JP4556318B2 - 耐熱性布帛およびそれからなるフィルター - Google Patents
耐熱性布帛およびそれからなるフィルター Download PDFInfo
- Publication number
- JP4556318B2 JP4556318B2 JP2000326261A JP2000326261A JP4556318B2 JP 4556318 B2 JP4556318 B2 JP 4556318B2 JP 2000326261 A JP2000326261 A JP 2000326261A JP 2000326261 A JP2000326261 A JP 2000326261A JP 4556318 B2 JP4556318 B2 JP 4556318B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- heat
- synthetic resin
- resistant fabric
- fabric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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高温の排ガス中のダストを捕集するためのフィルターに用いられる耐熱性布帛、および、それからなるフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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捕集するためのフィルターとして、バグフィルターがよく知られている。このバグフィルターに用いられる濾布は、排ガスの温度が約１３０℃ないし約２５０℃の高温である場合、耐熱性が要求される。更に、このような高温雰囲気において濾過効率を高めるために、限られた空間内において濾過面積ができるだけ大きいことが要求される。
【０００３】
従来、このような高温下で使用されるバグフィルター用濾布としては、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などによって、ウェブと基布と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。
【０００４】
しかしながら、この従来のバグフィルター用濾布よりなるバグフィルターは、濾布を円筒形に縫製してなるものであり、濾布面積は小さく、すなわち、濾過面積が小さいため、濾過効率を高くしようとした場合に、バグハウス自体が大きくなる問題があった。この問題を解決するために、濾布をプリーツ状に加工し、小さいバグハウス内でできるだけ大きな濾過面積を取ることができるプリーツ型フィルターが近年多く用いられるようになった。
【０００５】
このため、特開平１１−１５８７７６号公報では、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を含浸し、濾布の剛性を高め、これによりプリーツ型フィルターを形成することが提案されている。しかし、このフィルターは、常温での濾布の剛性は高いものの、高温下で使用した際には、ポリフェニレンサルファイド繊維が軟化することにより濾布そのものが軟化し、プリーツの形態が崩れ、更には、排ガスを濾過するときに作用する圧力によって、隣り合うプリーツ同士が密着し、有効な濾過面積が減少し、フィルターの圧力損失が急上昇する問題があった。
【０００６】
特許第２０５２１１６号公報、特許第２５９４８４４号公報、特許第２６０２１１６号公報、特開平１−２７４８１３号公報、特開平２−４７３８９号公報、特開平３−１３７２５９号公報、特開平３−１３７２６０号公報、特開平６−２４８５４６号公報、および、特表平１０−５０６９６３号公報において、ポリフェニレンサルファイド繊維を含む種々の繊維を混綿した不織布が提案されているが、この不織布は、高温下での繊維の耐久性は十分有しているものの、繊維同士の結着が少なく、繊維同士が拘束されていないため、常温および高温での剛性が低く、プリーツの形態を保持させることができなかった。
【０００７】
特許第２５９４７２６号公報においては、耐熱性繊維を熱可塑性樹脂により接合し、かつ、下層から上層にかけて厚さ方向に繊維の密度に勾配を付与した不織布が提案されている。しかし、この不織布は、一方の面から他方の面に向かってのみ繊維の密度勾配を有するものであるため、不織布に十分な剛性を付与することができなかった。
【０００８】
特許第２５５９８７２号公報においては、耐熱性繊維とポリフェニレンサルファイド繊維からなり、ポリフェニレンサルファイド繊維の溶融塊が繊維間を接合している形態の不織布が提案されている。これは、繊維間の接合がポリフェニレンサルファイドであることから、１３０℃以上の高温下で使用した際に、不織布の剛性が低くなり、プリーツが変形する問題を有していた。
【０００９】
以上において検討した従来の濾布は、これを用いてプリーツ型フィルターを形成し、このフィルターを高温下で使用した際に、濾布が軟化し、プリーツの形態が崩れ、フィルターの圧力損失が急上昇する欠点があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の欠点を解消することを目的とし、高温下で使用されるフィルター用の濾布として用いても、高温下での形態保持性に優れた耐熱性布帛、特に、高温下で使用されるプリーツ型フィルター用の濾布として用いても、高温下でのプリーツの形態保持性に優れた耐熱性布帛を提供する。更に、本発明は、この耐熱性布帛を濾材としたフィルターを提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、
（１）ポリフェニレンサルファイド繊維と、ガラス繊維、炭素繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、およびポリイミド繊維の群から選ばれた少なくとも１種の繊維とから形成された不織布からなり、該不織布構成繊維の交点が合成樹脂により拘束されてなり、該合成樹脂を加工するときの該合成樹脂含有媒体の粘度が５０〜７００ｍＰａ・ｓであって、プリーツ状に折り曲げ加工されていることを特徴とする耐熱性布帛、
（２）前記合成樹脂の前記不織布の重量に対する付着率が、５〜７０重量％である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（３）前記合成樹脂のガラス転移点温度が、１００℃以上である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（４）前記合成樹脂が、熱硬化性樹脂である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（５）前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、および、不飽和ポリエステル樹脂の群から選ばれた少なくとも１種の樹脂である前記（４）に記載の耐熱性布帛、
（６）前記混合繊維の前記不織布における配合率が、５〜９０重量％である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（７）前記配合率が、１０〜６０重量％である前記（６）に記載の耐熱性布帛、
（８）垂れ下がり長さが、２０ｍｍ以下である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（９）剛軟度が、４９．０ｍＮ（５０００ｍｇｆ）以上である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１０）厚さ方向に３等分したときの中間層の密度が、表面層の密度に比べ低い前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１１）前記ポリフェニレンサルファイド繊維の単繊維繊度が、０．１１〜１６．７デシテックス（０．１〜１５デニール）である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１２）前記混合繊維の単繊維繊度が、０．３３〜３３デシテックス（０．３〜３０デニール）である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１３）前記ポリフェニレンサルファイド繊維の繊維長が、２〜１００ｍｍである前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１４）ダストが堆積する側の面に、微多孔膜が存在する前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１５）濾材が、前記（１）〜（１４）のいずれかに記載の耐熱性布帛で形成されたフィルター、が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る耐熱性布帛は、ガラス転移点温度が１００℃以上もしくはガラス転移点を有しない繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、および、合成樹脂をその基本構成とする。
【００１３】
本発明においては、ガラス転移点温度が１００℃以上もしくはガラス転移点を有しない繊維（混合繊維）が、ポリフェニレンサルファイド繊維に混綿された不織布であることが重要である。この混合繊維が不織布中に存在することにより、この不織布でプリーツ状の濾材を形成したとき、１３０℃以上の高温下でのプリーツの形態保持性が高められる。
【００１４】
この混合繊維としては、無機繊維、全芳香族ポリアミド繊維、フッ素繊維、あるいは、全芳香族ポリエステル繊維、ポリイミド繊維が好ましい。これらの中でも、耐熱性、耐薬品性に優れたガラス繊維、炭素繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、あるいは、ポリテトラフルオロエチレン繊維が好ましい。更に、これらの中でも、ガラス繊維、あるいは、パラ系アラミド繊維が特に好ましい。
【００１５】
本発明に係る耐熱性布帛において、前記不織布の繊維同士の交点を拘束するために用いられている合成樹脂は、不織布に、例えば、含浸せしめられる。含浸後、不織布は、乾燥され、含浸により付着した溶媒分は除去される。また、必要により熱処理を行うことができる。これにより、得られた不織布に、高い剛性が付与される。
【００１６】
合成樹脂の乾燥後の付着量は、不織布の全重量に対して、５〜７０重量％の範囲にあることが好ましい。付着量が５重量％未満であると、耐熱性布帛の剛性が低くなり、フィルターとして使用した際のプリーツの形態保持が困難となる場合がある。付着量が、７０重量％を超えると、耐熱性布帛の空隙が小さくなり、フィルターとして使用した場合の圧力損失が高くなる場合がある。
【００１７】
合成樹脂は融液、溶液または溶媒分散体の形（以下合成樹脂含有媒体という）で加工することができるが、加工時の合成樹脂含有媒体の粘度は、Ｂ型粘度計を用い、ＪＩＳ Ｋ−７１１７の規定に準じて測定された粘度として、５０〜７００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。合成樹脂の粘度が５０ｍＰａ・ｓ未満の場合、不織布に付着する合成樹脂の量が少なくなり、耐熱性布帛の剛性が十分でない場合がある。合成樹脂の粘度が７００ｍＰａ・ｓを超えると、不織布に付着する合成樹脂の量が多くなり、耐熱性布帛の空隙が小さくなり、フィルターとして使用した場合の圧力損失が高くなる。合成樹脂の粘度を５０〜７００ｍＰａ・ｓとすることにより、不織布を乾燥、キュアする際に、合成樹脂の混合溶液が、主として不織布の繊維同士の交点に良好にマイグレーションされる。これにより、繊維同士がより効果的に拘束され、不織布の剛性が高められ、かつ、圧力損失の小さい耐熱性布帛とすることができる。
【００１８】
本発明で用いられるポリフェニレンサルファイド繊維とは、その構成単位の９０％以上が、−（Ｃ6Ｈ4−Ｓ）−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。
【００１９】
ポリフェニレンサルファイド繊維を用いる意義について述べる。
ポリフェニレンサルファイド繊維は、耐熱性、耐蒸熱性、耐薬品性に優れ、強度などの物理的特性に優れた繊維として知られている。しかし、ポリフェニレンサルファイド繊維は、ガラス転移点温度が９１℃と１００℃以下であり、１３０℃以上の高温下でのプリーツの形態保持性に不満があった。
【００２０】
このようなポリフェニレンサルファイド繊維とガラス転移点温度が１００℃以上の繊維もしくはガラス転移点を有しない繊維（混合繊維）とを混綿し、合成樹脂を含浸することにより、プリーツ型フィルターとして使用した際に、耐蒸熱性、耐薬品性に優れ、フィルターとしての寿命が長く、かつ、高温下での剛性が高い耐熱性布帛を得ることが可能となることが本発明者により見出された。
【００２１】
本発明で用いられる混合繊維、すなわち、ガラス転移点温度が１００℃以上もしくはガラス転移点を有しない繊維の含有量は、好ましくは５〜９０重量％、更に好ましくは１０〜６０重量％である。混合繊維の含有量が５重量％未満である場合、布帛の高温下での剛性が低く、また、混合繊維の含有量が９０重量％を超えると、布帛の高温下での剛性は高いものの強力が低く、耐薬品性、耐蒸熱性が低くなり、好ましくない。
【００２２】
本発明で用いられる合成樹脂は、そのガラス転移点温度が１００℃以上であるものが好ましい。あるいは、合成樹脂は、熱硬化性樹脂であることが、高温下での優れた剛性を得るために好ましく、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、および、不飽和ポリエステル樹脂の群から選ばれた１種以上の熱硬化性樹脂であることが、布帛に１３０℃以上の高温下での優れた剛性を付与するために好ましい。
【００２３】
本発明の耐熱性布帛の高温下での剛性を示す指標となる１７０℃での垂れ下がり長さは、２０ｍｍ以下であることが好ましい。垂れ下がり長さが２０ｍｍより長い場合、高温下での剛性が低く、高温下でのプリーツの形態保持性が劣る。垂れ下がり長さの測定は、次の通りである。
【００２４】
垂れ下がり長さを測定しようとする耐熱性布帛から、長さ２００ｍｍ、幅２０ｍｍの測定片を切り取る。作成された測定片１は、図１に示すように、測定片１の一端２から１００ｍｍの部分を直方体の測定片載置ブロック３の上面に、機械的手段、あるいは、接着剤により固定する。このとき、測定片１の他端４は、ブロック３から突き出た状態となる。
【００２５】
測定片１がセットされたブロック３は、１７０℃の雰囲気中に１時間放置される。この間に、測定片１のブロック３から突き出た部分５が軟化し垂れ下がる。
この状態における測定片１の端部４の位置とブロック３の上面を含む平面６（図１において点線で描かれる）との間の鉛直方向の長さＬが測定される。測定された長さＬが、垂れ下がり長さとされる。この垂れ下がり長さの大小により、布帛の高温下での剛性、すなわち、高温下でのプリーツの形態保持性を評価することができる。
【００２６】
垂れ下がり長さは、耐熱性布帛がプリーツ加工される場合に、特に重要な意味を有する。プリーツ加工された耐熱性布帛において、プリーツの折り曲げ線に直交する方向を垂れ下がり長さの測定片の長さ方向として耐熱性布帛から切り出された上記ディメンションを有する測定片にて垂れ下がり長さが測定され、その値が２０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
高温下での高い剛性を得るために必要な標準状態（温度：２０℃、圧力：大気圧）での耐熱性布帛の剛性は、ＪＩＳ−Ｌ１０９６に規定される規定ガーレ法に基づく剛軟度により評価できることが本発明者により見出された。
【００２８】
耐熱性布帛の剛軟度は、４９ｍＮ（５，０００ｍｇｆ）以上であることが好ましい。剛軟度が４９ｍＮ（５，０００ｍｇｆ）より低い場合、高温下でのプリーツの形態保持性が劣る。
【００２９】
本発明で用いられるポリフェニレンサルファイド繊維の単繊維繊度は、０．１１〜１６．７デシテックス（０．１〜１５デニール）であることが好ましい。単繊維繊度が０．１１デシテックス（０．１デニール）未満である場合、繊維のカーディング時やニードルパンチ時において繊維が糸切れを起こし、耐熱性布帛の強力が低くなる。単繊維繊度が１６．７デシテックス（１５デニール）を超えると、繊維の表面積が小さくなり、ダストの集塵性能が低下する。
【００３０】
前記ガラス転移点温度が１００℃以上もしくはガラス転移点を有しない繊維、すなわち、混合繊維の単繊維繊度は、０．３３〜３３デシテックス（０．３〜３０デニール）の範囲であることが好ましい。単繊維繊度が０．３３デシテックス（０．３デニール）未満である場合、繊維１本当たりの剛性が低くなり、これにより耐熱性布帛の剛性が低くなる。単繊維繊度が３３デシテックス（３０デニール）を超えると、カードの工程通過性が悪くなったり、ニードルパンチ時の絡合性が悪くなり、これにより耐熱性布帛の強力が低くなる。
【００３１】
本発明で用いられるポリフェニレンサルファイド繊維の繊維長は、２〜１００ｍｍであることが好ましい。繊維長が２ｍｍ未満である場合、繊維同士の絡合が不足し、耐熱性布帛の強力が低下する。繊維長が１００ｍｍを超えると、繊維のカーディング時において繊維同士が絡みつき、毛玉などを発生させる場合がある。
【００３２】
本発明の耐熱性布帛を構成する不織布は、公知の不織布、例えば、ニードルパンチ不織布、湿式不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、レジンボンド不織布、ケミカルボンド不織布、サーマルボンド不織布、トウ開繊式不織布、エアレイド不織布の製造方法、装置により製造される。
プリーツ型フィルター用濾材として用いるに当たっては、これらの中でも、濾材の剛性および引張強力等の点から、ニードルパンチ不織布、あるいは、スパンレース不織布の製造方法が好ましい。
【００３３】
本発明の耐熱性布帛をプリーツ型フィルター用濾材として用いる際には、耐熱性布帛の目付は、１５０〜６００ｇ／ｍ2であることが好ましい。目付が１５０ｇ／ｍ2未満の場合、耐熱性布帛の剛性が低くなる。目付が６００ｇ／ｍ2を超えると、厚みが大きくなり、プリーツ状に折り曲げ加工した際に、隣り合うプリーツ同士が接着し、排ガス濾過時の圧力損失が高くなる。
【００３４】
本発明の耐熱性布帛の厚みは、２ｍｍ以下であることが好ましい。厚みが２ｍｍを超えると、排ガス濾過時の圧力損失が高くなる。
【００３５】
本発明の耐熱性布帛の引張破断強力は、４９Ｎ／５０ｍｍ（５ｋｇｆ／５０ｍｍ）以上であることが好ましい。引張破断強力が４９Ｎ／５０ｍｍ（５ｋｇｆ／５０ｍｍ）未満である場合、排ガス濾過時の圧力や、パルスジェットなどの逆洗時の圧力により、濾材に破損が生じる場合がある。
【００３６】
本発明の耐熱性布帛の好ましい製造方法について述べる。
【００３７】
本発明の耐熱性布帛は、ポリフェニレンサルファイドの短繊維と、ガラス転移点温度が１００℃以上もしくはガラス転移点を有しない繊維（混合繊維）の短繊維とを配合し、通常のカーディングマシンを用いて開繊後、得られたフリースを積層し、ニードルパンチにより繊維同士を絡合させる。この絡合により、不織布が得られる。ここにおいて、混合繊維の配合率は、５〜９０重量％であることが好ましい。この配合率は、１０〜６０重量％であることが更に好ましい。
【００３８】
得られた不織布は、熱プレス機、ヒートロールカレンダーなどを用い、１００℃〜２８０℃の温度、９８〜６８６０Ｎ／ｃｍ（１０〜７００ｋｇｆ／ｃｍ）の線圧、０〜１ｍｍのクリアランスで熱プレス処理される。この熱プレス処理により、不織布の厚みが調整される。この熱プレス処理により、不織布の表面層に配置された繊維が緻密化される。
【００３９】
不織布の厚さ方向の密度の変化は、不織布の表面と平行な面で、不織布を厚さ方向に３等分にスライスした時に得られる、２枚の表面層の密度Ａと１枚の中間層の密度Ｂとの比率が、１．１〜２．５の範囲内であることが好ましい。すなわち、次式を満足する厚さ方向の密度変化があることが好ましい。
Ａ／Ｂ＝１．１〜２．５
【００４０】
これにより、例えば、ダンボールのような剛性の高い構造を有する耐熱性布帛を得ることができる。これにより、ダストの払い落とし性にも優れる耐熱性布帛を得ることができる。この熱プレス処理については、その手段を特に限定されるものではなく、不織布の表面を熱プレス処理できるものであればよい。不織布と接触するロールなどの表面は、フラットであっても凹凸を有するものであってもよい。
【００４１】
次に、得られた不織布に、ディップマングルを用いて、好ましく粘度が５０〜７００ｍＰａ・ｓの合成樹脂含有媒体が含浸される。合成樹脂が含浸された不織布は、テンターにより、１２０℃〜３００℃で処理され、含浸された合成樹脂は、乾燥、キュアされる。ここに、目標とする耐熱性布帛が製造される。
【００４２】
合成樹脂の含浸工程において、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂乾燥後の合成樹脂の付着率は、１０〜６０重量％であることが、高い剛性と低圧力損失を同時に満足する耐熱性布帛を得るために好ましい。
【００４３】
このようにして得られた耐熱性布帛は、プリーツ状に折り曲げ加工することにより、エアフィルターとして好適に用いることができる。特に、高温の排ガスなどを集塵する際において、高温下での剛性が高い点から、より好ましく使用される。
【００４４】
上記した以外の用途の主な例として、プリーツ加工せず、通常の筒状に縫製して排ガスなどを濾過するフィルターとして使用することも可能であり、また、液体などを濾過する液体フィルターとしても用いることができる。
【００４５】
耐熱性布帛の表面に微多孔膜を貼り付けることにより、フィルターとして使用した際のダストの集塵性能をより高めた耐熱性布帛とすることができ、かつ、パルスジェットによるダストの払い落としの際のダストの払い落とし性に優れた耐熱性布帛とすることができる。使用される微多孔膜については、特に限定されるものではないが、公知のフッ素系微多孔膜などを用いることができる。なお、上記した耐熱性布帛の表面とは、フィルターとして使用した際のダストが堆積する側の面のことを言う。
【００４６】
【実施例】
実施例で用いた合成樹脂含有媒体の粘度、ならびに、実施例および比較例で作成した耐熱性布帛の垂れ下がり長さ、剛軟度、引張破断強力、および、高温時プリーツの形態保持性のそれぞれは、次に説明する方法で測定したものである。
Ａ．合成樹脂含有媒体の粘度：
株式会社東京計器社製Ｂ型粘度計を用い、ＪＩＳ−Ｋ７１１７「液体の樹脂の回転粘度計による粘度試験方法」に準じて測定した。
Ｂ．耐熱性布帛の垂れ下がり長さ：
前記説明の通り。
Ｃ．耐熱性布帛の剛軟度：
耐熱性布帛から長さ５０．８ｍｍ、幅２５．４ｍｍの測定片を切り出し、この測定片を用いて、ＪＩＳ−Ｌ１０９６に規定されたガーレ法にて測定した。
Ｄ．耐熱性布帛の引張破断強力：
耐熱性布帛から長さ２００ｍｍ、幅５０ｍｍの測定片を切り出し、測定片を作成する。耐熱性布帛における繊維の配列が、比較的一定方向に向いている場合は、測定片の長さ方向は、繊維の配列方向とする。この測定片を用いて、テンシロン引張試験機を用い、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
Ｅ．耐熱性布帛の高温時のプリーツ形態保持性：
耐熱性布帛を、ピッチ３ｃｍ、山高さ５ｃｍで、プリーツ加工する。耐熱性布帛における繊維の配列が、比較的一定方向に向いている場合は、繊維の配列方向とプリーツの折り曲げ線が直行するようする。プリーツ加工された耐熱性布帛を鉄製の枠に固定し、１７０℃の温風を３ｍ／ｍｉｎで通過させた。濾過風速は、温風の流量（ｍ3／ｓ）を濾過面積（プリーツをのばしたときの耐熱性布帛の全面積）（ｍ2）で割ったものである。
高温時のプリーツの形態保持性は、上記通風時におけるプリーツ型濾布の状態を目で観察し、次のの評価基準によって判断した。
Ｅ：プリーツ断面の三角形状に変形はなく良好である。
Ｇ：プリーツ断面の三角形状にやや変形が見られる。
Ｂ：プリーツ断面の三角形状に大きな変形が認められる。
Ｆ．総合評価
上記した測定の結果を総合して総合評価とした。なお、評価の基準は以下のとおりである。
○：高温時のプリーツ形態保持性が良好で、さらに引張破断強力が高く、極めて好適に実用に供することができる。
△：高温時のプリーツ形態保持性において、プリーツ断面の形状にやや変形が見られるか、もしくはプリーツの形態保持性は良好なものの引張破断強力が低く、実用には問題は無いが、上記○より劣る。
×：高温時のプリーツ形態保持性において、プリーツの断面形状に大きな変形が見られ、実用に供しがたい。
【００４７】
実施例１
単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）と、繊維径５μｍ（０．５デシテックス）、繊維長７５ｍｍのガラス繊維（ユニチカグラスファイバー（株）製Ｅガラス）を、重量比８５：１５で混合し、カーディング法によりウェブを形成し、次いで積層後、ニードルパンチ処理を行い不織布を得た。得られた不織布を、カレンダーロールで、温度１９０℃、線圧２，９４０Ｎ（３００ｋｇｆ／ｃｍ）、クリアランス０ｍｍで熱処理を行ない、厚み１．２ｍｍの不織布を作成した。アクリル樹脂（大日本インキ社製「ボンコートＥＸＰＭ１１１９」粘度：３２０ｍＰａ・ｓ）と、メラミン樹脂（大日本インキ社製「ベッカミンＡＰＭ」粘度：６２４０ｍＰａ・ｓ）と、水道水（粘度：１．０ｍＰａ・ｓ）とを２５：２５：５０で配合し、得られた合成樹脂含有媒体（粘度：２２４ｍＰａ・ｓ）を、作成された不織布に含浸した。合成樹脂を含浸した不織布を、含浸前の不織布の重量の１２０％となるように、マングルで絞った後、２２０℃で３分間テンターにより乾燥し、目付が３８１ｇ／ｍ2、厚みが１．５１ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が３２％の耐熱性布帛を得た。
【００４８】
実施例２
単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）と、繊維経５μｍ、繊維長７５ｍｍのガラス繊維（ユニチカグラスファイバー（株）製Ｅガラス）の配合率を、重量比５０：５０に変更した他は、実施例１と同一方法、同一条件により、目付が３７６ｇ／ｍ2、厚みが１．４８ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が２９％の耐熱性布帛を得た。
【００４９】
実施例３
混綿する繊維を単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）と、単繊維繊度１．５デニール、繊維長５１ｍｍのパラ系アラミド繊維（東レデユポン（株）製「ケブラー」）とを重量比８５：１５に変更した他は、実施例１と同一方法、同一条件により、目付が３７０ｇ／ｍ2、厚みが１．４４ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が３０％の耐熱性布帛を得た。
【００５０】
実施例４
合成樹脂をフェノール樹脂（大日本インキ社製「フェノライトＴＤ−４３０４」粘度：８７０ｍＰａ・ｓとし、水道水（粘度：１．０ｍＰａ・ｓ）と５０：５０で配合した合成樹脂含有媒体（粘度：３６２ｍＰａ・ｓ）に変更した他は、実施例１と同一方法、同一条件により、目付が３８０ｇ／ｍ2、厚みが１．４１ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が２７％の耐熱性布帛を得た。
【００５１】
実施例５
単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）と、繊維経５μｍ、繊維長７５ｍｍのガラス繊維（ユニチカグラスファイバー（株）製Ｅガラス）の配合率を、重量比９６：４に変更した他は、実施例１と同一方法、同一条件により、目付が３８３ｇ／ｍ2、厚みが１．５６ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が３３％の耐熱性布帛を得た。
【００５２】
実施例６
単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）と、繊維経５μｍ、繊維長７５ｍｍのガラス繊維（ユニチカグラスファイバー（株）製Ｅガラス）の配合率を、重量比８：９２に変更した他は、実施例１と同一方法、同一条件により、目付が３８０ｇ／ｍ2、厚みが１．５２ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が３２％の耐熱性布帛を得た。
【００５３】
比較例１
単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）を、カーディング法によりウェブを形成し、次いで積層後、ニードルパンチ処理を行い不織布を得た。得られた不織布をカレンダーロールで温度１９０℃、線圧２９４０Ｎ（３００ｋｇｆ／ｃｍ）、クリアランス０ｍｍで熱処理を行ない、厚み１．２ｍｍの不織布を作成した。アクリル樹脂（大日本インキ社製「ボンコートＥＸＰＭ１１１９」粘度：３２０ｍＰａ・ｓ）と、メラミン樹脂（大日本インキ社製「ベッカミンＡＰＭ」粘度：６２４０ｍＰａ・ｓ）と、水道水（粘度１．０ｍＰａ・ｓ）とを２５：２５：５０で配合し、得られた合成樹脂含有媒体（粘度２２４：ｍＰａ・ｓ）を、作成された不織布に含浸した。合成樹脂を含浸した不織布を、含浸前の不織布の重量の１２０％となるように、マングルで絞った後、２２０℃で３分間テンターにより乾燥し、目付が３８４ｇ／ｍ2、厚みが１．５０ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が３４％の耐熱性布帛を得た。
【００５４】
【表１】
【００５５】
上記実施例１〜６、および、比較例１において得られた耐熱性布帛の特性値のそれぞれは、表１に示される。表１中、「ＰＰＳ」は、ポリフェニレンサルファイドを、「ケブラー」は、パラ系アラミド繊維（東レデユポン（株）製「ケブラー」）を、それぞれ意味する。
【００５６】
表１に記載のデータから分かるように、実施例１〜６の耐熱性布帛は、比較例の布帛に比べ１７０℃での垂れ下がり長さが短く、１７０℃でのプリーツの形態保持性が良好であった。
【００５７】
実施例１〜６の耐熱性布帛を、石炭ボイラーの排ガスを集塵するための集塵機のプリーツ型フィルターとして用いたところ、高温下でのプリーツの形態保持性に優れるものであった。
【００５８】
【発明の効果】
この本発明に係る耐熱性布帛は、ポリフェニレンサルファイド繊維のみからなる不織布に合成樹脂を含浸して形成された布帛に比較して、大幅に向上された高温下での形態保持性を有する。
本発明にかかる耐熱性布帛は、高温下での形態保持性に優れることから、特にプリーツ型フィルターとして好適に用いられる。
【００５９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る耐熱性布帛の垂れ下がり長さを測定する手段を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１：測定片
２：測定片の一端
３：測定片の載置ブロック
４：測定片の一端
５：ブロックから突き出た測定片部
６：ブロック３の上面を含む仮想平面
【発明の属する技術分野】
本発明は、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高温の排ガス中のダストを捕集するためのフィルターに用いられる耐熱性布帛、および、それからなるフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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捕集するためのフィルターとして、バグフィルターがよく知られている。このバグフィルターに用いられる濾布は、排ガスの温度が約１３０℃ないし約２５０℃の高温である場合、耐熱性が要求される。更に、このような高温雰囲気において濾過効率を高めるために、限られた空間内において濾過面積ができるだけ大きいことが要求される。
【０００３】
従来、このような高温下で使用されるバグフィルター用濾布としては、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などによって、ウェブと基布と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。
【０００４】
しかしながら、この従来のバグフィルター用濾布よりなるバグフィルターは、濾布を円筒形に縫製してなるものであり、濾布面積は小さく、すなわち、濾過面積が小さいため、濾過効率を高くしようとした場合に、バグハウス自体が大きくなる問題があった。この問題を解決するために、濾布をプリーツ状に加工し、小さいバグハウス内でできるだけ大きな濾過面積を取ることができるプリーツ型フィルターが近年多く用いられるようになった。
【０００５】
このため、特開平１１−１５８７７６号公報では、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を含浸し、濾布の剛性を高め、これによりプリーツ型フィルターを形成することが提案されている。しかし、このフィルターは、常温での濾布の剛性は高いものの、高温下で使用した際には、ポリフェニレンサルファイド繊維が軟化することにより濾布そのものが軟化し、プリーツの形態が崩れ、更には、排ガスを濾過するときに作用する圧力によって、隣り合うプリーツ同士が密着し、有効な濾過面積が減少し、フィルターの圧力損失が急上昇する問題があった。
【０００６】
特許第２０５２１１６号公報、特許第２５９４８４４号公報、特許第２６０２１１６号公報、特開平１−２７４８１３号公報、特開平２−４７３８９号公報、特開平３−１３７２５９号公報、特開平３−１３７２６０号公報、特開平６−２４８５４６号公報、および、特表平１０−５０６９６３号公報において、ポリフェニレンサルファイド繊維を含む種々の繊維を混綿した不織布が提案されているが、この不織布は、高温下での繊維の耐久性は十分有しているものの、繊維同士の結着が少なく、繊維同士が拘束されていないため、常温および高温での剛性が低く、プリーツの形態を保持させることができなかった。
【０００７】
特許第２５９４７２６号公報においては、耐熱性繊維を熱可塑性樹脂により接合し、かつ、下層から上層にかけて厚さ方向に繊維の密度に勾配を付与した不織布が提案されている。しかし、この不織布は、一方の面から他方の面に向かってのみ繊維の密度勾配を有するものであるため、不織布に十分な剛性を付与することができなかった。
【０００８】
特許第２５５９８７２号公報においては、耐熱性繊維とポリフェニレンサルファイド繊維からなり、ポリフェニレンサルファイド繊維の溶融塊が繊維間を接合している形態の不織布が提案されている。これは、繊維間の接合がポリフェニレンサルファイドであることから、１３０℃以上の高温下で使用した際に、不織布の剛性が低くなり、プリーツが変形する問題を有していた。
【０００９】
以上において検討した従来の濾布は、これを用いてプリーツ型フィルターを形成し、このフィルターを高温下で使用した際に、濾布が軟化し、プリーツの形態が崩れ、フィルターの圧力損失が急上昇する欠点があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の欠点を解消することを目的とし、高温下で使用されるフィルター用の濾布として用いても、高温下での形態保持性に優れた耐熱性布帛、特に、高温下で使用されるプリーツ型フィルター用の濾布として用いても、高温下でのプリーツの形態保持性に優れた耐熱性布帛を提供する。更に、本発明は、この耐熱性布帛を濾材としたフィルターを提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、
（１）ポリフェニレンサルファイド繊維と、ガラス繊維、炭素繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、およびポリイミド繊維の群から選ばれた少なくとも１種の繊維とから形成された不織布からなり、該不織布構成繊維の交点が合成樹脂により拘束されてなり、該合成樹脂を加工するときの該合成樹脂含有媒体の粘度が５０〜７００ｍＰａ・ｓであって、プリーツ状に折り曲げ加工されていることを特徴とする耐熱性布帛、
（２）前記合成樹脂の前記不織布の重量に対する付着率が、５〜７０重量％である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（３）前記合成樹脂のガラス転移点温度が、１００℃以上である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（４）前記合成樹脂が、熱硬化性樹脂である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（５）前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、および、不飽和ポリエステル樹脂の群から選ばれた少なくとも１種の樹脂である前記（４）に記載の耐熱性布帛、
（６）前記混合繊維の前記不織布における配合率が、５〜９０重量％である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（７）前記配合率が、１０〜６０重量％である前記（６）に記載の耐熱性布帛、
（８）垂れ下がり長さが、２０ｍｍ以下である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（９）剛軟度が、４９．０ｍＮ（５０００ｍｇｆ）以上である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１０）厚さ方向に３等分したときの中間層の密度が、表面層の密度に比べ低い前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１１）前記ポリフェニレンサルファイド繊維の単繊維繊度が、０．１１〜１６．７デシテックス（０．１〜１５デニール）である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１２）前記混合繊維の単繊維繊度が、０．３３〜３３デシテックス（０．３〜３０デニール）である前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１３）前記ポリフェニレンサルファイド繊維の繊維長が、２〜１００ｍｍである前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１４）ダストが堆積する側の面に、微多孔膜が存在する前記（１）に記載の耐熱性布帛、
（１５）濾材が、前記（１）〜（１４）のいずれかに記載の耐熱性布帛で形成されたフィルター、が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る耐熱性布帛は、ガラス転移点温度が１００℃以上もしくはガラス転移点を有しない繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、および、合成樹脂をその基本構成とする。
【００１３】
本発明においては、ガラス転移点温度が１００℃以上もしくはガラス転移点を有しない繊維（混合繊維）が、ポリフェニレンサルファイド繊維に混綿された不織布であることが重要である。この混合繊維が不織布中に存在することにより、この不織布でプリーツ状の濾材を形成したとき、１３０℃以上の高温下でのプリーツの形態保持性が高められる。
【００１４】
この混合繊維としては、無機繊維、全芳香族ポリアミド繊維、フッ素繊維、あるいは、全芳香族ポリエステル繊維、ポリイミド繊維が好ましい。これらの中でも、耐熱性、耐薬品性に優れたガラス繊維、炭素繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、あるいは、ポリテトラフルオロエチレン繊維が好ましい。更に、これらの中でも、ガラス繊維、あるいは、パラ系アラミド繊維が特に好ましい。
【００１５】
本発明に係る耐熱性布帛において、前記不織布の繊維同士の交点を拘束するために用いられている合成樹脂は、不織布に、例えば、含浸せしめられる。含浸後、不織布は、乾燥され、含浸により付着した溶媒分は除去される。また、必要により熱処理を行うことができる。これにより、得られた不織布に、高い剛性が付与される。
【００１６】
合成樹脂の乾燥後の付着量は、不織布の全重量に対して、５〜７０重量％の範囲にあることが好ましい。付着量が５重量％未満であると、耐熱性布帛の剛性が低くなり、フィルターとして使用した際のプリーツの形態保持が困難となる場合がある。付着量が、７０重量％を超えると、耐熱性布帛の空隙が小さくなり、フィルターとして使用した場合の圧力損失が高くなる場合がある。
【００１７】
合成樹脂は融液、溶液または溶媒分散体の形（以下合成樹脂含有媒体という）で加工することができるが、加工時の合成樹脂含有媒体の粘度は、Ｂ型粘度計を用い、ＪＩＳ Ｋ−７１１７の規定に準じて測定された粘度として、５０〜７００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。合成樹脂の粘度が５０ｍＰａ・ｓ未満の場合、不織布に付着する合成樹脂の量が少なくなり、耐熱性布帛の剛性が十分でない場合がある。合成樹脂の粘度が７００ｍＰａ・ｓを超えると、不織布に付着する合成樹脂の量が多くなり、耐熱性布帛の空隙が小さくなり、フィルターとして使用した場合の圧力損失が高くなる。合成樹脂の粘度を５０〜７００ｍＰａ・ｓとすることにより、不織布を乾燥、キュアする際に、合成樹脂の混合溶液が、主として不織布の繊維同士の交点に良好にマイグレーションされる。これにより、繊維同士がより効果的に拘束され、不織布の剛性が高められ、かつ、圧力損失の小さい耐熱性布帛とすることができる。
【００１８】
本発明で用いられるポリフェニレンサルファイド繊維とは、その構成単位の９０％以上が、−（Ｃ6Ｈ4−Ｓ）−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。
【００１９】
ポリフェニレンサルファイド繊維を用いる意義について述べる。
ポリフェニレンサルファイド繊維は、耐熱性、耐蒸熱性、耐薬品性に優れ、強度などの物理的特性に優れた繊維として知られている。しかし、ポリフェニレンサルファイド繊維は、ガラス転移点温度が９１℃と１００℃以下であり、１３０℃以上の高温下でのプリーツの形態保持性に不満があった。
【００２０】
このようなポリフェニレンサルファイド繊維とガラス転移点温度が１００℃以上の繊維もしくはガラス転移点を有しない繊維（混合繊維）とを混綿し、合成樹脂を含浸することにより、プリーツ型フィルターとして使用した際に、耐蒸熱性、耐薬品性に優れ、フィルターとしての寿命が長く、かつ、高温下での剛性が高い耐熱性布帛を得ることが可能となることが本発明者により見出された。
【００２１】
本発明で用いられる混合繊維、すなわち、ガラス転移点温度が１００℃以上もしくはガラス転移点を有しない繊維の含有量は、好ましくは５〜９０重量％、更に好ましくは１０〜６０重量％である。混合繊維の含有量が５重量％未満である場合、布帛の高温下での剛性が低く、また、混合繊維の含有量が９０重量％を超えると、布帛の高温下での剛性は高いものの強力が低く、耐薬品性、耐蒸熱性が低くなり、好ましくない。
【００２２】
本発明で用いられる合成樹脂は、そのガラス転移点温度が１００℃以上であるものが好ましい。あるいは、合成樹脂は、熱硬化性樹脂であることが、高温下での優れた剛性を得るために好ましく、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、および、不飽和ポリエステル樹脂の群から選ばれた１種以上の熱硬化性樹脂であることが、布帛に１３０℃以上の高温下での優れた剛性を付与するために好ましい。
【００２３】
本発明の耐熱性布帛の高温下での剛性を示す指標となる１７０℃での垂れ下がり長さは、２０ｍｍ以下であることが好ましい。垂れ下がり長さが２０ｍｍより長い場合、高温下での剛性が低く、高温下でのプリーツの形態保持性が劣る。垂れ下がり長さの測定は、次の通りである。
【００２４】
垂れ下がり長さを測定しようとする耐熱性布帛から、長さ２００ｍｍ、幅２０ｍｍの測定片を切り取る。作成された測定片１は、図１に示すように、測定片１の一端２から１００ｍｍの部分を直方体の測定片載置ブロック３の上面に、機械的手段、あるいは、接着剤により固定する。このとき、測定片１の他端４は、ブロック３から突き出た状態となる。
【００２５】
測定片１がセットされたブロック３は、１７０℃の雰囲気中に１時間放置される。この間に、測定片１のブロック３から突き出た部分５が軟化し垂れ下がる。
この状態における測定片１の端部４の位置とブロック３の上面を含む平面６（図１において点線で描かれる）との間の鉛直方向の長さＬが測定される。測定された長さＬが、垂れ下がり長さとされる。この垂れ下がり長さの大小により、布帛の高温下での剛性、すなわち、高温下でのプリーツの形態保持性を評価することができる。
【００２６】
垂れ下がり長さは、耐熱性布帛がプリーツ加工される場合に、特に重要な意味を有する。プリーツ加工された耐熱性布帛において、プリーツの折り曲げ線に直交する方向を垂れ下がり長さの測定片の長さ方向として耐熱性布帛から切り出された上記ディメンションを有する測定片にて垂れ下がり長さが測定され、その値が２０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
高温下での高い剛性を得るために必要な標準状態（温度：２０℃、圧力：大気圧）での耐熱性布帛の剛性は、ＪＩＳ−Ｌ１０９６に規定される規定ガーレ法に基づく剛軟度により評価できることが本発明者により見出された。
【００２８】
耐熱性布帛の剛軟度は、４９ｍＮ（５，０００ｍｇｆ）以上であることが好ましい。剛軟度が４９ｍＮ（５，０００ｍｇｆ）より低い場合、高温下でのプリーツの形態保持性が劣る。
【００２９】
本発明で用いられるポリフェニレンサルファイド繊維の単繊維繊度は、０．１１〜１６．７デシテックス（０．１〜１５デニール）であることが好ましい。単繊維繊度が０．１１デシテックス（０．１デニール）未満である場合、繊維のカーディング時やニードルパンチ時において繊維が糸切れを起こし、耐熱性布帛の強力が低くなる。単繊維繊度が１６．７デシテックス（１５デニール）を超えると、繊維の表面積が小さくなり、ダストの集塵性能が低下する。
【００３０】
前記ガラス転移点温度が１００℃以上もしくはガラス転移点を有しない繊維、すなわち、混合繊維の単繊維繊度は、０．３３〜３３デシテックス（０．３〜３０デニール）の範囲であることが好ましい。単繊維繊度が０．３３デシテックス（０．３デニール）未満である場合、繊維１本当たりの剛性が低くなり、これにより耐熱性布帛の剛性が低くなる。単繊維繊度が３３デシテックス（３０デニール）を超えると、カードの工程通過性が悪くなったり、ニードルパンチ時の絡合性が悪くなり、これにより耐熱性布帛の強力が低くなる。
【００３１】
本発明で用いられるポリフェニレンサルファイド繊維の繊維長は、２〜１００ｍｍであることが好ましい。繊維長が２ｍｍ未満である場合、繊維同士の絡合が不足し、耐熱性布帛の強力が低下する。繊維長が１００ｍｍを超えると、繊維のカーディング時において繊維同士が絡みつき、毛玉などを発生させる場合がある。
【００３２】
本発明の耐熱性布帛を構成する不織布は、公知の不織布、例えば、ニードルパンチ不織布、湿式不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、レジンボンド不織布、ケミカルボンド不織布、サーマルボンド不織布、トウ開繊式不織布、エアレイド不織布の製造方法、装置により製造される。
プリーツ型フィルター用濾材として用いるに当たっては、これらの中でも、濾材の剛性および引張強力等の点から、ニードルパンチ不織布、あるいは、スパンレース不織布の製造方法が好ましい。
【００３３】
本発明の耐熱性布帛をプリーツ型フィルター用濾材として用いる際には、耐熱性布帛の目付は、１５０〜６００ｇ／ｍ2であることが好ましい。目付が１５０ｇ／ｍ2未満の場合、耐熱性布帛の剛性が低くなる。目付が６００ｇ／ｍ2を超えると、厚みが大きくなり、プリーツ状に折り曲げ加工した際に、隣り合うプリーツ同士が接着し、排ガス濾過時の圧力損失が高くなる。
【００３４】
本発明の耐熱性布帛の厚みは、２ｍｍ以下であることが好ましい。厚みが２ｍｍを超えると、排ガス濾過時の圧力損失が高くなる。
【００３５】
本発明の耐熱性布帛の引張破断強力は、４９Ｎ／５０ｍｍ（５ｋｇｆ／５０ｍｍ）以上であることが好ましい。引張破断強力が４９Ｎ／５０ｍｍ（５ｋｇｆ／５０ｍｍ）未満である場合、排ガス濾過時の圧力や、パルスジェットなどの逆洗時の圧力により、濾材に破損が生じる場合がある。
【００３６】
本発明の耐熱性布帛の好ましい製造方法について述べる。
【００３７】
本発明の耐熱性布帛は、ポリフェニレンサルファイドの短繊維と、ガラス転移点温度が１００℃以上もしくはガラス転移点を有しない繊維（混合繊維）の短繊維とを配合し、通常のカーディングマシンを用いて開繊後、得られたフリースを積層し、ニードルパンチにより繊維同士を絡合させる。この絡合により、不織布が得られる。ここにおいて、混合繊維の配合率は、５〜９０重量％であることが好ましい。この配合率は、１０〜６０重量％であることが更に好ましい。
【００３８】
得られた不織布は、熱プレス機、ヒートロールカレンダーなどを用い、１００℃〜２８０℃の温度、９８〜６８６０Ｎ／ｃｍ（１０〜７００ｋｇｆ／ｃｍ）の線圧、０〜１ｍｍのクリアランスで熱プレス処理される。この熱プレス処理により、不織布の厚みが調整される。この熱プレス処理により、不織布の表面層に配置された繊維が緻密化される。
【００３９】
不織布の厚さ方向の密度の変化は、不織布の表面と平行な面で、不織布を厚さ方向に３等分にスライスした時に得られる、２枚の表面層の密度Ａと１枚の中間層の密度Ｂとの比率が、１．１〜２．５の範囲内であることが好ましい。すなわち、次式を満足する厚さ方向の密度変化があることが好ましい。
Ａ／Ｂ＝１．１〜２．５
【００４０】
これにより、例えば、ダンボールのような剛性の高い構造を有する耐熱性布帛を得ることができる。これにより、ダストの払い落とし性にも優れる耐熱性布帛を得ることができる。この熱プレス処理については、その手段を特に限定されるものではなく、不織布の表面を熱プレス処理できるものであればよい。不織布と接触するロールなどの表面は、フラットであっても凹凸を有するものであってもよい。
【００４１】
次に、得られた不織布に、ディップマングルを用いて、好ましく粘度が５０〜７００ｍＰａ・ｓの合成樹脂含有媒体が含浸される。合成樹脂が含浸された不織布は、テンターにより、１２０℃〜３００℃で処理され、含浸された合成樹脂は、乾燥、キュアされる。ここに、目標とする耐熱性布帛が製造される。
【００４２】
合成樹脂の含浸工程において、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂乾燥後の合成樹脂の付着率は、１０〜６０重量％であることが、高い剛性と低圧力損失を同時に満足する耐熱性布帛を得るために好ましい。
【００４３】
このようにして得られた耐熱性布帛は、プリーツ状に折り曲げ加工することにより、エアフィルターとして好適に用いることができる。特に、高温の排ガスなどを集塵する際において、高温下での剛性が高い点から、より好ましく使用される。
【００４４】
上記した以外の用途の主な例として、プリーツ加工せず、通常の筒状に縫製して排ガスなどを濾過するフィルターとして使用することも可能であり、また、液体などを濾過する液体フィルターとしても用いることができる。
【００４５】
耐熱性布帛の表面に微多孔膜を貼り付けることにより、フィルターとして使用した際のダストの集塵性能をより高めた耐熱性布帛とすることができ、かつ、パルスジェットによるダストの払い落としの際のダストの払い落とし性に優れた耐熱性布帛とすることができる。使用される微多孔膜については、特に限定されるものではないが、公知のフッ素系微多孔膜などを用いることができる。なお、上記した耐熱性布帛の表面とは、フィルターとして使用した際のダストが堆積する側の面のことを言う。
【００４６】
【実施例】
実施例で用いた合成樹脂含有媒体の粘度、ならびに、実施例および比較例で作成した耐熱性布帛の垂れ下がり長さ、剛軟度、引張破断強力、および、高温時プリーツの形態保持性のそれぞれは、次に説明する方法で測定したものである。
Ａ．合成樹脂含有媒体の粘度：
株式会社東京計器社製Ｂ型粘度計を用い、ＪＩＳ−Ｋ７１１７「液体の樹脂の回転粘度計による粘度試験方法」に準じて測定した。
Ｂ．耐熱性布帛の垂れ下がり長さ：
前記説明の通り。
Ｃ．耐熱性布帛の剛軟度：
耐熱性布帛から長さ５０．８ｍｍ、幅２５．４ｍｍの測定片を切り出し、この測定片を用いて、ＪＩＳ−Ｌ１０９６に規定されたガーレ法にて測定した。
Ｄ．耐熱性布帛の引張破断強力：
耐熱性布帛から長さ２００ｍｍ、幅５０ｍｍの測定片を切り出し、測定片を作成する。耐熱性布帛における繊維の配列が、比較的一定方向に向いている場合は、測定片の長さ方向は、繊維の配列方向とする。この測定片を用いて、テンシロン引張試験機を用い、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
Ｅ．耐熱性布帛の高温時のプリーツ形態保持性：
耐熱性布帛を、ピッチ３ｃｍ、山高さ５ｃｍで、プリーツ加工する。耐熱性布帛における繊維の配列が、比較的一定方向に向いている場合は、繊維の配列方向とプリーツの折り曲げ線が直行するようする。プリーツ加工された耐熱性布帛を鉄製の枠に固定し、１７０℃の温風を３ｍ／ｍｉｎで通過させた。濾過風速は、温風の流量（ｍ3／ｓ）を濾過面積（プリーツをのばしたときの耐熱性布帛の全面積）（ｍ2）で割ったものである。
高温時のプリーツの形態保持性は、上記通風時におけるプリーツ型濾布の状態を目で観察し、次のの評価基準によって判断した。
Ｅ：プリーツ断面の三角形状に変形はなく良好である。
Ｇ：プリーツ断面の三角形状にやや変形が見られる。
Ｂ：プリーツ断面の三角形状に大きな変形が認められる。
Ｆ．総合評価
上記した測定の結果を総合して総合評価とした。なお、評価の基準は以下のとおりである。
○：高温時のプリーツ形態保持性が良好で、さらに引張破断強力が高く、極めて好適に実用に供することができる。
△：高温時のプリーツ形態保持性において、プリーツ断面の形状にやや変形が見られるか、もしくはプリーツの形態保持性は良好なものの引張破断強力が低く、実用には問題は無いが、上記○より劣る。
×：高温時のプリーツ形態保持性において、プリーツの断面形状に大きな変形が見られ、実用に供しがたい。
【００４７】
実施例１
単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）と、繊維径５μｍ（０．５デシテックス）、繊維長７５ｍｍのガラス繊維（ユニチカグラスファイバー（株）製Ｅガラス）を、重量比８５：１５で混合し、カーディング法によりウェブを形成し、次いで積層後、ニードルパンチ処理を行い不織布を得た。得られた不織布を、カレンダーロールで、温度１９０℃、線圧２，９４０Ｎ（３００ｋｇｆ／ｃｍ）、クリアランス０ｍｍで熱処理を行ない、厚み１．２ｍｍの不織布を作成した。アクリル樹脂（大日本インキ社製「ボンコートＥＸＰＭ１１１９」粘度：３２０ｍＰａ・ｓ）と、メラミン樹脂（大日本インキ社製「ベッカミンＡＰＭ」粘度：６２４０ｍＰａ・ｓ）と、水道水（粘度：１．０ｍＰａ・ｓ）とを２５：２５：５０で配合し、得られた合成樹脂含有媒体（粘度：２２４ｍＰａ・ｓ）を、作成された不織布に含浸した。合成樹脂を含浸した不織布を、含浸前の不織布の重量の１２０％となるように、マングルで絞った後、２２０℃で３分間テンターにより乾燥し、目付が３８１ｇ／ｍ2、厚みが１．５１ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が３２％の耐熱性布帛を得た。
【００４８】
実施例２
単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）と、繊維経５μｍ、繊維長７５ｍｍのガラス繊維（ユニチカグラスファイバー（株）製Ｅガラス）の配合率を、重量比５０：５０に変更した他は、実施例１と同一方法、同一条件により、目付が３７６ｇ／ｍ2、厚みが１．４８ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が２９％の耐熱性布帛を得た。
【００４９】
実施例３
混綿する繊維を単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）と、単繊維繊度１．５デニール、繊維長５１ｍｍのパラ系アラミド繊維（東レデユポン（株）製「ケブラー」）とを重量比８５：１５に変更した他は、実施例１と同一方法、同一条件により、目付が３７０ｇ／ｍ2、厚みが１．４４ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が３０％の耐熱性布帛を得た。
【００５０】
実施例４
合成樹脂をフェノール樹脂（大日本インキ社製「フェノライトＴＤ−４３０４」粘度：８７０ｍＰａ・ｓとし、水道水（粘度：１．０ｍＰａ・ｓ）と５０：５０で配合した合成樹脂含有媒体（粘度：３６２ｍＰａ・ｓ）に変更した他は、実施例１と同一方法、同一条件により、目付が３８０ｇ／ｍ2、厚みが１．４１ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が２７％の耐熱性布帛を得た。
【００５１】
実施例５
単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）と、繊維経５μｍ、繊維長７５ｍｍのガラス繊維（ユニチカグラスファイバー（株）製Ｅガラス）の配合率を、重量比９６：４に変更した他は、実施例１と同一方法、同一条件により、目付が３８３ｇ／ｍ2、厚みが１．５６ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が３３％の耐熱性布帛を得た。
【００５２】
実施例６
単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）と、繊維経５μｍ、繊維長７５ｍｍのガラス繊維（ユニチカグラスファイバー（株）製Ｅガラス）の配合率を、重量比８：９２に変更した他は、実施例１と同一方法、同一条件により、目付が３８０ｇ／ｍ2、厚みが１．５２ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が３２％の耐熱性布帛を得た。
【００５３】
比較例１
単繊維繊度２．０デニール、繊維長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイドの短繊維（東レ（株）製「トルコン」）を、カーディング法によりウェブを形成し、次いで積層後、ニードルパンチ処理を行い不織布を得た。得られた不織布をカレンダーロールで温度１９０℃、線圧２９４０Ｎ（３００ｋｇｆ／ｃｍ）、クリアランス０ｍｍで熱処理を行ない、厚み１．２ｍｍの不織布を作成した。アクリル樹脂（大日本インキ社製「ボンコートＥＸＰＭ１１１９」粘度：３２０ｍＰａ・ｓ）と、メラミン樹脂（大日本インキ社製「ベッカミンＡＰＭ」粘度：６２４０ｍＰａ・ｓ）と、水道水（粘度１．０ｍＰａ・ｓ）とを２５：２５：５０で配合し、得られた合成樹脂含有媒体（粘度２２４：ｍＰａ・ｓ）を、作成された不織布に含浸した。合成樹脂を含浸した不織布を、含浸前の不織布の重量の１２０％となるように、マングルで絞った後、２２０℃で３分間テンターにより乾燥し、目付が３８４ｇ／ｍ2、厚みが１．５０ｍｍ、合成樹脂含浸前の不織布に対する合成樹脂の付着率（乾燥後）が３４％の耐熱性布帛を得た。
【００５４】
【表１】
上記実施例１〜６、および、比較例１において得られた耐熱性布帛の特性値のそれぞれは、表１に示される。表１中、「ＰＰＳ」は、ポリフェニレンサルファイドを、「ケブラー」は、パラ系アラミド繊維（東レデユポン（株）製「ケブラー」）を、それぞれ意味する。
【００５６】
表１に記載のデータから分かるように、実施例１〜６の耐熱性布帛は、比較例の布帛に比べ１７０℃での垂れ下がり長さが短く、１７０℃でのプリーツの形態保持性が良好であった。
【００５７】
実施例１〜６の耐熱性布帛を、石炭ボイラーの排ガスを集塵するための集塵機のプリーツ型フィルターとして用いたところ、高温下でのプリーツの形態保持性に優れるものであった。
【００５８】
【発明の効果】
この本発明に係る耐熱性布帛は、ポリフェニレンサルファイド繊維のみからなる不織布に合成樹脂を含浸して形成された布帛に比較して、大幅に向上された高温下での形態保持性を有する。
本発明にかかる耐熱性布帛は、高温下での形態保持性に優れることから、特にプリーツ型フィルターとして好適に用いられる。
【００５９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る耐熱性布帛の垂れ下がり長さを測定する手段を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１：測定片
２：測定片の一端
３：測定片の載置ブロック
４：測定片の一端
５：ブロックから突き出た測定片部
６：ブロック３の上面を含む仮想平面
Claims (1)
- ポリフェニレンサルファイド繊維と、ガラス繊維、炭素繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、およびポリイミド繊維の群から選ばれた少なくとも１種の繊維とから形成された不織布からなり、該不織布構成繊維の交点が合成樹脂により拘束されてなり、該合成樹脂を加工するときの該合成樹脂含有媒体の粘度が５０〜７００ｍＰａ・ｓであって、プリーツ状に折り曲げ加工されていることを特徴とする耐熱性布帛。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000326261A JP4556318B2 (ja) | 1999-10-28 | 2000-10-26 | 耐熱性布帛およびそれからなるフィルター |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30677699 | 1999-10-28 | ||
| JP11-306776 | 1999-10-28 | ||
| JP2000326261A JP4556318B2 (ja) | 1999-10-28 | 2000-10-26 | 耐熱性布帛およびそれからなるフィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001192953A JP2001192953A (ja) | 2001-07-17 |
| JP4556318B2 true JP4556318B2 (ja) | 2010-10-06 |
Family
ID=26564859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000326261A Expired - Fee Related JP4556318B2 (ja) | 1999-10-28 | 2000-10-26 | 耐熱性布帛およびそれからなるフィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4556318B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2456521C (en) | 2001-08-09 | 2010-08-03 | Tomoaki Ohya | Heat resistant filter |
| JP4919254B2 (ja) * | 2005-10-07 | 2012-04-18 | アンビック株式会社 | 複合プリーツフィルター |
| WO2008099823A1 (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-21 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | 長繊維不織布およびそれを用いた繊維資材 |
| US7537830B2 (en) * | 2007-08-22 | 2009-05-26 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Flame resistant spun staple yarns made from blends of fibers derived from diamino diphenyl sulfone, low thermal shrinkage fibers, flame resistant fibers, and antistatic fibers and fabrics and garments made therefrom and methods for making same |
| US7819936B2 (en) * | 2007-08-22 | 2010-10-26 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Filter felts and bag filters comprising blends of fibers derived from diamino diphenyl sulfone and heat resistant fibers |
| JP5251490B2 (ja) * | 2008-01-09 | 2013-07-31 | 東レ株式会社 | ポリフェニレンサルファイド繊維およびその製造方法 |
| JP6542571B2 (ja) * | 2015-04-28 | 2019-07-10 | 呉羽テック株式会社 | 一体成型用不織布及びこれより形成されるプリーツ−フランジ一体成型フィルターエレメント |
| JP6723758B2 (ja) * | 2016-02-22 | 2020-07-15 | 三菱製紙株式会社 | ポリフェニレンサルファイド繊維を含有する不織布の製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03249250A (ja) * | 1990-02-21 | 1991-11-07 | Teijin Ltd | 耐熱性不織布 |
| JPH03260177A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-20 | Toray Ind Inc | 耐熱・耐薬品性に優れた繊維シート状物 |
| JPH06248546A (ja) * | 1993-02-24 | 1994-09-06 | Kuraray Co Ltd | 耐薬品性、寸法安定性および強度にすぐれた不織布 |
| JPH1085528A (ja) * | 1996-09-18 | 1998-04-07 | Nitto Denko Corp | 親水性フッ素樹脂フィルム複合体 |
| JPH11158776A (ja) * | 1997-09-11 | 1999-06-15 | Toray Ind Inc | 布帛およびその製造方法 |
| JPH11209566A (ja) * | 1998-01-22 | 1999-08-03 | Toray Ind Inc | 熱硬化性樹脂溶液組成物 |
-
2000
- 2000-10-26 JP JP2000326261A patent/JP4556318B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03249250A (ja) * | 1990-02-21 | 1991-11-07 | Teijin Ltd | 耐熱性不織布 |
| JPH03260177A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-20 | Toray Ind Inc | 耐熱・耐薬品性に優れた繊維シート状物 |
| JPH06248546A (ja) * | 1993-02-24 | 1994-09-06 | Kuraray Co Ltd | 耐薬品性、寸法安定性および強度にすぐれた不織布 |
| JPH1085528A (ja) * | 1996-09-18 | 1998-04-07 | Nitto Denko Corp | 親水性フッ素樹脂フィルム複合体 |
| JPH11158776A (ja) * | 1997-09-11 | 1999-06-15 | Toray Ind Inc | 布帛およびその製造方法 |
| JPH11209566A (ja) * | 1998-01-22 | 1999-08-03 | Toray Ind Inc | 熱硬化性樹脂溶液組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001192953A (ja) | 2001-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2138221B1 (en) | Filter medium and filter unit | |
| JP5609334B2 (ja) | スパンボンド不織布およびそれを用いたフィルター | |
| JP5075679B2 (ja) | フィルタ不織布 | |
| JP2011005860A (ja) | フィルター材 | |
| JP4556318B2 (ja) | 耐熱性布帛およびそれからなるフィルター | |
| WO1999013150A1 (fr) | Tissu | |
| JP2024037781A (ja) | 繊維構造体およびその用途 | |
| JPWO2020004007A1 (ja) | フィルター用スパンボンド不織布およびその製造方法 | |
| JP4110628B2 (ja) | 布帛およびその製造方法 | |
| JPH0568824A (ja) | 難燃性濾材およびその製造方法 | |
| EP1096057B1 (en) | Heat resistant fabric and filter composed thereof | |
| JP3233988B2 (ja) | 濾過布およびその製造方法 | |
| JP3770142B2 (ja) | フィルターろ布 | |
| JP2559872B2 (ja) | 耐熱性不織布 | |
| EP2648823A1 (en) | Improved media for hot gas filtration | |
| JP4254893B2 (ja) | 布帛およびその製造方法 | |
| JP3295132B2 (ja) | 集塵用濾材 | |
| JP2014064969A (ja) | エレクトレット濾材 | |
| JP2001054709A (ja) | フィルター材 | |
| JP4534397B2 (ja) | 耐熱性布帛およびその製造方法 | |
| JP3573861B2 (ja) | エアクリーナー用濾材及びその製造方法 | |
| JP3674764B2 (ja) | ポリアリ−レンスルヒド不織布及びオイルフィルタ−及びバグフィルター用不織布 | |
| JP4023042B2 (ja) | フィルター基材及びフィルター装置 | |
| JPH06205915A (ja) | 複合シートおよびその製造方法 | |
| JPH11347322A (ja) | 多層フェルト |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070718 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100112 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100309 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100406 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100601 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100629 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100712 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140730 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |