JP4582475B2 - Felt manufacturing method - Google Patents

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本発明は、フィルターの製造方法であり、さらに詳しくは有害物質を分解する機能を有するフィルターの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a filter , and more particularly to a method for producing a filter having a function of decomposing harmful substances.

焼却炉からの排ガスには、ダストとともにダイオキシン類や窒素酸化物(NOx)など人間を含む生物の生活に有害な成分を含んで排出される。ダストはバグフィルター、電気集塵機により除去されるが、ダイオキシン類や窒素酸化物(NOx)などは、分解触媒により分解させるか、活性炭などで吸着させるなどの方法がとられる。   The exhaust gas from the incinerator is discharged with dust and components that are harmful to the lives of living organisms including humans such as dioxins and nitrogen oxides (NOx). Dust is removed by a bag filter or an electrostatic precipitator. Dioxins, nitrogen oxides (NOx), etc. are decomposed by a decomposition catalyst or adsorbed by activated carbon or the like.

これまでに、有害物質を分解する方法として、無機質繊維方面に薄膜状に酸化チタンをコーティングした触媒フィルター基材〔特許文献1参照〕、ガラス繊維クロスを酸化チタンゾルに含浸して熱処理し、さらにメタバナジン酸アンモニウムを含浸させて熱処理してガラス繊維表面に触媒を付着せしめる方法〔特許文献2参照〕、ガラス繊維をコロイダルチタニアに浸漬またはスプレーして担持させ、チタニア粒子の被膜を形成させる方法〔特許文献3参照〕などが提案された。しかし、ガラス繊維など繊維表面に触媒を担持させただけでは、通過するガスとともに触媒が飛散してしまい、長期の効果持続が難しいという問題があった。   Up to now, as a method for decomposing toxic substances, a catalyst filter base material in which titanium oxide is coated in a thin film on the inorganic fiber surface (see Patent Document 1), glass fiber cloth is impregnated in titanium oxide sol, heat treated, and further metavanadine. A method of impregnating ammonium acid and heat-treating to adhere the catalyst to the surface of the glass fiber (see Patent Document 2), A method of forming a coating of titania particles by dipping or spraying the glass fiber in colloidal titania [Patent Document] 3)] was proposed. However, if the catalyst is simply supported on the fiber surface such as glass fiber, the catalyst is scattered along with the passing gas, and there is a problem that it is difficult to maintain the effect for a long time.

その対策として、ダストの除去用基布、有害物質を吸着除去するための基布および有害物質を分解する触媒成分を有する基布とをそれぞれ順に無機バインダーによって積層した排ガス処理用濾布〔特許文献4参照〕、有害物質を分解する触媒を中間層に配置し、片側に除塵層、他側に支持層を積層構造にした有害物除去フィルター〔特許文献5参照〕など触媒の飛散を抑える提案がなされたが、微細粒子の触媒が支持層である基布の織目の隙間から出ていくことがあり満足のいくものではなかった。   As countermeasures, exhaust gas treatment filter cloth in which a base cloth for removing dust, a base cloth for adsorbing and removing harmful substances, and a base cloth having a catalytic component for decomposing harmful substances are sequentially laminated with an inorganic binder [Patent Document] 4), a proposal to suppress the scattering of the catalyst, such as a harmful substance removal filter (see Patent Document 5) in which a catalyst for decomposing harmful substances is arranged in an intermediate layer, a dust removing layer on one side, and a support layer on the other side. However, it was not satisfactory because the catalyst of fine particles sometimes came out from the gap of the texture of the base fabric as the support layer.

さらに、濾布内に微粒子状の触媒を担持させ、さらに微細孔を有する多孔質膜を密着させて触媒の脱落を抑える構成〔特許文献6、特許文献7参照〕の提案があるが、多孔質膜が破れてしまうことがあり、また多孔質膜でのガスの流通がよくないことから満足のいく改善とはなっていない。また、ダストを捕集する層/触媒繊維の層/耐磨耗性を有する層に構成させた触媒フィルター材〔特許文献8参照〕、触媒を付着させた不織布に、ポリアミドイミドなどのポリマー溶液を含浸コーティングして加熱処理し触媒を繊維上に固定化する方法〔特許文献9参照〕などの提案があるが、触媒がポリマーで被覆されると、触媒表面の活性点が露出しないことで本来の触媒機能がなくなるという欠点がある。   Furthermore, there is a proposal of a configuration (see Patent Document 6 and Patent Document 7) in which a particulate catalyst is supported in a filter cloth and a porous film having fine pores is adhered to suppress the catalyst from falling off. The membrane may be broken, and the gas distribution in the porous membrane is not good, so it is not a satisfactory improvement. In addition, a catalyst filter material (see Patent Document 8) configured as a dust collecting layer / catalyst fiber layer / abrasion resistant layer, and a polymer solution such as polyamideimide on a non-woven fabric to which a catalyst is attached. There are proposals such as a method of impregnating and heat-treating and immobilizing the catalyst on the fiber (see Patent Document 9), but when the catalyst is coated with a polymer, the active sites on the catalyst surface are not exposed, There is a disadvantage that the catalytic function is lost.

また、触媒が離散しないように、バグフィルターの内側または外側に、バグフィルターの濾布を通過した排ガスが接触するように触媒を担持した網状基材を設けた排ガス浄化装置〔特許文献10参照〕、筒状のフィルター本体の内部に触媒を担持したフィンを放射状に配置して、先ず筒状のフィルターにより排ガス中のダストを除去し、次いで内部の放射状フィンと接触してNOxやダイオキシン類を分解させるバグフィルター構造〔特許文献11参照〕などの提案がなされた。この他、バグフィルターを構成する繊維集合体に光触媒反応性物質を担持させ、紫外線の発生する光源とともに設置したバグハウス型集塵装置〔特許文献12参照〕などの提案もある。   Further, an exhaust gas purifying apparatus provided with a net-like base material carrying a catalyst so that exhaust gas that has passed through the filter cloth of the bag filter is in contact with the inside or outside of the bag filter so that the catalyst is not dispersed [see Patent Document 10] The fins carrying the catalyst are arranged radially inside the cylindrical filter body, and dust in the exhaust gas is first removed by the cylindrical filter, and then contacted with the internal radial fins to decompose NOx and dioxins. The proposal of the bug filter structure (refer patent document 11) to make was made. In addition, there is also a proposal of a baghouse type dust collecting apparatus (see Patent Document 12) in which a photocatalytic reactive substance is supported on a fiber assembly constituting a bag filter and installed together with a light source that generates ultraviolet rays.

特開平3−221146号公報JP-A-3-221146 特開平9−220466号公報JP-A-9-220466 特許3138312号公報Japanese Patent No. 3138312 特開平11−309316号公報JP-A-11-309316 特開2003−275515号公報JP 2003-275515 A 特開平11−309317号公報JP-A-11-309317 特開平10−230119号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-230119 特開2003−265967号公報JP 2003-265967 A 特開平10−328515号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-328515 特開平11−19477号公報JP-A-11-19477 特開2001−269528号公報JP 2001-269528 A 特開2003−299926号公報JP 2003-299926 A

上記のように、有害物質を分解させる触媒をフェルトにどのようにして固定するかが焦点となるが、微細粒子である触媒をフェルトに安定に付着され、しかもバグフィルターなどにおける逆洗のように反対方向のガスの流れたときにも耐えられることが重要である。   As mentioned above, the focus is on how to fix the catalyst that decomposes harmful substances to the felt, but the fine particles of the catalyst are stably attached to the felt, and backwashing in bag filters etc. It is important to be able to withstand the flow of gas in the opposite direction.

かかる観点から、本発明の目的は、触媒などの微粒子が、それらの機能を喪失せずに、フェルト中に安定に存在し、通常のガスの流れのときはもちろん、逆洗など逆にガスが流れたときにも飛散することがないようにした触媒を含むフェルトとすることができるフェルトの製造方法を提供することにある。 From such a point of view, the object of the present invention is that fine particles such as catalysts are present stably in the felt without losing their functions, and the gas is not reversed in the case of normal gas flow. It is an object of the present invention to provide a method for producing a felt that can be made into a felt containing a catalyst that does not scatter even when it flows.

上記課題を解決すべく本発明請求項1は第1ウェブ層、第1基布層、活性粉体層、第2ウェブ層、第2基布層が順次積層され、これをニードリングして一体化されてなるフェルトの製造方法であって、活性粉体層が、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化銀、酸化タングステン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガンから選ばれる1種以上の金属酸化物を、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、キサンタンガム、グアーガム、アラビアゴム、アルギン酸塩、ポリアクリル酸塩、酢酸ビニルから選ばれる1種以上の増粘結合剤を含む水溶液に加えてなるスラリーを第1基布層の第2ウェブ層と面する側に塗布し、ニードリングによる一体化の前または後に100〜200℃で熱処理して形成されることにある。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a first web layer, a first base fabric layer, an active powder layer, a second web layer, and a second base fabric layer which are sequentially laminated and integrated by needling. A felt manufacturing method comprising an active powder layer comprising titanium oxide, vanadium oxide, silver oxide, tungsten oxide, silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, molybdenum oxide, cobalt oxide, copper oxide, manganese oxide One or more metal oxides selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, xanthan gum, guar gum, gum arabic, alginate, polyacrylate, and vinyl acetate. Applying the slurry added to the aqueous solution containing the agent on the side of the first base fabric layer facing the second web layer, and needling According some to be formed by heat treatment at 100 to 200 ° C. before or after integration.

請求項2は、請求項1に記載のフェルトの製造方法において、活性粉体層が、前記の金属酸化物に加えさらに活性炭を含んで構成されている。 A second aspect of the present invention is the felt manufacturing method according to the first aspect, wherein the active powder layer further includes activated carbon in addition to the metal oxide .

請求項は、請求項1に記載のフェルトの製造方法において、第1ウェブ層および第2ウェブ層が、フッ素繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、アラミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、木綿繊維、ガラス繊維、無機繊維から選ばれる1種以上を構成材としている。 Claim 3 is the method for producing felt according to claim 1, wherein the first web layer and the second web layer are fluorine fibers, polyester fibers, polyamide fibers, acrylic fibers, aramid fibers, polyphenylene sulfide fibers, cotton fibers, One or more selected from glass fibers and inorganic fibers are used as the constituent materials.

請求項は、請求項1に記載のフェルトの製造方法において、第1基布層および第2基布層が、フッ素繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、アラミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、木綿繊維、ガラス繊維、無機繊維から選ばれる1種以上を構成材としている。 Claim 4 is the method for producing felt according to claim 1, wherein the first base fabric layer and the second base fabric layer are made of fluorine fiber, polyester fiber, polyamide fiber, acrylic fiber, aramid fiber, polyphenylene sulfide fiber, cotton. One or more selected from fiber, glass fiber, and inorganic fiber are used as the constituent material.

本発明の効果として微粒子状の触媒が、触媒機能を喪失せずにフェルト中に安定に存在し、かつガスの流れとともに飛散することがないフェルトが製造される。 As an effect of the present invention, there is produced a felt in which the particulate catalyst is stably present in the felt without losing the catalytic function and is not scattered with the gas flow.

本発明が対象とするフェルトは、少なくともウェブ層、基布層、活性粉体層、ウェブ層、基布層が順次積層された積層構造でなり、これらをニードリングして一体化されたものであり、積層構造は、便宜的に「第1ウェブ層、第1基布層、活性粉体層、第2ウェブ層、第2基布層」としている。The felt targeted by the present invention has a laminated structure in which at least a web layer, a base fabric layer, an active powder layer, a web layer, and a base fabric layer are sequentially laminated, and these are integrated by needling. For convenience, the laminated structure is referred to as “first web layer, first base fabric layer, active powder layer, second web layer, second base fabric layer”.
ここで、活性粉体層に用いる活性粉体は、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化銀、酸化タングステン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガンから選ばれる1種以上の金属酸化物であり、これを、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、キサンタンガム、グアーガム、アラビアゴム、アルギン酸塩、ポリアクリル酸塩、酢酸ビニルから選ばれる1種以上の増粘結合剤を含む水溶液に加えてスラリーとして第1基布層と第2ウェブ層の間に塗布される。Here, the active powder used for the active powder layer is selected from titanium oxide, vanadium oxide, silver oxide, tungsten oxide, silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, molybdenum oxide, cobalt oxide, copper oxide, and manganese oxide 1 One or more metal oxides, which are one or more thickening bonds selected from polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethylcellulose, ethylcellulose, xanthan gum, guar gum, gum arabic, alginate, polyacrylate, and vinyl acetate. In addition to the aqueous solution containing the agent, it is applied as a slurry between the first base fabric layer and the second web layer.

第1ウェブ層は、フェルトの片方の表面に露出する層となり、本発明の方法で製造されたフェルトをバグフィルターとする場合は粉塵など微粒子を捕捉する層となる。第1ウェブ層に用いる材料は、フッ素繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維などの合成繊維、木綿、羊毛などの天然繊維、ガラス繊維、セラミック繊維などの無機繊維などの無機繊維、ステンレス繊維などの金属繊維など任意に1種以上が選ばれ、さらにその他の種類の繊維が混合されたものであってもよい。繊維の形状は、フェルトとして機能すればよく特に限定するものではないが、代表的には0.8〜10.0dtexの繊維を長さは2〜100mmに切断されたものであり、目付けを30〜300g/cm程度にする。 The first web layer is a layer exposed on one surface of the felt. When the felt produced by the method of the present invention is used as a bag filter, the first web layer is a layer for capturing fine particles such as dust. Materials used for the first web layer include synthetic fibers such as fluorine fibers, polyphenylene sulfide fibers, aramid fibers, polyamide fibers, polyester fibers, and acrylic fibers, natural fibers such as cotton and wool, inorganic fibers such as glass fibers and ceramic fibers, etc. One or more types such as inorganic fibers and metal fibers such as stainless steel fibers may be arbitrarily selected, and other types of fibers may be mixed. The shape of the fiber is not particularly limited as long as it functions as a felt. Typically, a fiber having a length of 0.8 to 10.0 dtex is cut into a length of 2 to 100 mm, and the basis weight is 30. ˜300 g / cm 2

第1基布層は、第1ウェブ層の支持体となり、かつ後述の活性粉体層の塗布面となるものである。第1基布層に用いる材料は、フッ素繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維などの合成繊維、木綿、羊毛などの天然繊維、ガラス繊維、セラミック繊維などの無機繊維、ステンレス繊維などの金属繊維など任意に1種以上が選ばれ、さらにその他の種類の繊維が混合されたものであってもよい。基布の形状は、例えば、マルチフィラメント、モノフィラメント、スパンヤーンを朱子織、あるいは平織して、目付け50〜1000g/mとした織布である。 A 1st base fabric layer becomes a support body of a 1st web layer, and becomes a coating surface of the below-mentioned active powder layer. The material used for the first base fabric layer is synthetic fiber such as fluorine fiber, polyphenylene sulfide fiber, aramid fiber, polyamide fiber, polyester fiber and acrylic fiber, natural fiber such as cotton and wool, inorganic fiber such as glass fiber and ceramic fiber. One or more kinds such as metal fibers such as stainless steel fibers may be arbitrarily selected, and other kinds of fibers may be further mixed. The shape of the base fabric is, for example, a woven fabric in which the basis weight is 50 to 1000 g / m 2 by multi-filament, monofilament, and spun yarn being satin weave or plain weave.

活性粉体層は、本発明の方法で製造されたフェルトにおける特別の機能を担う部分であり、空気中のダイオキシン類や窒素酸化物を分解させる触媒を含み、さらに活性炭を含むこともできる。 The active powder layer is a part responsible for a special function in the felt produced by the method of the present invention, includes a catalyst that decomposes dioxins and nitrogen oxides in the air, and can also include activated carbon.

ダイオキシン類や窒素酸化物は、空気中で金属酸化物を触媒として分解されることは知られている。本発明ではダイオキシン類や窒素酸化物の分解触媒として、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化銀、酸化タングステン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガンなどの金属酸化物、好ましくは酸化チタン、酸化バナジウム、酸化銀を用いる。金属酸化物は、1種単独でもよくあるいは2種以上を混合して用いてもよい。金属酸化物が触媒として作用するには、ダイオキシン類や窒素酸化物を含む空気との接触が問題となるので、金属酸化物は粒径が小さいほどよい。しかし、超微粒子ではガスとともにフェルトの外に飛散し易くなるので、実用的には粒径が5〜500μm、好ましくは250〜350μmである。   Dioxins and nitrogen oxides are known to be decomposed in the air using metal oxides as catalysts. In the present invention, metal oxides such as titanium oxide, vanadium oxide, silver oxide, tungsten oxide, silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, molybdenum oxide, cobalt oxide, copper oxide, and manganese oxide are used as decomposition catalysts for dioxins and nitrogen oxides. Products, preferably titanium oxide, vanadium oxide, silver oxide are used. The metal oxides may be used alone or in combination of two or more. In order for the metal oxide to act as a catalyst, contact with air containing dioxins or nitrogen oxides becomes a problem. Therefore, the smaller the particle size of the metal oxide, the better. However, since the ultrafine particles are likely to be scattered out of the felt together with the gas, the particle size is practically 5 to 500 μm, preferably 250 to 350 μm.

活性粉体層は、上記金属酸化物の一種以上と、さらに活性炭が混合されていてもよい。活性炭は、ダイオキシン類や窒素酸化物を吸着し、同時に高温条件下で脱着も進行する。これにより活性粉体層におけるダイオキシン類や窒素酸化物の滞留時間を長くすることができ、触媒との接触時間を長くして分解効率を上げることになる。活性炭は多孔性であるので、見かけの粒径が大きくとも機能を果たすことができる。しかし、フェルトに挟み込んで後でニードリングすることを考慮すれば、見かけの粒径が好ましくは5〜2000μm、さらに好ましくは10〜1000μmである。活性炭の混合量は、任意に決められるが、金属酸化物と活性炭それぞれの効果を期待するには金属酸化物と活性炭の混合比が100:(10〜150)程度である。   The active powder layer may be mixed with one or more of the above metal oxides and further activated carbon. Activated carbon adsorbs dioxins and nitrogen oxides, and at the same time desorption proceeds under high temperature conditions. Thereby, the residence time of dioxins and nitrogen oxides in the active powder layer can be lengthened, and the contact time with the catalyst is lengthened to increase the decomposition efficiency. Since activated carbon is porous, it can function even if the apparent particle size is large. However, in consideration of sandwiching between felts and subsequent needling, the apparent particle size is preferably 5 to 2000 μm, more preferably 10 to 1000 μm. The mixing amount of the activated carbon is arbitrarily determined, but in order to expect the effects of the metal oxide and the activated carbon, the mixing ratio of the metal oxide and the activated carbon is about 100: (10 to 150).

金属酸化物、あるいはこれに活性炭を加えた活性粉体は、粉体のままフェルトに挟み込むのは、取扱いが煩雑で、かつこれら活性粉体をフェルト面に均一に配置することが難しい。従って、本発明の方法では、これらの粉体を粘稠水溶液に加えて粘稠なスラリーとし、これを第1基布の片面(第1ウェブとは反対の面)に塗布し易く、かつ塗布後は粉体粒子相互および第1基布面に付着し易くする。このように粘度を上げ、かつ付着させるために加える増粘結合剤は、そのまま残るとフェルトとしたとき通気を妨げることがあるので、ニードリングしてフェルトとした後、あるいはバグフィルターなど使用形態にした後、熱を加えて分解させる。そのためには、増粘結合剤は、熱により分解し易いものでなければならず、具体的にはポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、キサンタンガム、グアーガム、アラビアゴム、アルギン酸塩、ポリアクリル酸塩、酢酸ビニルなどがある。 Metal oxides, or active powder to which was added activated carbon, the write sandwiched form of powder felt Takeno is handling complicated, and it is difficult to uniformly arrange these activities powder felt surface. Therefore, in the method of the present invention, these powders are added to a viscous aqueous solution to form a viscous slurry, which can be easily applied to one side of the first base fabric (the side opposite to the first web) and applied. Thereafter, the particles are easily adhered to each other and to the first base fabric surface. In this way, the thickening binder added to increase the viscosity and adhere it may hinder the ventilation when it is felt. After that, it is decomposed by applying heat. For this purpose, thickening binder must be intended easily decomposed by heat, specifically, polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, xanthan gum, guar gum, gum arabic, alginates, polyacrylic acid Salt, vinyl acetate, etc.

粘稠スラリー中の活性粉体は、実用的にはスラリー中50〜70重量%程度であり、これを第1基布の片面に塗るのがよい。活性粉体スラリーは、塗布してそのままフェルトを製作してもよいが、塗布の後に軽く乾燥させて粘着性を少なくしてからフェルト製作に用いるのがよい。塗布量は、多い程有利であるが、実用的には乾燥後で100〜600g/m程度である。 The active powder in the viscous slurry is practically about 50 to 70% by weight in the slurry, and this is preferably applied to one side of the first base fabric. The active powder slurry may be applied to produce a felt as it is, but it is preferably used for felt production after lightly drying after application to reduce the tackiness. The larger the coating amount, the more advantageous, but practically it is about 100 to 600 g / m 2 after drying.

第2ウェブ、第2基布は、基本的にそれぞれ第1ウェブ、第1基布と同じ群から選ばれる。これらは、それぞれ第1ウェブ、第1基布と同じ材料、性状でもよく、あるいは別の素材、性状であってもよい。   The second web and the second base fabric are basically selected from the same group as the first web and the first base fabric, respectively. These may be the same material and properties as the first web and the first base fabric, respectively, or may be different materials and properties.

以上の第1ウェブ層、第1基布層、活性粉体層、第2ウェブ層および第2基布層をそれぞれ積層させ、これをニードリングして一体化させる。ニードルの条件は、特に限定するものではないが、100〜1500万本/cm程度である。 The first web layer, the first base fabric layer, the active powder layer, the second web layer, and the second base fabric layer are laminated, and these are integrated by needling. The condition of the needle is not particularly limited, but is about 100 to 15 million pieces / cm 2 .

このニードリングにより、第1ウェブ層、第1基布層、第2ウェブ層および第2基布層が一体化されるとともに、第1基布層と第2ウェブ層に挟まれて活性粉体層が存在することになる。活性粉体層は、第1基布層における第2ウェブ層と面する側に活性粉体スラリーを塗布した時点では、第1基布層と第2ウェブ層の間に活性粉体を含む塗膜の状態であるが、これを加熱することで増粘結合剤が分解されて活性粉体だけとなる。すなわち、ニードリングの前または後で熱処理される。あるいはバグフィルターなど使用形態とした後で熱処理することであってもよい。熱処理により増粘結合剤が分解されて除かれ、活性粉体の各粒子は、ウェブ繊維の網に取り囲まれて存在し、固定される。これにより例えばバグフィルターとして第1ウェブの方からガスが流れるときはもちろん、逆洗などで第2基布から第2ウェブを通ってガスが流れるときも、活性粉体が外部に飛散することがなくなる。 By this needling, the first web layer, the first base fabric layer, the second web layer and the second base fabric layer are integrated, and the active powder is sandwiched between the first base fabric layer and the second web layer. There will be a layer. When the active powder slurry is applied to the side of the first base fabric layer facing the second web layer , the active powder layer is coated with active powder between the first base fabric layer and the second web layer. Although it is in the form of a film, by heating this, the thickening binder is decomposed to become only the active powder. That is, it is heat-treated before or after needling. Alternatively, heat treatment may be performed after the bag filter is used. The thickening binder is decomposed and removed by the heat treatment , and each particle of the active powder is surrounded by a web of web fibers and fixed. As a result, for example, when the gas flows from the first web as a bag filter, the active powder may be scattered outside when the gas flows from the second base fabric through the second web by backwashing or the like. Disappear.

上記のように、本発明は活性粉体層の増粘結合剤を分解することが必須である。そのためにニードリング前または後に熱処理してフェルトとする。あるいは、フェルトの使用時に分解に必要な熱が加わる場合には、特別に熱処理工程を設けるに及ばないことがある。熱処理に必要な温度は、増粘結合剤の種類、熱の加わる時間にも依るが、通常100〜200℃で30分〜24時間程度あれば充分である。 As mentioned above, it is essential for the present invention to decompose the thickening binder of the active powder layer. Therefore, the felt is heat-treated before or after needling. Or when heat required for decomposition | disassembly is added at the time of use of a felt, it may not be necessary to provide a heat treatment process specially. The temperature required for the heat treatment depends on the type of the thickening binder and the time during which heat is applied, but it is usually sufficient if the temperature is 100 to 200 ° C. for about 30 minutes to 24 hours.

本発明の方法により製造されたフィルターの使用条件は、目的とする機能、用いる活性粉体に依り異なるが、例えば、ダイオキシン類の分解を目的とするときは、排ガスとともに150〜250℃で、窒素酸化物の分解を目的とするときは、好ましくはバグフィルターの上流側で排ガス中にアンモニアを注入しつつ150〜250℃で行う。この条件で金属酸化物は、ダイオキシン類の分解、窒素酸化物の分解の触媒として機能するものを適宜選んで用いられる。 The conditions of use of the filter produced by the method of the present invention vary depending on the intended function and the active powder to be used . For example, when the purpose is to decompose dioxins, nitrogen is used at 150 to 250 ° C. together with the exhaust gas. When the purpose is to decompose the oxide, it is preferably carried out at 150 to 250 ° C. while injecting ammonia into the exhaust gas upstream of the bag filter. Under these conditions, a metal oxide that can function as a catalyst for decomposition of dioxins and decomposition of nitrogen oxides is appropriately selected and used.

(1)各層の製造
ウェブ層;第1ウェブ、第2ウェブともに、繊度3.3dtex、長さ70mmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)綿を用い、それぞれ目付け270g/mとした。
基布層;第1基布、第2基布ともに、繊度440dtexの、目付け104g/mのPTFE繊維平織を用いた。
活性粉体層−1;いずれも粒径30〜50μmの酸化チタン、酸化タングステン、その他(シリカ分など)を80:8:12(重量比)の割合で混合し、PVA〔日本合成化学工業(株)、「GL−05」(商品名)〕の3重量%水溶液に加えてよく混練し、固体分60重量%のスラリーとした。このスラリーを第1基布の第1ウェブとは反対面に固体分が約400g/mとなるよう塗布した。
活性粉体層−2;上記酸化チタン、酸化タングステン、その他(シリカ分など)の混合物と活性炭〔二村化学工業(株)製、「太閤SA1000−W50」(商品名)、平均粒径10μm、比表面積1,300m/g〕を100:10(重量比)の割合で混合し、これを上記と同様にPVAの3重量%水溶液に加えてよく混練し、固体分60重量%のスラリーとし、第1基布の第1ウェブとは反対面に固体分が約400g/mとなるよう塗布した。
(1) Production of each layer Web layer: Both the first web and the second web were made of polytetrafluoroethylene (PTFE) cotton having a fineness of 3.3 dtex and a length of 70 mm, each having a basis weight of 270 g / m 2 .
Base fabric layer: A PTFE fiber plain weave having a fineness of 440 dtex and a basis weight of 104 g / m 2 was used for both the first and second base fabrics.
Active powder layer-1: Titanium oxide, tungsten oxide, and others (silica content, etc.) having a particle size of 30 to 50 μm are mixed at a ratio of 80: 8: 12 (weight ratio), and PVA [Nippon Synthetic Chemical Industry ( Co., Ltd., "GL-05" (trade name)] in addition to a 3 wt% aqueous solution and kneaded well to obtain a slurry having a solid content of 60 wt%. This slurry was applied to the surface opposite to the first web of the first base fabric so that the solid content was about 400 g / m 2 .
Active powder layer-2: mixture of the above titanium oxide, tungsten oxide, and others (silica content, etc.) and activated carbon [manufactured by Nimura Chemical Industry Co., Ltd., “Taiko SA1000-W50” (trade name), average particle size 10 μm, ratio Surface area of 1,300 m 2 / g] was mixed at a ratio of 100: 10 (weight ratio), and this was added to a 3% by weight aqueous solution of PVA in the same manner as above and kneaded well to obtain a slurry having a solid content of 60% by weight. It apply | coated so that solid content might be set to about 400 g / m < 2 > on the surface opposite to the 1st web of a 1st base fabric.

(2)フェルトの製造
本発明の方法による触媒担持フィルター;第1ウェブ層/第1基布層/活性粉体層/第2ウェブ層/第2基布層に積層させ、これを約350万本/m(総植毛本数)でニードリングして絡み合わせ、180〜200℃で24時間加熱した。このフェルトの断面写真を図1、図2に示した。図2は、図1の部分拡大したものである。図1,2の断面写真においては、上から第1ウェブ層/第1基布層/活性粉体層/第2ウェブ層/第2基布層であり、基布層はその構成繊維の断面が見えている。
(2) Production of felt Catalyst-carrying filter according to the method of the present invention; laminated on first web layer / first base fabric layer / active powder layer / second web layer / second base fabric layer, and this is about 3.5 million Needle / m 2 (total number of flocks) was needled and entangled, and heated at 180 to 200 ° C. for 24 hours. A cross-sectional photograph of this felt is shown in FIGS. FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. In the cross-sectional photographs of FIGS. 1 and 2, the first web layer / first base fabric layer / active powder layer / second web layer / second base fabric layer are from the top, and the base fabric layer is a cross-section of the constituent fibers. Is visible.

比較に用いたフィルター(ディッピングにより触媒を担持);基布104g/m(繊度440dtexのPTFE繊維を用いた平織の基布)の両面に298g/m(繊度3.3dtex×長さ70mmのPTFE繊維)のウェブをニードリングして目付700g/mのPTFEフィルターとした。このPTFEフィルターに、ディッピングコートマシンにて触媒を含むスラリーを含浸して固形分約400g/m含浸させた。尚、触媒を含むスラリーは、酸化チタン、酸化タングステン、その他(シリカ分など)を80:8:12(重量比)の割合で混合した混合粉体を、PVAの3重量%水溶液に入れてよく混練して固体分60重量%とした。 Filter used for comparison (supporting catalyst by dipping); 298 g / m 2 (fineness 3.3 dtex × length 70 mm) on both sides of the base fabric 104 g / m 2 (plain weave base fabric using PTFE fibers with fineness 440 dtex) The PTFE fiber web was needled to obtain a PTFE filter having a basis weight of 700 g / m 2 . The PTFE filter was impregnated with a slurry containing a catalyst by a dipping coat machine and impregnated with a solid content of about 400 g / m 2 . The slurry containing the catalyst may be obtained by putting a mixed powder obtained by mixing titanium oxide, tungsten oxide, and the like (silica content, etc.) at a ratio of 80: 8: 12 (weight ratio) in a 3 wt% aqueous solution of PVA. The mixture was kneaded to a solid content of 60% by weight.

(3)触媒の脱落試験
予め重量測定した25cm四方のフィルターをステンレス製の枠で固定し、その固定したフィルター表面(清浄面からろ過面に向けて)に4kgf/cmのパルスエアーを約0.1秒間吹き付けた。30,000回噴射を繰り返した後、フィルターを枠から外し、その重量を測定した。この時の減量分を触媒の脱落量とした。
(3) a 25cm square filter dropping test was pre-weighed catalyst was fixed in a stainless steel frame, the fixed filter surface of the pulse air 4 kgf / cm 2 to (directed to the filtration surface from the clean surface) of about 0 Sprayed for 1 second. After repeating 30,000 injections, the filter was removed from the frame and its weight was measured. The reduced amount at this time was defined as the amount of catalyst falling off.

結果を表1に示す。
The results are shown in Table 1.

バグフィルターは、一般にパルスエアー(2〜7kgf/cm)を噴射して表面に堆積したダストを払い落としている。触媒坦持フィルターでは、このパルスエアーによって、フィルター内に坦持した触媒が脱落していき、やがて実質消失してしまう。本発明の方法による触媒担持フィルターは、30,000回のパルスエアー噴射で98.8%の触媒が保持されていた。このパルス回数は、焼却炉で使用した場合の約5年分に相当する。PTFEフィルターの一般的な耐久性が、3〜4年程度であることを考えると、使用中にダイオキシン類除去性能が、大きく低下することがないと考えれ、この触媒坦持フィルターの優位性が示された。 In general, the bag filter sprays pulsed air ( 2 to 7 kgf / cm 2 ) to remove dust accumulated on the surface. In the catalyst-carrying filter, this pulsed air causes the catalyst carried in the filter to fall off and eventually disappear. The catalyst-carrying filter according to the method of the present invention retained 98.8% of the catalyst by 30,000 pulsed air injections. This number of pulses corresponds to about 5 years when used in an incinerator. Considering that the general durability of PTFE filters is about 3 to 4 years, it is considered that the dioxin removal performance does not decrease greatly during use, and the superiority of this catalyst-supported filter is demonstrated. It was done.

(4)ダイオキシン類除去試験
流動床式ごみ焼却施設の排ガスにおいて活性粉体層−1を用いたフェルト、活性粉体層−2を用いたフェルトをそれぞれ通過させ、フィルター前後のガス中のダイオキシン類濃度を測定した。
(4) Dioxin removal test Dioxins in the gas before and after the filter are passed through the felt using the active powder layer-1 and the felt using the active powder layer-2 in the exhaust gas of the fluidized bed incineration facility, respectively. Concentration was measured.

得られた結果を表2に示す。
本発明の方法で製造されたフィルターで高いダイオキシン除去効率が得られた。
The obtained results are shown in Table 2.
High dioxin removal efficiency was obtained with the filter produced by the method of the present invention.

本発明のフェルト製造方法は、微粒子状の触媒を、触媒機能を喪失せずにフェルト中に安定に存在させることができ、製造されたフェルトは、触媒がガスの流れとともに飛散せず、また逆洗によっても飛散せず、従って長期間に亘って触媒機能を維持させることができる。 In the felt production method of the present invention, the particulate catalyst can be stably present in the felt without losing the catalytic function, and the produced felt does not cause the catalyst to scatter with the gas flow, and vice versa. It does not scatter even by washing, and therefore the catalytic function can be maintained over a long period of time.

実施例で製造したフェルトの断面写真である。It is a cross-sectional photograph of the felt manufactured in the Example. 図1の部分拡大した断面写真である。It is the cross-sectional photograph which expanded the part of FIG.

Claims (4)

少なくとも第1ウェブ層、第1基布層、活性粉体層、第2ウェブ層、第2基布層が順次積層され、これをニードリングして一体化されてなるフェルトの製造方法であって、A felt manufacturing method in which at least a first web layer, a first base fabric layer, an active powder layer, a second web layer, and a second base fabric layer are sequentially stacked and integrated by needling. ,
前記活性粉体層が、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化銀、酸化タングステン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガンから選ばれる1種以上の金属酸化物を、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、キサンタンガム、グアーガム、アラビアゴム、アルギン酸塩、ポリアクリル酸塩、酢酸ビニルから選ばれる1種以上の増粘結合剤を含む水溶液に加えてなるスラリーを前記第2ウェブ層と面する前記第1基布層に塗布し、前記ニードリングによる一体化の前または後に100〜200℃で熱処理して形成されることを特徴とするフェルトの製造方法。  The active powder layer is made of one or more metal oxides selected from titanium oxide, vanadium oxide, silver oxide, tungsten oxide, silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, molybdenum oxide, cobalt oxide, copper oxide, and manganese oxide. A slurry added to an aqueous solution containing one or more thickening binders selected from polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, xanthan gum, guar gum, gum arabic, alginate, polyacrylate, and vinyl acetate A method for producing a felt, which is formed by applying to the first base fabric layer facing the second web layer and heat-treating at 100 to 200 ° C. before or after integration by the needling.
前記活性粉体層が、前記金属酸化物に加えさらに活性炭を含んで構成されることを特徴とする請求項に記載のフェルトの製造方法2. The felt manufacturing method according to claim 1 , wherein the active powder layer further includes activated carbon in addition to the metal oxide. 前記第1ウェブ層および前記第2ウェブ層がそれぞれ、フッ素繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、アラミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、木綿繊維、ガラス繊維、無機繊維から選ばれる1種以上を構成材とすることを特徴とする請求項1に記載のフェルトの製造方法。 Each of the first web layer and the second web layer comprises at least one member selected from fluorine fiber, polyester fiber, polyamide fiber, acrylic fiber, aramid fiber, polyphenylene sulfide fiber, cotton fiber, glass fiber, and inorganic fiber. The method for producing a felt according to claim 1 . 前記第1基布層および前記第2基布層がそれぞれ、フッ素繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、アラミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、木綿繊維、ガラス繊維、無機繊維から選ばれる1種以上を構成材とすることを特徴とする請求項1に記載のフェルトの製造方法 Each of the first base fabric layer and the second base fabric layer contains at least one selected from fluorine fiber, polyester fiber, polyamide fiber, acrylic fiber, aramid fiber, polyphenylene sulfide fiber, cotton fiber, glass fiber, and inorganic fiber. The felt manufacturing method according to claim 1, wherein the felt is a constituent material.
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