can be subjected to the heat press treatment. The part to be processed may be either the entire sheet surface or a part thereof, and the roll surface may be flat or uneven. This can be achieved by heat-pressing the nonwoven fabric using a general calendar device or the like. Specifically, it is preferable that the temperature is in the range of 80 to 200 ° C. and is passed through a gap in the range of 0.1 to 3 mm narrower than the final product thickness. When the temperature is lower than 80 ° C. or the gap is larger than 3 mm, the heat treatment cannot be performed sufficiently, and it may be difficult to control the thickness. On the other hand, when the temperature is higher than 200 ° C. or when the gap is smaller than 0.1 mm, the thickness of the fabric may become too thin, which is not preferable.
[0065]
If the thickness of the fabric is the final product after passing through the third step, the fourth step is not necessary.
[0079]
【Example】
Hereinafter, the fabric of the present invention will be described more specifically using examples and comparative examples.
In these examples and comparative examples, the evaluation methods described below were used for heat resistance, bending resistance, pleatability, and pleat form retention at high temperatures.
[0080]
(1) Heat resistance:
The sample was heat-treated at a temperature of 200 ° C. for 7 days, the tensile strength before (a) and after the heat treatment (b) was measured, and the strength retention was determined by the following equation.
[0081]
Strength retention (%) = [(ab)] / a] × 100
For heat resistance, strength retention of 70% or more is “excellent” (indicated by a circle), 50% or more but less than 70% is “good” (indicated by a Δ), and less than 50% is “bad” (indicated by an x). ).
[0082]
(2) Flexibility:
Measurement was performed using a test piece having a length (L × 2.54) cm (L = 2) and a width of 2.54 cm (D) by the Gurley method defined in JIS L-1096.
[0083]
In the measurement in this example and the comparative example, the load mounting holes a and c are not used, but only the load mounting hole b is used. When the bending resistance is 1000 mgf or more and less than 5000 mgf, 50 g (becomes Wb) and 5000 mgf. In the case of less than 24,000 mgf, the load was measured by rotating the movable arm at a constant speed with a load of 200 g (being Wb).
[0084]
In addition, the measurement result of the bending resistance in each Example shown in Table 1 mentioned later is the warp direction of the fabric (that is, the length direction of the fabric and the direction perpendicular to the pleat folding line direction). It is the bending resistance obtained as bending resistance.
[0085]
(3) Pleated workability A sheet having a width of 50 cm and a length of 300 m was bent by a rotary pleating machine, pleated so as to have a pitch of 3 cm and a height of 5 cm, and evaluated according to the following criteria.
[0086]
In the pleating process, bending was performed such that the bending line direction was a direction orthogonal to the warp direction (length direction) of the fabric.
[0087]
The evaluation criteria for pleat processability are as follows.
[0088]
○: The pleats are sharp and uniform with no cracks or tears, the sheet does not meander and the workability is the best.
[0089]
(Triangle | delta): Although a pleat is somewhat non-uniform | heterogenous and a meandering is recognized, it is a level which is satisfactory in use.
[0090]
X: The pleats are non-uniform, meandering is observed in the sheet, and the processability is poor.
[0091]
(4) A sheet pleated with a pleat shape retaining pitch of 3 cm and a peak height of 5 cm at a high temperature was fixed to an iron frame, and warm air at 150 ° C. was passed at a filtration air velocity of 3 m / s. The filtration wind speed is obtained by dividing the flow rate (m 3 / s) by the filtration area (the total area of the sheet when the pleats are extended) (m ² ).
[0092]
The pleat form retention at high temperatures was determined by visually observing the state of the pleated filter cloth at the time of ventilation and by the following evaluation criteria.
[0093]
○: The triangular shape of the pleat cross section has no deformation and is good.
[0094]
Δ: Some deformation is seen in the triangular shape of the pleat cross section.
[0095]
X: A big deformation | transformation is recognized by the triangular shape of a pleat cross section.
[0096]
Examples 1 and 2
Cotton was opened using PPS fibers (2d × 51 mm) as heat-resistant fibers, a web was formed by a carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt. Thereafter, bisphenol A type epoxy resin was impregnated at a ratio of 10% (Example 1) and 40% (Example 2) with respect to the total weight of the web, and dried at 180 ° C. for 3 minutes.
[0097]
Further, a hot press treatment was performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 100 ° C. and a clearance of 0.5 mm to obtain a heat resistant fabric having a basis weight of 300 g / m ² and a thickness of 0.7 mm. .
[0098]
Reference example 1
Cotton was opened using PPS fibers (2d × 51 mm) as heat-resistant fibers, a web was formed by a carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt. Thereafter, the acrylic resin was impregnated at a ratio of 30% with respect to the total weight of the web and dried at 180 ° C. for 3 minutes.
[0099]
Further, a heat press treatment was performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 150 ° C. and a clearance of 0.5 mm to obtain a heat resistant fabric having a basis weight of 280 g / m ² and a thickness of 0.6 mm. .
[0100]
Reference example 2
Cotton was opened using PPS fibers (2d × 51 mm) as heat-resistant fibers, a web was formed by a carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt. Thereafter, the phenol resin was impregnated at a ratio of 30% with respect to the total weight of the web, and dried at 180 ° C. for 3 minutes.
[0101]
Further, a heat press treatment was performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 150 ° C. and a clearance of 0.5 mm to obtain a heat resistant fabric having a basis weight of 280 g / m ² and a thickness of 0.6 mm. .
[0102]
Example 5
Cotton was opened using PPS fibers (2d × 51 mm) as heat-resistant fibers, a web was formed by a carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt. Thereafter, bisphenol F-type epoxy resin was impregnated at a ratio of 30% with respect to the total weight of the web, and dried at 180 ° C. for 3 minutes. Further, a heat press treatment was performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 150 ° C. and a clearance of 0.5 mm to obtain a heat resistant fabric having a basis weight of 280 g / m ² and a thickness of 0.6 mm. .
[0103]
Example 6
PPS fibers (0.9d × 51 mm) were opened as heat-resistant fibers, a web was formed by the carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt. Thereafter, bisphenol A type epoxy resin was impregnated at a ratio of 10% with respect to the total weight of the web, and dried at 180 ° C. for 3 minutes.
[0104]
Further, a hot press treatment was performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 100 ° C. and a clearance of 0.5 mm to obtain a heat resistant fabric having a basis weight of 300 g / m ² and a thickness of 0.7 mm. .
[0105]
Example 7
Cotton was opened using PPS fibers (2d × 51 mm) as heat-resistant fibers, a web was formed by a carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt. Thereafter, a hot press treatment is performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 180 ° C. and a clearance of 0.3 mm, and the ratio of bisphenol A type epoxy resin to 40% of the total weight of the web And then dried at 180 ° C. for 3 minutes.
[0106]
Further, a hot press treatment was performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 100 ° C. and a clearance of 0.5 mm to obtain a heat-resistant fabric having a basis weight of 300 g / m ² and a thickness of 0.5 mm. .
[0107]
Example 8
Cotton was opened using PPS fibers (2d × 51 mm) as heat-resistant fibers, a web was formed by a carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt. Thereafter, a hot press treatment is performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 140 ° C. and a clearance of 0.1 mm, and the proportion of bisphenol A type epoxy resin is 40% with respect to the total weight of the web And then dried at 180 ° C. for 3 minutes.
[0108]
Further, a hot press treatment was performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 100 ° C. and a clearance of 0.5 mm to obtain a heat-resistant fabric having a basis weight of 300 g / m ² and a thickness of 0.5 mm. .
[0109]
Example 9
Felt was obtained by spunbonding using PPS fibers (single fiber fineness: 2d) as heat resistant fibers. Thereafter, a hot press treatment is performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 180 ° C. and a clearance of 0.3 mm, and the ratio of bisphenol A type epoxy resin to 40% of the total weight of the web And then dried at 180 ° C. for 3 minutes.
[0110]
Further, a hot press treatment was performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 100 ° C. and a clearance of 0.5 mm to obtain a heat-resistant fabric having a basis weight of 300 g / m ² and a thickness of 0.5 mm. .
[0111]
Example 10
Cotton was opened using PPS fibers (2d × 51 mm) as heat-resistant fibers, a web was formed by a carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt.
After that, a hot press treatment is performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 200 ° C. and a clearance of 0.6 mm, and the ratio of bisphenol A type epoxy resin to 30% of the total weight of the felt And dried at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a heat resistant fabric having a basis weight of 300 g / m ² and a thickness of 0.7 mm.
[0112]
Example 11
Cotton was opened using PPS fibers (2d × 51 mm) as heat-resistant fibers, a web was formed by a carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt.
Thereafter, it is passed through a rotary heat roll having a smooth surface under the conditions of a temperature of 220 ° C. and a clearance of 0.5 mm to perform a hot press treatment, and the ratio of 30% of the bisphenol A type epoxy resin to the total weight of the felt And dried at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a heat resistant fabric having a basis weight of 280 g / m ² and a thickness of 0.6 mm.
[0113]
Example 12
Cotton was opened using PPS fibers (2d × 51 mm) as heat-resistant fibers, a web was formed by a carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt.
After that, a hot press treatment was performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface at a temperature of 180 ° C. and a clearance of 0.8 mm, and the ratio of bisphenol A type epoxy resin to 30% of the total weight of the felt And dried at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a heat-resistant fabric having a basis weight of 310 g / m ² and a thickness of 0.6 mm.
[0114]
Example 13
Cotton was opened using PPS fibers (2d × 51 mm) as heat-resistant fibers, a web was formed by a carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt.
After that, a hot press treatment is performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface at a temperature of 200 ° C. and a clearance of 0.4 mm, and the ratio of bisphenol A type epoxy resin to 30% of the total weight of the felt And dried at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a heat-resistant fabric having a basis weight of 260 g / m ² and a thickness of 0.5 mm.
[0115]
Comparative Examples 1-4
Cotton was opened using PPS fibers (2d × 51 mm) as heat-resistant fibers, a web was formed by a carding method, and then needle punching was performed to obtain a felt.
Thereafter, bisphenol A type epoxy resin was impregnated at a ratio of 1%, 3%, 70%, and 80% with respect to the total weight of the web, and dried at 180 ° C. for 3 minutes. Further, a hot press treatment was performed by passing between rotating heat rolls having a smooth surface under conditions of a temperature of 100 ° C. and a clearance of 0.5 mm to obtain a heat resistant fabric having a basis weight of 300 g / m ² and a thickness of 0.7 mm. .
[0116]
Comparative Example 5
PPS fibers (2d x 51mm) as heat-resistant fibers are dispersed in water, and after papermaking and drying, a hot press treatment is performed at a temperature of 200 ° C and a pressure of 30kg / cm ² between rotating heat rolls having a smooth surface. The heat-resistant fabric having a basis weight of 50 g / m ² and a thickness of 0.06 mm was obtained.
[0117]
The conditions of Examples 1 , 2, 5 to 13 , Reference Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5 and the obtained evaluation results are summarized as shown in Table 1 below.
[0118]
[Table 1]

As can be seen from Table 1 above, in each example of the present invention, heat resistance, pleatability, and shape retention at high temperatures after pleating are all good. That is, it has been confirmed that the fabric of the present invention is useful as a filter material for collecting dust discharged from a garbage incinerator, coal boiler, metal melting furnace or the like at high temperature.
[0119]
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, although excellent in heat resistance, the bending resistance was low because of low bending resistance, and the shape retention after pleating was poor.
[0120]
In Comparative Examples 3 and 4, since the bending resistance was too high, the pleating process itself was difficult.
[0121]
As a result, in order to achieve the object of the present invention, a nonwoven fabric made of PPS fibers is impregnated with a synthetic resin in a range of 5 to 50% with respect to the nonwoven fabric, and JIS L-1096 It was confirmed that it was effective to use a fabric having a bending resistance based on the specified Gurley method within a range of 3000 to 10000 mgf.
[0122]
【The invention's effect】
A non-woven fabric for pleats in which a polyphenylene sulfide fiber is used as a heat-resistant fiber, and a synthetic resin is impregnated in a nonwoven fabric made of the fiber in a range of 5 to 50% by weight with respect to the total weight of the nonwoven fabric, The fabric has a bending resistance based on the Gurley method specified in 1096 within a range of 3000 to 10000 mgf , and the synthetic resin is any one of bisphenol A type, bisphenol F type, and bisphenol AD type epoxy resin. Therefore, even if it is used as a filter material for collecting dust discharged from a garbage incinerator, coal boiler, metal melting furnace, etc. at high temperature, it is possible to maintain the shape of the pleats at high temperatures. With this, the filtration area can be increased and the filtration function can be enhanced.
[0123]
Moreover, according to the manufacturing method of this invention, the said fabric can be manufactured industrially easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example in which the fabric of the present invention is used as a pleated filter of a dust collector provided at the rear part of an incinerator.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a Gurley type testing machine for measuring bending resistance according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view for explaining a test method using a Gurley type tester for measuring bending resistance according to the present invention.
FIG. 4 shows a preferable relationship between the basis weight X (g / m ² ) and the bending resistance Y (mgf) in the fabric of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of an example of a method for producing a fabric according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Gas inlet 2: Perforated plate 3: Pleated filter cloth 4: High-pressure air pipe 5: Blow pipe 6: Hopper 7: Screw conveyor 8: Gas outlet 16: Fiber opening process 17: Carding process 18: Cross wrapping process 19 : Needle punch process 20: Dipping process 21: Drying process 22: Hot press process

Claims

A heat-resistant fabric for pleats, in which a synthetic resin is impregnated in a non-woven fabric made of polyphenylene sulfide fiber in a range of 5 to 50% by weight with respect to the total weight of the non-woven fabric. range der stiffness is 3000~10000mgf based is, the synthetic resin is a bisphenol a type, bisphenol F type, fabric to any one of the epoxy resins der wherein Rukoto bisphenol AD type.

The relationship between the fabric weight X (g / m ² ) and the bending resistance Y (mgf) satisfies the following expressions (1) and (2) simultaneously : The fabric described in 1.
10 ≦ Y / X ≦ 20 (1)
200 ≦ X ≦ 500 (2)

The polyphenylene sulfide fibers, fabric according to any one of Claims first or second term which is characterized in that one having a fiber length in the range of 2 to 100 mm.

The fabric according to any one of claims 1 to 3 , wherein the polyphenylene sulfide fiber has a single fiber fineness in a range of 0.1 to 15 denier.

The fabric according to any one of claims 1 to 4 , wherein when the fabric is folded into a pleat shape, the folding line direction is folded in a direction perpendicular to the length direction of the fabric. The fabric described.

The fabric according to any one of claims 1 to 5 , wherein a pitch between the crests of the fabric folded into a pleat shape is in a range of 3 to 50 mm.

An air filter comprising the fabric according to any one of claims 1 to 6 as a base material for a filter cloth of an air filter .