JP5600106B2 - 集じん機用ろ過布 - Google Patents

Description

本発明は、集じん機用ろ過布に関する。さらに詳しくは、本発明は、高含じん濃度・高速ろ過の過酷な使用条件下においても優れたろ過性能を発揮する集じん機用ろ過布に関する。

一般に、集じん機は、円筒形・封筒形に縫製された平面状のろ過布に集じん対象とする粉体をろ過布の表面層に一次堆積させることで粉体層を形成させて内部への粉体の侵入を防止し一次層の粉体上で粉体を捕集した後、ろ過布内の内外圧を逆転させるなどしてろ過布本体を脈動させて捕集した粉体を払い落とす動作を繰り返している。よって、集じん機の性能は、如何に捕集と払い落としのバランスを適正に保つかに支配される。

その為、これらろ過布には、低圧力損失(以下低圧損)、高捕集効率で且つ目詰まりなく払い落とし性に優れることが望まれ、これまで、種々のろ過布の提案がなされており、例えば、ろ過布表面の繊維層を緻密な構造、ろ過布表面に微細な繊維の積層構造（以下の特許文献１〜３参照）や、主としてPTFE樹脂や多孔質膜のようなフィルムを表層(表面)に配するなどの方法（以下の特許文献４参照）は上記効果が高いと記載されている。しかしながら、対象となる粉体の性状によっては、その粉体の付着層が過密な構造を形成するなどして通気抵抗が高まる為、必ずしも機能面で優れているとはいえない。

また、集じん設備の高速ろ過・低圧損化の為に、ろ過布のろ過面積を増大させる手段も採用されている。例えば、プリーツ加工などの方法が知られるが（以下の特許文献５、６参照）、プリーツの谷部は集じん物の堆積が著しく、ろ過布全体が有効ろ過面積としての機能を有しておらず、バグフィルター用途での連続使用に耐え得る形状でのろ過面積増大となっているとはいえない。また、以下の特許文献７には、凹凸形状を有する不織布製の凹凸シートにより優れた通気性が得られると記載されているが、バグフィルター用途への展開は、強度の点で不十分なものであった。

特許第３７２２２５９号公報 特公平７−９６０８９号公報 特開平９−１８７６１１号公報 特許第３７９３１３０号公報 特許第４１１０６２８号公報 特許第４０２３０４２号公報 特開２００１−４８２３８号公報

本発明が解決しようとする課題は、高速ろ過・高含じん濃度の集じん条件下においても、捕集性能を損なうことなく、低圧損で目詰まりもなく払い落とし性に優れた連続使用に耐え得る集じん機用ろ過布を提供することである。さらに、本発明が解決しようとする課題は、バグフィルターが使用される集じん機の大きさを限定せず、ダスト目詰まりがなく粉体払い落とし性が良好な、低圧損で長寿命のフィルター性能を有する集じん機用ろ過布を提供することでもある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討し実験を重ねた結果、対象粉体を熱可塑性繊維からなる不織布層のろ過層と織物層の支持層とを積層一体化した積層体の少なくともろ過表面層に凹凸形状を持たせたろ過布に堆積させることにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は以下のとおりのものである。
［１］熱可塑性繊維からなる不織布層のろ過層と、織布層の支持層とを、積層一体化したろ過布であって、該積層一体化したろ過布の少なくともろ過表面層が、山部から谷部までの高さが１．６ｍｍ〜２０.０ｍｍの凹凸形状を有することを特徴とする集じん用ろ過布。

［２］凹部、凸部、凹凸部のいずれかの単位面積当たりの個数が１０〜５０００個／１００ｃｍ^２である、前記［１］に記載の集じん用ろ過布。
［３］前記ろ過表面層が、粗密の異なる凹凸形状を有している、前記［１］又は［２］に記載の集じん機用ろ過布。

［４］前記ろ過表面層に溶融した融着部分と非融着部分とが混在する、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。

［５］前記ろ過布に樹脂バインダーが付与されている、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。

［６］前記ろ過布の通気度が、１〜１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃである、前記［１］〜［５］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。

［７］前記不織布層のろ過層が、繊維径が０．１〜１００μｍ、目付けが１００〜９００ｇ／ｍ^２である短繊維不織布、長繊維不織布又は繊維ウェブのいずれかからなる、前記［１］〜［６］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。

［８］前記織布層の支持層が、マルチフィラメント、モノフィラメント又は紡績糸のいずれかからなる織布である、前記［１］〜［７］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。

［９］前記ろ過層の熱可塑性繊維は、複屈折率０．０６以下のポリエステル繊維が積層又は混綿されたものである、前記［１］〜［８］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。

［１０］前記ろ過層の熱可塑性繊維は、複屈折率０．０８以下のポリフェニレンサルファイド繊維が積層又は混綿されたものである、前記［１］〜［８］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。

本発明に係る集じん機用ろ過布は、高速ろ過・高含じん濃度の集じん条件下においても、捕集性能を損なうことなく、ダスト目詰まりがしづらく、粉体払い落とし性が良好な、低圧損で長寿命のフィルター性能を有することにより、バグフィルターが使用される集じん機の大きさを限定せず、様々な集じん機において幅広く使用できる。バグフィルターが使用される集じん機は、優れた微小粒子の捕集効率を有するが他方式（電気集じん機、サイクロン他）に比べて圧力損失が大きく高消費電力型という欠点があるが、本発明の集じん機用ろ過布を使用することにより、フィルターの低圧損化及び省エネルギー化が期待できる。

ろ過布表面の平面模式図（凹凸型：長方形）である。 ろ過布の断面模式図（図１中のａ−ｂ間、ｃ−ｄ間）である。 ろ過布表面の密部の状態を示す図面に代わる電顕写真である。 ろ過布表面の粗部の状態を示す図面に代わる電顕写真である。 実施例１〜７及び比較例１〜４での払落とし間隔、及び払落し回数を示すグラフである。 実施例１〜７及び比較例１〜４でのダスト払い落とし後のろ過布の残留圧損、及び払落し回数を示すグラフである。

以下、本発明について詳述する。
本発明は、熱可塑性繊維からなる不織布層のろ過層と、織布層の支持層とを、積層一体化した集じん機用ろ過布であって、該積層一体化した積層体の少なくともろ過表面層が、山部から谷部までの高さ（凹凸部の高さ）が１．６ｍｍ〜２０.０ｍｍの凹凸形状を有することを特徴とする前記ろ過布であり、かかる構成により、ダスト目詰まりがなく粉体払い落とし性が良好な、低圧損で長寿命のフィルター性能を有する集じん機用ろ過布として機能する。

本発明のろ過布において、ろ過布表面層の１．６ｍｍ以上の高低差を持つ凹凸形状の役割は、熱可塑性繊維の賦形性を生かしてろ過布表面を凹凸にすることで、ろ過面積を増大させて、ろ過布の性能を向上させること、例えば、低圧損、高速ろ過、高捕集性を付与することにある。ろ過面積の増加、すなわち、凹凸加工前後の表面積比（凹凸加工後の面積／凹凸加工前）は、好ましくは１．１〜４．０、より好ましくは１．１〜３．２である。

本発明のろ過布は、好ましくは、積層一体化した積層体の少なくともろ過表面層が、粗密の異なる凹凸形状を有している。この凹凸形状により、ダストの進入角度にバラツキが発生しダスト層の締りが緩く形成される。また、賦形された凹面と凸面とに粗密差を設けることで集じんにより捕集された粉体は、凹部で厚く凸部で薄く堆積層を形成する。この為、特にパルスジェット方式により粉体の払い落としをする際、堆積層は崩れやすくなり払い落とし効果が高まる。更に凹部底面、凸部頂点とそれらを結ぶ凸部側面、それぞれの繊維密度差により生じる通気抵抗差は、ろ過布に集じんされた粉体を締め固めることなく堆積層を形成させる効果を高める。これらによって、表面が平滑なろ過布に比べ目詰まりが少なく、且つ、通気抵抗が軽減され、ろ過布全体の圧力損失を低く維持することができる。

さらに、凹凸加工する前工程において、ろ過表面層を毛焼きや加熱ロール、赤外線ヒーターによる間接加熱などにより溶融された融着部分と非融着部分とを混在させる形態とすることで、ろ過布の目詰まりを抑制し、払い落とし性が向上する。ろ過面積層に占める溶融された融着部分の範囲は、３％〜８０％、好ましくは１０％〜６０％がよい。融着部分が３％未満では、ダスト払い落とし性が低下し、一方、融着部分が８０％を超えると払い落とし効果には優れるが圧力損失が大きくなる。

本発明のろ過布表面層の凸部の山部から凹部の谷部までの高さ（以下、凹凸部の高さともいう）とは、図２に示すように、凹凸ロールによって賦型された積層体の図２中の３（ろ過層面）で示す表面の最高点Ａから図２中の最低点Ｂとの高低差Ｅを言う。
本発明においては、凹凸部の山部から谷部までの高さが１．６ｍｍ〜２０.０ｍｍを満足することが必要である。すなわち、凹凸部の山部から谷部までの高さが、１．６ｍｍ未満では、粉体のフィルター機能が表面の平滑なろ過布と変わらず払い落とし性の効果が低く、一方、凹凸部の山部から谷部までの高さが２０.０ｍｍを超えると、集じん機へ装着した時、リテーナーとの接触による耐摩耗性が悪く穴あきなどの劣化が早いなどの問題が発生したり、円筒形に縫製する時の作業性が悪くなったりするため、凹凸部の山部から谷部までの高さは、好ましくは２．０ｍｍ〜１６．０ｍｍ、より好ましくは、２．０ｍｍ〜１２．０ｍｍである。
但し、ニードルパンチ加工で積層一体化する場合には、ニードル針の配列パターンが原因で発生するろ過表面層に発現した凹凸形状は、本発明の凹凸形状とはいわない。
また、いわゆるプリーツ型の形状を有するフィルターは含まれないことが好ましい。

本発明のろ過布表面層の凹凸形状とは、一対の凹凸ローラーによる凹凸付与装置（特許第３９３９９８５号参照）、及び一対の金属彫刻ロール、片面に金属彫刻ロールとペーパーロールとの組み合わせなどのエンボス装置や金属彫刻板による平板プレス装置、凹凸形状を有する円筒型プレス装置などを用いて凹凸の賦形加工した断面形状を言う。図２に代表的な波型を示す。他に、ギヤ型、格子型などの連続、または、半球状、多角状などの凹部を非連続的に、千鳥配置、一定間隔で配置するなどがある。前記凹凸形状は特に限定されるものではなく、ろ過布表面積を平面に対して増大することが好ましい。さらに、ろ過布表面の表面に賦形される形としては、図１に示す長方形の他に、正方形、円形、楕円形、ダイヤ形などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

本発明においては、凹部、凸部、凹凸部のいずれかの単位面積当たりの個数が１０〜５０００個／１００ｃｍ^２であり、さらに好ましくは５０〜１５００個／１００ｃｍ^２である。

次いで、本発明のろ過布表面状態図の一例を図３に示す。図３は、図１、２に示すろ過布表面の平面・断面模式図中１の部分を電子顕微鏡で観察撮影した状態図であり、図４は、同じく図中２の部分を電子顕微鏡で観察撮影した状態図である。図中５は、凹凸加工する前工程でろ過表面層を加熱ロールにより溶融された融着部分であり、図中６は、凹凸ロールによって直接積層体の表面層の繊維が押し潰されて、繊維同士が密着した密な部分であり、図中７は、凹凸ロールによって積層体の表面層の繊維が押し上げられ、繊維が伸ばされ、且つ、繊維間隙が広がった粗な部分を示す。図３と４から明らかなように、ろ過布表面層には、溶融した融着部分、押さえられた密な部分と展伸された粗な部分が混在している。ろ過表面層が、少なくとも粗密の異なる凹凸形状を有すること、及び溶融した融着部分と非融着部分とが混在することは、これらの電子顕微鏡による観察により確認することができる。また、凹部に融着部分が多く存在すると凹部におけるダストの内部への目詰まりが抑えられ、好ましい。

本発明に用いられる熱可塑性繊維は、合成繊維、再生繊維が好ましく、熱可塑性合成長繊維が最も好ましい。熱可塑性合成長繊維の原料樹脂としては、繊維化できる合成樹脂が用いられる。例えば、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィンなどのポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオールの1種又は2種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体、ポリ乳酸系重合体、ポリD-乳酸、ポリL-乳酸、D-乳酸とL-乳酸との共重合体、D-乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、L-乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、D-乳酸とL-乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体などの脂肪族エステルなどのポリエステル系、ナイロン６、ナイロン６６、共重合ポリアミドなどのポリアミド系、鞘がポリエチレン、ポリプロピレン、共重合エステル、芯がポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなど複合系、ポリフェニレンサルファイド、メタ系アラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、アクリル、ポリオキシメチレン、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリメチルペンテン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデンなどが用いられる。

これらの熱可塑性樹脂は、単独で又は２種以上組み合わせてポリマーアロイとして使用されてもよい。また、２種以上の異なる樹脂を組み合わせた芯鞘構造、サイドバイサイド構造などの２成分繊維を用いても構わない。

汎用のバグフィルターろ過布には、寸法安定性の優れるポリエステル系重合体が好ましく用いられ、耐熱用のバグフィルターろ過布には、融点が高いため耐熱性に優れ、かつ剛性にも優れるポリフェニレンサルファイド、メタ系アラミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレンが好ましく用いられる。
なお前記合成繊維には、本発明の効果を損なわない範囲で、結晶核剤、艶消し剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤、撥水剤等を添加してもよい。

前記熱可塑性繊維の断面形状は特に制限されないが、好ましくは、円形、中空丸形、楕円形、扁平型、Ｘ型、Ｙ型等の異形型、多角型、多葉型等の形態である。

本発明のろ過布に用いるろ過層の不織布層とは、上述した熱可塑性樹脂を原料として公知のカーディング法、スパンボンド法、エアーレイ法、サーマルボンド法、メルトブローン法などで得られた短繊維及び長繊維不織布及び繊維ウェブをいう。ろ過層の構成は、単独、混繊の組み合わせがある。
本発明のろ過布の構成は、前記不織布層と前記支持層とを積層させることが基本構造である。具体的には、上下に前記不織布層、中間に支持層からなる３層構造、又は、上部に前記不織布層、下部に支持層からなる２層構造である。
さらに、不織布層に用いる繊維の繊維径は、０．１〜１００μｍが好ましく、１〜５０μｍがより好ましく、捕集する粉塵（ダスト）の種類によって選定される。ろ過層の不織布層の目付は、１００ｇ／ｍ^２〜９００ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは２００ｇ／m²〜７００ｇ／ｍ^２である。

さらに、ろ過層の凹凸賦形性を向上させる為には、複屈折率０．０６以下のポリエステル繊維からなる不織布層を用いるのが好ましく、より好ましくは０．００３〜０．０５、さらに好ましくは０．０３〜０．０５である。複屈折率がこの範囲であると、繊維の伸度が大きく、良好な賦形性と凹凸形状の保型性が優れたろ過布となる。また、該不織布は、他素材の混紡、積層などによって複合して用いてもよく、組み合わせや種類は特に限定しない。

また、高温ガスろ過用の集じん機に用いるろ過布には、複屈折率０．０８以下のポリフェニレンサルファイド繊維からなる不織布層を用いるのが好ましく、より好ましくは０．０３〜０．０６である。複屈折率がこの範囲であると、繊維の伸度が大きく、良好な賦形性と凹凸形状の保型性が優れるろ過布となり、実使用時において高温ガスに長時間暴露しても初期の凹凸形状を保持でき長時間にわたって良好な捕集性能とダスト払い落とし性を維持できる。
また、表面層の耐熱性を向上させる目的で、表面層により耐熱性繊維を構成し、それに続いた層が、表面層より、低い耐熱性繊維の構成にするなどの積層、複合などの組み合わせを行うことができる。

本発明のろ過布に用いる織布層の支持層は、ろ過布の強度補強と伸び止めなど寸法安定性向上などの目的で使用される。従って、原料としては、前記不織布に用いられる熱可塑性樹脂のマルチフイラメント、モノフイラメント、紡績糸からなる織布を用いればよい。目付量は、ろ過布の通気性を損なわず、ろ過布としての強度不足が発生しなければよく、５０〜２５０ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは、６０〜２００ｇ／ｍ^２である。

本発明のろ過層と支持層を積層一体化する方法は特に限定しないが、例えば、ニードルパンチ法又はウォーターパンチ法が好ましい。その他、ろ過布の強度、フィルター特性を阻害しなければラミネート、接着バインダーによる複合化を行ってもよい。

本発明の凹凸形状の賦形方法の条件である凹凸ロールの温度は、ろ過布表面層の不織布層の繊維のガラス転移点（Ｔｇ）〜融点より５〜６０℃低い範囲の温度が好ましい。

さらに、凹凸形状の保形性が不足する場合は、凹凸加工の前後に積層体の少なくとも表面層の繊維に、例えば、アクリル樹脂系、ポリウレタン樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、エチレン酢酸ビニル樹脂系、ポリビニルアルコール系、各種ゴム系ラテックスやフェノール樹脂系、エポキシ樹脂系に代表される熱可塑性及び熱硬化性樹脂バインダーを樹脂含浸、スプレーにより噴霧することができる。樹脂の付着量は、フィルター性能を阻害しない程度でよく、ろ過布の目付量の０．５〜１０％が好ましい。

さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の樹脂中に、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤、撥水剤、防油剤、耐薬品性向上の目的で樹脂等を添加し、又は別工程で加工によって添加して、それらの剤の機能を付与してもよい。

本発明のろ過布の通気度は、１〜１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃであることが好ましく、より好ましくは５〜８０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ、さらに好ましくは１０〜５０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃである。１ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ未満では、ろ過布の初期圧力損失が高くなるので好ましくなく、一方、１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ超えると捕集性の低下やろ過布内への粉体の侵入が多く、圧力損失の上昇が激しくなり目詰まりが発生するので好ましくない。

本発明の凹凸加工後の凹凸形状を有したろ過布の厚み（以下、単に「ろ過布の厚み」という）は、０．５〜８．０ｍｍが好ましく、１．５〜６．０ｍｍがより好ましい。また、凹凸加工前のろ過布の厚みは、１．０〜９．０ｍｍが好ましく、１．０〜８．０ｍｍがより好ましい。

次に、本発明の凹凸形状を有した３層積層一体化したろ過布の一連の製造工程の好ましい態様を説明する。
第一工程で、熱可塑性繊維から成る短繊維を公知のカーディング法（通常一般に用いられるカーディング条件）にて得られた短繊維ウェブを裏面層、中間層に同一の熱可塑性繊維から成るマルチフィラメント、モノフィラメント、紡績糸のいずれかからなる織布を支持層、同一の熱可塑性繊維から成る凹凸賦形性に優れる公知のスパンボンド法にて得られた長繊維不織布を表面層に積層した後、公知のニードルパンチ加工方法にて（通常一般のニードルパンチ条件）、表面層から裏面層にプレパンチング、裏面層から表面層、表面層から裏面層へ本パンチングにより３層積層体を得る。
第二、三工程は、表面層側に毛焼き加工、一対の平滑な金属ロール（加熱、間隙を有した）にてカレンダー加工を行なう。
その後、第四工程にて、一対の波型賦形ローラーによる凹凸付与装置により上下ロール温度が熱可塑性繊維の融点より５〜６０℃低い範囲の温度下で凹凸賦形を行い本発明の凹凸形状を有した３層積層一体化したろ過布が得られる。
また、第四工程の凹凸賦形を行った後に、冷却して繊維の剛性を高めることもできる。

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの例によって制限されるものではない。
なお、測定法、評価法等は下記のとおりであった。
（１）山部から谷部までの高さ（ｍｍ）（又は凹凸の高さ（ｍｍ））
凹凸形状のろ過布（１ｍ^２）から無作為に断面を抜き取り、断面をマイクロスコープにて観察し、凹凸形状の山部から谷部までの高さを測定してその１０箇所の平均値を求めた。

（２）凹部、凸部、凹凸部のいずれかの単位面積当たりの個数（個／１００ｃｍ^２）
経１０ｃｍ×緯１０ｃｍの試験片を試料の幅１ｍ当り３箇所採取して、凹部、凸部、凹凸部のいずれかの個数を測定し、その平均値を求めた。

（３）通気度（ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ）
ＪＩＳ−Ｌ１９０６に規定の方法に従い、経１５ｃｍ×緯１５ｃｍの試験片を試料の幅１ｍ当り３箇所採取して、フラジール形法により試験片を通過する空気量を測定し、その平均値を求めた。

（４）目付量（ｇ／ｍ^２）
ＪＩＳ−Ｌ１９０６に規定の方法に従い、経２０ｃｍ×緯２５ｃｍの試験片を試料の幅１ｍ当り３箇所採取して、質量を測定し、その平均値を単位面積当たりの質量に換算して求めた。

（５）厚み（ｍｍ）
前記（１）の山部から谷部までの高さの測定と同様に、断面をマイクロスコープにて観察し凸部の厚みを測定してその１０箇所の平均値を求めた。

（６）繊維径（μｍ）
ろ過布の幅２０ｃｍ毎の区域からそれぞれ１ｃｍ角の試験片を切り取ってサンプルとした。各試験片についてマイクロスコープで繊維の直径を３０点測定し、該測定値の平均値を算出して繊維径とした。

（７）複屈折率
ベレックコンペンセーターを装着した偏光顕微鏡（オリンパス社製）によりレターデーションと繊維径より、繊維の複屈折率を測定した。浸漬液には、ポリエステル繊維の場合はオリーブ油を、ポリフェニレンサルファイド繊維の場合はリン酸トリクレジルを用いた。試料の繊維１０点について測定し１０点の平均値で示す。

（８）目詰まりのし難さ、払い落とし性
ろ過性能は、ＪＩＳ−Ｚ８９０９−１に準じた。以下の測定条件による測定結果から目詰まりのし難さ、払い落とし性を判断した。

（測定条件）
ろ過速度：２．０ｍｍ／ｍｉｎ、
ダスト濃度：５g／m³、
ダスト種類：試験用粉体１０種（フライアッシュ）、
ダスト払い落とし：１０００Ｐａ、
エージング間隔：５ｓ、
タンク圧：０．５ＭＰａ。

（９）凹凸加工前のろ過布の厚み
ＪＩＳ−Ｌ１９０６に規定の方法に従い、接圧荷重２ｋＰaにて幅方向に１０箇所測定し、その平均値を厚みとした。厚み計として、ＰＥＡＣＯＣＫ社製を用いた。

（手順）
（１）サンプルを装着した段階で、ダストのない状態で、サンプルフェルトの持つ初期の圧力損失（Ｐａ）（以下、圧損ともいう。）を測定する。
（２）第１段階：圧損が１０００Ｐａに達したときにダスト払い落としを行う。この操作を３０回繰り返す。その時の、払い落とし直後の残留圧損（Ｐａ）と排気濃度（ｍｇ／ｍ^３）を測定する。
（３）第２段階：エージング処理は、払い落としを５ｓ間隔で５０００回繰り返し行う。
（４）第３段階：安定化操作として、圧損１０００Ｐａでのダスト払い落とし操作を１０回行う。
（５）第４段階：圧損１０００Ｐａでのダスト払い落としを３０回実施する。その時の、残留圧損（Ｐａ）と排気濃度（ｍｇ／ｍ^３）を測定する。

[目詰まりのし難さ]
第４段階の試験結果を用いて、払い落とし回数と払い落とし間隔の関係から払い落とし間隔時間が長い程、目詰まり性に優れる。

[払い落とし性]
第４段階の試験結果を用いて、払い落とし回数と残留圧損の関係から残留圧損が低い程、払い落とし性に優れる。

[実施例１]
ろ過布のろ過層に公知のスパンボンド法により、複屈折率０．０４、平均繊維径１７．６μｍのポリエチレンテレフタレート繊維から構成された目付け２３０ｇ／ｍ^２の長繊維不織布と支持層に単糸番手１０番×１本撚のポリエチレンテレフタレート繊維の紡績糸を平織りにした目付け７０ｇ／ｍ^２の織布と裏面ろ過層に公知のカード法により、複屈折率０．１３、平均繊維径１４．３μｍ、カット長５１ｍｍ、５回クリンプ／インチのポリエチレンテレフタート短繊維ウェブ目付け２００ｇ／ｍ^２を積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を熱セット（温度×時間；１８０℃×３０秒）し、毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより（温度８０℃）通気コントロールを行なった。この積層体をローラーに使われる凹凸円形板の厚さ３ｍｍ、凹凸部の山部から谷部までの高さが４ｍｍ、山山間のピッチ（縦方向）１５ｍｍで且つ、スペーサの厚さ３ｍｍの一対の凹凸ローラーによる凹凸付与装置（サイトウエンヂニアーズ株式会社製「エンボスターTM」）を用いて、ロール間隙が０．５ｍｍ、温度が１５０℃、加工速度が１．２ｍ／分の条件で加工を行い凹凸部の山部から谷部までの高さ４ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り１１７個／１００ｃｍ^２の凸部を有するろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。

[実施例２]
ろ過布の上下ろ過層に公知のカード法により、複屈折率０．１３、平均繊維径１４．３μｍ、カット長５１ｍｍ、５回クリンプ／インチ、目付け２１０ｇ／ｍ^２のポリエチレンテレフタレート短繊維ウェブと支持層に単糸番手２０番×２本撚、経１８本／インチ 緯１６本／インチのポリエチレンテレフタレート繊維の紡績糸を平織りにした目付け８０ｇ／ｍ^２の織布とを積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を熱セット（温度×時間が２００℃×３０秒）、毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより通気コントロールを行なった。この積層体を片面に高さ２．０ｍｍ、タテ×ヨコのピッチ６．０ｍｍ×５．０ｍｍのダイヤ形の凹凸彫刻柄とペーパーロールとの組み合わせのエンボス装置を用いて、温度が１８０℃にて凹凸部の山部から谷部までの高さ２．０ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り１３６８個／１００ｃｍ^２の凹凸部を有するろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。

[実施例３]
実施例１と同様の構成、同様の加工を施した積層体をロール山部から谷部の高さが１６ｍｍ、山山間のピッチ（縦方向）２４ｍｍの一対の凹凸ロールを用いて、ロール間隙が０．５ｍｍ、温度が１５０℃の条件で加工を行い凹凸部の高さ１６ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り７２個／１００ｃｍ^２の凸部を有するろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。

[実施例４]
ろ過布のろ過層に公知のスパンボンド法により、複屈折率０．０４、平均繊維径１４．５μｍのポリフェニレンサルファイド繊維から構成された目付け２００ｇ／ｍ^２の長繊維不織布と支持層に２２５デニール、６０フィラメントのポリフェニレンサルファイド・マルチフィラメント繊維を平織りにした目付け１００ｇ／ｍ^２の織布と裏面に公知のカード法により、平均繊維径１４．５μｍ、カット長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイド短繊維ウェブから構成された目付け２００ｇ／ｍ^２を積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を２３０℃一対の平滑な金属ロールにより熱カレンダー処理、毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより通気コントロールを行なった。この積層体をローラーに使われる凹凸円形板の厚さ３ｍｍ、凹凸部の山部から谷部までの高さが４ｍｍ、山山間のピッチ（縦方向）１５ｍｍで且つ、スペーサの厚さ３ｍｍの一対の凹凸ローラーによる凹凸付与装置（サイトウエンヂニアーズ株式会社製「エンボスターTM」）を用いて、ロール間隙が０．５ｍｍ、温度が２２０℃、加工速度が１．２ｍ／分の条件で加工を行い凹凸部の山部から谷部までの高さ４ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り９６個／１００ｃｍ^２の凸部を有するろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。

[実施例５]
実施例４と同様の構成、同様の加工を施した積層体を凹凸部の山部から谷部の高さが２０ｍｍ、山山間のピッチ（縦方向）３０ｍｍの一対の凹凸ロールを用いて、ロール間隙が０．５ｍｍ、温度が２２０℃で加工を行い凹凸部の山部から谷部までの高さ２０ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り８０／１００ｃｍ^２の凸部を有するろ過布を得た。
次いで、スプレー法により付着量１０ｇ／ｍ^２のエポキシ樹脂を付与して乾燥・熱セット（１８０℃×３分）を行い、凹凸の高さ２０.０ｍｍのろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。

[実施例６]
ろ過布のろ過層に公知のスパンボンド法により、複屈折率０．０８、平均繊維径１１．５μｍのポリフェニレンサルファイド繊維から構成された目付け２００ｇ／ｍ^２の長繊維不織布と支持層に２２５デニール、経２０本／インチ、緯１８本／インチのポリフェニレンサルファイド・マルチフィラメント繊維を平織りにした目付け７８ｇ／ｍ^２の織布と裏面ろ過層に公知のカード法により、平均繊維径１４．５μｍ、カット長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイド短繊維ウェブから構成された目付け２００ｇ／ｍ^２を積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を２００℃一対の平滑な金属ロールにより熱カレンダー処理、毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより（温度２１０℃）通気コントロールを行なった。この積層体をローラーに使われる凹凸円形板の厚さ３ｍｍ、凹凸部の山部から谷部の高さが４ｍｍ、山山間のピッチ（縦方向）１５ｍｍで且つ、スペーサの厚さ３ｍｍの一対の凹凸ローラーによる凹凸付与装置（サイトウエンヂニアーズ株式会社製「エンボスターTM」）を用いて、ロール間隙が０．５ｍｍ、温度が２４０℃、加工速度が１．２ｍ／分の条件で加工を行い凹凸部の高さ３．２ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り９６個／１００ｃｍ^２の凸部を有するろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、常温及び実使用環境を想定した１９０℃におけるろ過性能を測定した結果を示す。

［実施例７］
上記実施例６において、ろ過布のろ過層に、複屈折率０．０４、平均繊維径１４．５μｍのポリフェニレンサルファイド繊維から構成された目付け２００ｇ／ｍ^２の長繊維不織布を用いた以外は実施例６と同一の方法でろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、常温及び実使用環境を想定した１９０℃におけるろ過性能を測定した結果を示す。

[比較例１]
ろ過布の上下ろ過層に公知のカード法により、複屈折率０．１３、平均繊維径１４．３μｍ、カット長５１ｍｍ、５回クリンプ／インチ、目付け２１０ｇ／ｍ^２のポリエチレンテレフタレート短繊維ウェブと支持層に単糸番手２０Ｓ×２のポリエチレンテレフタレート繊維の紡績糸を平織りにした目付け８０ｇ／ｍ^２の織布とを積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより通気コントロールを行なったが、凹凸加工は行わずろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。

[比較例２]
ろ過布のろ過層に公知のスパンボンド法により、複屈折率０．０４、平均繊維径１７．６μｍのポリエチレンテレフタレート繊維から構成された目付け２３０ｇ／ｍ^２の長繊維不織布と支持層に単糸番手２０Ｓ×２のポリエチレンテレフタレート繊維の紡績糸を平織りにした目付け７０ｇ／ｍ^２の織布と裏面に公知のカード法により、複屈折率０．１３、平均繊維径１４．３μｍ、カット長５１ｍｍ、５回クリンプ／インチのポリエチレンテレフタレート短繊維ウェブから構成された目付け２００ｇ／ｍ^２を積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を熱セット（温度×時間が１８０℃×３０秒）、毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより通気コントロールを行なった。この積層体を片面にタテ×ヨコのピッチ３．０ｍｍ×２．５ｍｍ、高さ１．５ｍｍピンポイント形の凹凸彫刻柄とペーパーロールとの組み合わせのエンボスロールによるエンボス装置を用いて、温度が２３０℃にて加工を行い凹凸の高さ１．５ｍｍのろ過布を得た。以下の表１に、得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。

[比較例３]
公知のスパンボンド法により、複屈折率０．１３、平均繊維径１４．３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維から構成したものを、さらに高さ０．６ｍｍの通常のエンボス加工を施した目付け２５０ｇ／ｍ^２の長繊維不織布を得た。これは、織布層を積層せず、また、通常のエンボス加工を施したが、本願発明に係る凹凸加工を行わずに作製したろ過布である。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。ろ過性能が不十分であるとともに、強度が弱かった。

[比較例４]
ろ過布の上下ろ過層に公知のカード法により、複屈折率０．１１、平均繊維径１４．３μｍ、カット長５１ｍｍ、５回クリンプ／インチ、目付け２１０ｇ／ｍ^２のポリフェニレンサルファイド短繊維ウェブと支持層に単糸番手２０Ｓ×２のポリフェニレンサルファイド繊維の紡績糸を平織りにした目付け８０ｇ／ｍ^２の織布とを積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより通気コントロールを行なっが、凹凸加工は行わずろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。比較例４は、凹凸加工を行わないＰＰＳフェルトであって比較例１におけるＰＥＴフェルトに代えてＰＰＳフェルトを用いた場合の例である。

表１、図５及び図６から、ろ過布表面に凹凸形状を有したろ過布（実施例１〜７）は、従来のろ過布（比較例１〜４）に比べて、低圧損で目詰まりがし難く、払い落とし性に優れた高いフィルター特性を発現することが明らかである。

本発明に係る集じん機用ろ過布は、高速ろ過・高含じん濃度の集塵条件下においても、捕集性能を損なうことなく、ダスト目詰まりがしづらく、ダスト払い落とし性が良好な、低圧損で長寿命のフィルター性能を有することにより、バグフィルターが使用される集じん機の大きさを限定せず、様々な集じん機において幅広く使用できる。

１ 凹部
２ 凸部
３ ろ過布表面の不織布層
３’ ろ過布裏面の不織布層
４ ろ過布の支持層
５ ろ過布表面の溶融した融着部分
６ ろ過布表面の密な部分
７ ろ過布表面の粗な部分
Ａ 山部
Ｂ 谷部
Ｅ 山部から谷部までの高さ（凹凸の高さ）
ａ−ｂ 横方向
ｃ−ｄ 縦方向

Claims (9)

1. 熱可塑性繊維からなる不織布層のろ過層と、織布層の支持層とを、積層一体化したろ過布であって、該積層一体化したろ過布の少なくともろ過表面層が、山部から谷部までの高さが１．６ｍｍ〜２０.０ｍｍの粗密の異なる凹凸形状を有するがプリーツ型の形状を有さず、該ろ過表面層に溶融した融着部分と非融着部分とが混在し、該粗な部分と該密な部分のどちらにも該融着部分と該非溶融部分が存在し、かつ、該支持層が、マルチフィラメント、モノフィラメント又は紡績糸のいずれかからなる織布であることを特徴とする集じん機用ろ過布。
2. 前記積層一体化したろ過布が、一対の凹凸ローラーによる凹凸付与装置、エンボス装置、平板プレス装置、及び円筒型プレス装置からなる群から選ばれるいずれか１つの装置を用いて凹凸を賦形加工して得られたものである、請求項１に記載の集じん機用ろ過布。
3. 凹部、凸部、凹凸部のいずれかの単位面積当たりの個数が１０〜５０００個／１００ｃｍ^２である、請求項１又は２に記載の集じん機用ろ過布。
4. 前記ろ過布に樹脂バインダーが付与されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
5. 前記ろ過布の通気度が、１〜１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
6. 前記不織布層のろ過層が、繊維径が０．１〜１００μｍ、目付けが１００〜９００ｇ／ｍ^２である短繊維不織布、長繊維不織布又は繊維ウェブのいずれかからなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
7. 前記ろ過層の熱可塑性繊維は、複屈折率０．０６以下のポリエステル繊維が積層又は混綿されたものである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
8. 前記ろ過層の熱可塑性繊維は、複屈折率０．０８以下のポリフェニレンサルファイド繊維が積層又は混綿されたものである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
9. 前記不織布層のろ過布が、長繊維不織布又は繊維ウェブのいずれかからなる、請求項６〜８のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。