JP6397121B2 - バグフィルター用ろ過布およびその製造方法およびバグフィルター - Google Patents

Description

本発明は、捕集性能に優れ、低圧力損失で目詰まりしにくく、払い落とし性にも優れたバグフィルター用ろ過布およびその製造方法およびバグフィルターに関する。

集塵機は円筒形に縫製された平面状のろ過布（バグフィルター）を備えている。そして集塵機は、かかるろ過布に集塵対象とする粉体（ダスト）をろ過布表面に一次堆積し、捕集した後、ろ過布を脈動させて捕集した粉体を払い落としている。

かかるろ過布には、低圧力損失、高捕集効率でかつ目詰まりなく払落し性に優れることが望まれ、これまで、種々のろ過布が提案されている。例えば、ろ過布表面の繊維層を緻密な構造としたもの、濾過布表面に微細な繊維の積層構造としたものなどが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

しかしながら、捕集性能に優れ、低圧力損失で目詰まりしにくく、払い落とし性にも優れたバグフィルター用ろ過布はこれまであまり提案されていない。

特開平９−１８７６１１号公報 特開平９−３１３８３２号公報 特開２０００−１４０５３０号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、捕集性能に優れ、低圧力損失で目詰まりしにくく、払い落とし性にも優れたバグフィルター用ろ過布およびその製造方法およびバグフィルターを提供することにある。

本発明者らは上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、特定の繊維径を有する極細繊維を含む不織布を、基布に積層することにより、捕集性能に優れ、低圧力損失で目詰まりしにくく、払い落とし性にも優れたバグフィルター用ろ過布が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば「不織布と基布とを含むバグフィルター用ろ過布であって、
前記不織布が、繊維径Ｄが２００〜２０００ｎｍの極細繊維を含むことを特徴とするバグフィルター用ろ過布。」が提供される。

その際、前記極細繊維において、繊維径Ｄに対する繊維長Ｌの比Ｌ／Ｄが１００〜２５００の範囲内であることが好ましい。また、前記極細繊維がポリエステル繊維またはポリフェニレンサルファイド繊維であることが好ましい。また、前記ポリエステル繊維において、伸度が６０％未満または６０％以上であることが好ましい。また、前記不織布に前記極細繊維が３〜５０重量％含まれることが好ましい。また、前記不織布がスパンレース不織布であることが好ましい。また、前記不織布が多層構造を有することが好ましい。また、前記不織布において目付けが１０〜９０ｇ／ｍ^２の範囲内であることが好ましい。また、前記不織布において厚さが０．２〜０．６ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、前記不織布において空隙率が９０〜９７％の範囲内であることが好ましい。また、前記基布が、目付け４０〜１２０ｇ／ｍ^２のスクリムを含む、ニードルパンチ不織布であることが好ましい。前記基布が、目付け１００〜４００ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布であることが好ましい。

また、本発明によれば、海成分と島成分とで構成される海島型複合繊維の海成分を溶解除去することにより繊維径Ｄが２００〜２０００ｎｍの極細繊維を得た後、該極細繊維を用いて不織布を得て、該不織布を基材に積層する、前記のバグフィルター用ろ過布の製造方法が提供される。

また、本発明によれば、前記のバグフィルター用ろ過布を用いてなり、前記スパンレース不織布がダスト流入側に配されてなるバグフィルターが提供される。その際、縫製またはプリーツ加工を施していることが好ましい。

本発明によれば、捕集性能に優れ、低圧力損失で目詰まりしにくく、払い落とし性にも優れたバグフィルター用ろ過布およびその製造方法およびバグフィルターが得られる。

本発明において、不織布がダスト流入側に配されている様子を模式的に示す図である。矢印はダストの進行方向を示す。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明において極細繊維は２００〜２０００ｎｍ（好ましくは２００〜１０００ｎｍ、より好ましくは４００〜８００ｎｍ）の繊維径Ｄを有する。該繊維径Ｄは極細繊維の単繊維径である。該繊維径が２０００ｎｍよりも大きいと捕集性能が低下するおそれがある。逆に、該繊維径が２００ｎｍよりも小さいと極細繊維の分散性が低下し捕集性能が低下するおそれがある。

前記の繊維径は、透過型電子顕微鏡ＴＥＭで、倍率３００００倍で単繊維断面写真を撮影し測定することができる。その際、測長機能を有するＴＥＭでは、測長機能を活用して測定することができる。また、測長機能の無いＴＥＭでは、撮った写真を拡大コピーして、縮尺を考慮した上で定規にて測定すればよい。

その際、単繊維の横断面形状が丸断面以外の異型断面である場合には、繊維径は、単繊維の横断面の外接円の直径を用いるものとする。

前記極細繊維は長繊維でもよいが、分散性を高めて優れた捕集性能を得る上で短繊維が好ましい。その際、繊維長（カット長）としては０．３〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、繊維径Ｄに対する繊維長Ｌの比Ｌ／Ｄとしては２００〜４０００（より好ましくは８００〜２５００）の範囲内であることが好ましい。該比Ｌ／Ｄが２００よりも小さいと高圧水流による繊維間の交絡性が低下するおそれがある。逆に、比Ｌ／Ｄが４０００よりも大きいと分散性不良により凝集繊維塊となり捕集性能や強度が低下するおそれがある。

前記極細繊維の繊維種類としては特に限定されないがポリエステル繊維またはポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）繊維が好ましい。

ポリエステル繊維を形成するポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」と称することもある。）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、これらを主たる繰返し単位とする、イソフタル酸や５−スルホイソフタル酸金属塩等の芳香族ジカルボン酸やアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸やε−カプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸縮合物、ジエチレングリコールやトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のグリコール成分等との共重合体が好ましい。マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルや、特開２００９−０９１６９４号公報に記載された、バイオマスすなわち生物由来の物質を原材料として得られたモノマー成分を使用してなるポリエチレンテレフタレートであってもよい。さらには、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。

また、前記ポリエステル繊維は延伸糸、未延伸糸、半延伸糸いずれでもよい。また、伸度が６０％未満でもよいし６０％以上でもよい。なお、ポリエステル延伸糸は通常、伸度が６０％未満であり、ポリエステル未延伸糸は通常、伸度が６０％以上である。

ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）繊維を形成するポリアリーレンスルフィド樹脂としては、ポリアリーレンスルフィド樹脂と称される範疇に属するものであれば如何なるものを用いてもよい。ポリアリーレンスルフィド樹脂としては、その構成単位として、例えばｐ−フェニレンスルフィド単位、ｍ-フェニレンスルフィド単位、ｏ−フェニレンスルフィド単位、フェニレンスルフィドスルホン単位、フェニレンスルフィドケトン単位、フェニレンスルフィドエーテル単位、ジフェニレンスルフィド単位、置換基含有フェニレンスルフィド単位、分岐構造含有フェニレンスルフィド単位、等よりなるものを挙げる事ができ、その中でも、ｐ-フェニレンスルフィド単位を７０モル％以上、特に９０モル％以上含有しているものが好ましく、さらにポリ（ｐ-フェニレンスルフィド）がより好ましい。

また、前記ポフェニレンスルフィド繊維は延伸糸、未延伸糸、半延伸糸いずれでもよい。また、伸度が６０％未満でもよいし６０％以上でもよい。なお、ポリフェニレンスルフィド延伸糸は通常、伸度が６０％未満であり、ポリフェニレンスルフィド未延伸糸は通常、伸度が６０％以上である。

前記極細繊維の製造方法は特に限定されないが、国際公開第２００８／１３００１９号パンフレットに開示された方法が好ましい。すなわち、繊維形成性熱可塑性ポリマーからなる島成分と、前記の繊維形成性熱可塑性ポリマーよりもアルカリ水溶液に対して溶解し易いポリマー（以下、「易溶解性ポリマー」ということもある。）からなる海成分とを有する複合繊維にアルカリ減量加工を施し、前記海成分を溶解除去したものであることが好ましい。

ここで、海成分を形成するアルカリ水溶液易溶解性ポリマーの、島成分を形成する繊維形成性熱可塑性ポリマーに対する溶解速度比が２００以上（好ましくは３００〜３０００）であると、島分離性が良好となり好ましい。

海成分を形成する易溶解性ポリマーとしては、特に繊維形成性の良いポリエステル類、脂肪族ポリアミド類、ポリエチレンやポリスチレン等のポリオレフィン類を好ましい例としてあげることができる。さらに具体例をあげれば、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリアルキレングリコール系化合物と５−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステルが、アルカリ水溶液に対して溶解しやすく好ましい。ここでアルカリ水溶液とは、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液などをいう。これ以外にも、海成分と、該海成分を溶解する溶液の組合せとしては、ナイロン６やナイロン６６等の脂肪族ポリアミドに対するギ酸、ポリスチレンに対するトリクロロエチレン等やポリエチレン（特に高圧法低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン）に対する熱トルエンやキシレン等の炭化水素系溶媒、ポリビニルアルコールやエチレン変性ビニルアルコール系ポリマーに対する熱水を例としてあげることができる。

ポリエステル系ポリマーの中でも、５−ナトリウムスルホイソフタル酸６〜１２モル％と分子量４０００〜１２０００のポリエチレングリコールを３〜１０重量％共重合させた固有粘度が０．４〜０．６のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好ましい。ここで、５−ナトリウムスルホイソフタル酸は親水性と溶融粘度向上に寄与し、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は親水性を向上させる。また、ＰＥＧは分子量が大きいほど、その高次構造に起因すると考えられる親水性増加作用があるが、反応性が悪くなってブレンド系になるため、耐熱性や紡糸安定性の面で問題が生じるおそれがある。また、共重合量が１０重量％以上になると、溶融粘度が低下するおそれがある。

一方、島成分を形成する難溶解性ポリマーとしては、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリオレフィン類、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などが好適な例としてあげられる。具体的には、機械的強度や耐熱性を要求される用途では、ポリエステル類では、ポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」と称することもある。）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、これらを主たる繰返し単位とする、イソフタル酸や５−スルホイソフタル酸金属塩等の芳香族ジカルボン酸やアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸やε−カプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸縮合物、ジエチレングリコールやトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のグリコール成分等との共重合体が好ましい。また、ポリアミド類では、ナイロン６、ナイロン６６等の脂肪族ポリアミド類が好ましい。一方、ポリオレフィン類は酸やアルカリ等に侵され難いことや、比較的低い融点のために極細繊維として取り出した後のバインダー成分として使える等の特徴があり、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、無水マレイン酸などのビニルモノマーのエチレン共重合体等を好ましい例としてあげることができる。特にポリエ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、ポリブチレンテレフタレート、イソフタル酸共重合率が２０モル％以下のポリエチレンテレフタレートイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、等のポリエステル類、あるいは、ナイロン６、ナイロン６６等の脂肪族ポリアミド類が、高い融点による耐熱性や力学的特性を備えているので、ポリビニルアルコール／ポリアクリロニトリル混合紡糸繊維からなる極細フィブリル化繊維に比べ、耐熱性や強度を要求される用途へ適用でき好ましい。なお、島成分は丸断面に限らず、三角断面や扁平断面などの異型断面であってもよい。

前記の海成分を形成するポリマーおよび島成分を形成するポリマーについて、製糸性および抽出後の極細繊維の物性に影響を及ぼさない範囲で、必要に応じて、有機充填剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、防錆剤、架橋剤、発泡剤、蛍光剤、表面平滑剤、表面光沢改良剤、フッ素樹脂等の離型改良剤、等の各種添加剤を含んでいても差しつかえない。

前記の海島型複合繊維において、溶融紡糸時における海成分の溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きいことが好ましい。かかる関係にある場合には、海成分の複合重量比率が４０％未満と少なくなっても、島同士の接合を防止しやすい。

好ましい溶融粘度比（海／島）は、１．１〜２．０、特に１．３〜１．５の範囲である。この比が１．１未満の場合には溶融紡糸時に島成分が接合しやすくなり、一方２．０を越える場合には、粘度差が大きすぎるため紡糸調子が低下するおそれがある。

次に島数は、１００以上（より好ましくは５００〜２０００）であることが好ましい。また、その海島複合重量比率（海：島）は、２０：８０〜８０：２０の範囲が好ましい。かかる範囲であれば、島間の海成分の厚みを薄くすることができ、海成分の溶解除去が容易となり、島成分の極細繊維への転換が容易になるので好ましい。ここで海成分の割合が８０％を越える場合には海成分の厚みが厚くなりすぎ、一方２０％未満の場合には海成分の量が少なくなりすぎて、島間に接合が発生しやすくなる。

溶融紡糸に用いられる口金としては、島成分を形成するための中空ピン群や微細孔群（ピンレス）を有するものなど任意のものを用いることができる。例えば、中空ピンや微細孔より押し出された島成分とその間を埋める形で流路を設計されている海成分流とを合流し、これを圧縮することにより海島断面が形成されるといった紡糸口金でもよい。吐出された海島型複合繊維は冷却風により固化され、所定の引き取り速度に設定した回転ローラーあるいはエジェクターにより引き取られ未延伸糸（複屈折率Δｎが０．０５以下であることが好ましい。）を得る。この引き取り速度は特に限定されないが、２００〜５０００ｍ／分であることが好ましい。２００ｍ／分未満では生産性が低下するおそれがある。また、５０００ｍ／分を越えると紡糸安定性が低下するおそれがある。

得られた未延伸糸は、必要に応じてそのままカット工程あるいはその後の抽出工程（アルカリ減量加工）に供してもよいし、延伸工程や熱処理工程を経由して延伸糸とした後、カット工程あるいはその後の抽出工程（アルカリ減量加工）に供してもよい。その際、延伸工程は紡糸と延伸を別ステップで行う別延方式でもよいし、一工程内で紡糸後直ちに延伸を行う直延方式を用いてもよい。カット工程と抽出工程の順番は逆にしてもよい。

かかるカットは、未延伸糸または延伸糸をそのまま、または１０本〜９００万本単位に束ねたトウにしてギロチンカッターやロータリーカッターなどでカットすることが好ましい。

前記の海島型複合繊維にアルカリ減量加工を施して極細繊維とする際、繊維とアルカリ液の比率（浴比）は０．１〜５％であることが好ましく、さらには０．４〜３％であることが好ましい。０．１％未満では繊維とアルカリ液の接触は多いものの、排水等の工程性が困難となるおそれがある。一方、５％を越えると繊維量が多過ぎるため、アルカリ減量加工時に繊維同士の絡み合いが発生するおそれがある。なお、浴比は下記式にて定義する。
浴比（％）＝（繊維質量（ｇｒ）／アルカリ水溶液質量（ｇｒ））×１００
また、アルカリ減量加工の処理時間は５〜６０分であることが好ましく、さらには１０〜３０分であることが好ましい。５分未満ではアルカリ減量が不十分となるおそれがある。一方、６０分を越えると島成分までも減量されるおそれがある。

また、アルカリ減量加工において、アルカリ濃度は２．０〜１０．０％であることが好ましい。２．０％未満では、アルカリ不足となり、減量速度が極めて遅くなるおそれがある。一方、１０．０％を越えるとアルカリ減量が進みすぎ、島部分まで減量されるおそれがある。

アルカリ減量の方法としては、海島型複合繊維をアルカリ液に投入し、所定の条件、時間でアルカリ減量処理した後に一度、脱水工程を経てから、再度、水中に投入し、酢酸、シュウ酸などの有機酸を使用して中和、希釈を進め最終的に脱水する方法や、または、所定の時間アルカリ減量処理した後に、先に中和処理を施し、更に水を注入し希釈を進めその後脱水をする方法等があげられる。前者では、バッチ式に処理する為、少量での製造（加工）を行える事ができるものの、中和処理に時間を要するため少し生産性が悪い。後者は半連続生産が可能であるが、中和処理時に多くの酸系水溶液及び希釈のために多くの水を必要とするという問題点がある。処理設備は何ら制限されるものではないが、脱水時に繊維脱落を防止する観点から、特許第３６７８５１１号公報に開示されているような開口率（単位面積当たりの開口部分の面積比率）が１０〜５０％であるメッシュ状物（例えば非アルカリ加水分解性袋など）を使用することが好ましい。該開口率が１０％未満では水分の抜けが極めて悪く、５０％を越えると、繊維の脱落が発生するおそれがある。

さらには、アルカリ減量加工の後、繊維の分散性を高めるために分散剤（例えば、高松油脂（株）製の型式ＹＭ−８１）を繊維表面に、繊維重量に対して０．１〜５．０重量％付着させることが好ましい。

本発明のバグフィルター用ろ過布において、不織布は前記極細繊維のみで構成されていてもよいが、前記極細繊維が３〜５０重量％含み、かつ繊維径が前記極細繊維よりも大きい繊維が５０〜９７重量％含まれることが好ましい。前記極細繊維の含有量が３重量％よりも小さいと、捕集性能が低下するおそれがある。逆に、前記極細繊維の含有量が５０重量％よりも大きいと、圧力損失が大きくなるおそれがある。また、前記不織布が多層構造を有する場合は、各層において、前記極細繊維が層重量対比３〜５０重量％含まれることが好ましい。

前記不織布を前記極細繊維と、繊維径が前記極細繊維よりも大きい繊維（他の繊維）とで構成する場合、他の繊維としては、単繊維繊度が０．０５〜２．２ｄｔｅｘ（より好ましくは０．１〜０．９ｄｔｅｘ）の繊維が好ましい。他の繊維の単繊維繊度が０．０５ｄｔｅｘよりも小さいと圧力損失が大きくなるおそれがある。逆に他の繊維の単繊維繊度が２．２ｄｔｅｘよりも大きいと、スパンレース不織布を製造する際に高圧水流による繊維同士の絡みが不十分となって強度不足となったり、孔径の不均一を生じて目詰まりの原因となり粉体（ダスト）の払い落とし性が低下するおそれがある。

また、かかる他の繊維の種類としては、ポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨンなどが好ましい。

前記不織布において、目付けが１０〜９０ｇ／ｍ^２（より好ましくは２０〜５０ｇ／ｍ^２）の範囲内であることが好ましい。該目付けが１０ｇ／ｍ^２よりも小さいと、孔径のばらつきが大きくなり、捕集性能や払い落とし性が低下するおそれがある。逆に、該目付けが９０ｇ／ｍ^２よりも大きいと圧力損失が大きくなるおそれがある。

また、前記不織布において、厚さが０．２〜０．６ｍｍの範囲内であることが好ましい。該厚さが０．２ｍｍよりも小さいと捕集性能が低下する恐れがある。逆に、該厚さが０．６ｍｍよりも大きいと圧力損失（「圧損」ということもある。）が大きくなるおそれがある。

また、前記不織布において、空隙率が９０〜９７％の範囲内であることが好ましい。該空隙率が９０％よりも小さいと圧力損失が上昇するおそれがある。逆に空隙率が９７％よりも大きいと、空隙にダストが進入し逆洗によっても脱離しないおそれがある。

前記不織布の製造方法は高圧水流により繊維同士を交絡させる方法であれば特に限定されない。なかでも、前記極細繊維の分散性を高める上で前記極細繊維を用いて抄紙して湿紙を形成した後、高圧水流により繊維同士を交絡させる方法が好ましい。

前記不織布の種類は特に限定されないが、スパンレース不織布であることが好ましい。その際、複数の抄紙スラリーを用意し順次投入することにより多層構造を有するスパンレース不織布を得てもよい。例えば、第１層用抄紙スラリーと、第１層用抄紙スラリーよりも極細繊維の含有量の少ない第２層用抄紙スラリーとを用意し、順次投入することにより多層構造を有するスパンレース不織布を得て極細繊維の含有量の多い層をダスト流入側に配すとダスト進入を抑制し、圧力損失を抑制しながら捕集性能を上げることができ好ましい。

本発明のバグフィルター用ろ過布において、図１に示すように、前記不織布が基布に積層されている。

その際、基布としてはスクリムを含むニードルパンチ不織布が好ましい。スクリムによりダスト流および逆洗パルスの風圧に対しても、寸法変化を小さくすることが可能となる。

かかるスクリムの目付けとしては４０〜１２０ｇ／ｍ^２の範囲内であることが好ましい。該目付けが４０ｇ／ｍ^２よりも小さいと、風圧に対して塑性変形して吹き漏れの原因となるおそれがある。逆に該目付けが１２０ｇ／ｍ^２よりも大きいとニードルパンチ工程においてニードルに対する抵抗となったり、スクリム自身が圧力損失増大の原因になるおそれがある。

かかるスクリムとしては、例えば、単繊維繊度１．０〜３．０ｄｔｅｘの長繊維または短繊維（好ましくは繊維長２０〜８０ｍｍの５〜２０番手双糸）からなる平組織織物が好ましい。繊維種類としては、ポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、メタ型またはパラ型芳香族ポリアミド繊維などが好ましい。

また、前記ニードルパンチ不織布においてスクリム以外を構成する繊維としてはポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、メタ型全芳香族ポリアミド繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維などが好ましい。

本発明のバグフィルター用ろ過布において、基布としてはスパンボンド不織布も好ましい。かかるスパンボンド不織布の目付けとしては１００〜４００ｇ／ｍ^２の範囲内であることが好ましい。該目付けが１００ｇ／ｍ^２よりも小さいとプリーツを形成した際の剛性が不足して風圧による形状変形が生じるおそれがある。逆に該目付けが４００ｇ／ｍ^２よりも大きいと圧力損失が大きくなるおそれがある。かかるスパンボンド不織布を構成する繊維としてはポリエステル繊維またはポリフェニレンスルフィド繊維が好ましい。

本発明のバグフィルター用ろ過布において、不織布を基材に積層する方法としては、公知の方法でよい。例えば、熱接着方法、接着剤を用いた化学的接着方法、縫着などいずれでもよい。

本発明のバグフィルター用ろ過布において、前記のような不織布が基布に積層されているので、捕集性能に優れ、低圧力損失で目詰まりしにくく払い落とし性にも優れる。

次に、本発明のバグフィルターは、前記のバグフィルター用ろ過布を用いてなり、前記不織布がダスト流入側に配されてなるバグフィルターである。ダスト流入側に配された前記不織布によりダストの進入が抑制され、捕集性能に優れ、低圧力損失で目詰まりしにくく払い落とし性にも優れる。

かかるバグフィルターにおいて、縫製（例えば袋状に縫製）またはプリーツ加工を施して袋状のバグフィルターまたはカートリッジタイプのバグフィルターとして集塵機などに好適に使用することができる。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
（１）繊維径Ｄ
透過型電子顕微鏡ＴＥＭ（測長機能付）を使用し、倍率３００００倍で繊維断面写真を撮影し繊維径Ｄ（ｎｍ）を測定した。ただし、繊維径Ｄは、単繊維横断面におけるその外接円の直径を用いた（ｎ数５の平均値）。
（２）繊維長Ｌ
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、海成分溶解除去前の極細短繊維（短繊維Ａ）を基盤上に寝かせた状態とし、２０〜５００倍で繊維長Ｌ（ｍｍ）を測定した（ｎ数５の平均値）。その際、ＳＥＭの測長機能を活用して繊維長Ｌを測定した。
（３）目付け
ＪＩＳ Ｐ８１２４（紙のメートル坪量測定方法）に基づいて目付け（ｇ／ｍ^２）を測定した。
（４）厚さ
ＪＩＳ Ｐ８１１８（紙及び板紙の厚さと密度の測定方法）に基づいて厚さ（ｍｍ）を測定した。測定荷重は７５ｇ／ｃｍ^２にて、ｎ＝５で測定し、平均値を求めた。
（５）空隙率
上記目付けと厚さ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維の密度を１．３６ｇ／ｃｍ^３として、下記式から計算した。
空隙率（％）＝１００−（（（目付け）／（厚さ）／１．３６）×１００）
（６）ＰＦ値
圧力損失と捕集率から以下の式により、フィルターの高性能性指標を算出した。
ＰＦ値=−ｌｏｇ（０．３μ透過率（％）／１００）／(圧力損失（Ｐａ）／９．８)×１００
（７）ダスト保持量：ＤＨＣ
ＪＩＳ８種ダストを濃度１ｇ／ｍ^２、流入速度１０ｃｍ／ｓｅｃにてフィルターに導入し、圧力損失が２ｋＰａに達するまでの時間とその際にフィルターに保持されているダスト重量を測定し、１ｍ^２あたりのダスト保持量に換算した。
（８）溶融粘度
乾燥処理後のポリマーを紡糸時のルーダー温度に設定したオリフィスにセットして５分間溶融保持したのち、数水準の荷重をかけて押し出し、そのときのせん断速度と溶融粘度をプロットする。そのデータをもとに、せん断速度−溶融粘度曲線を作成し、せん断速度が１０００ｓｅｃ−１の時の溶融粘度を読み取った。
（９）アルカリ減量速度比
海成分および島成分のポリマーを、それぞれ、径０．３ｍｍ、長さ０．６ｍｍの円孔を２４孔持つ口金から吐出し、１０００〜２０００ｍ／分の紡糸速度で引き取って得た未延伸糸を残留伸度が３０〜６０％の範囲となるように延伸して８３ｄｔｅｘ／２４フィラメントのマルチフィラメントを作成した。これを１．５ｗｔ％ＮＡＯＨ水溶液８０℃を用い、浴比１００として、溶解時間と溶解量から減量速度を算出した。
（１０）通気度
ＪＩＳ Ｌ１０９６−１９９０に従い、経１５ｃｍ×緯１５ｃｍの試験片を試料の幅１ｍあたり３か所採取して、フラジール法により試験片を通過する空気量（ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃ）を測定し、その平均値を算出した。
（１１）バグフィルター性能試験
濾過性能は、ＪＩＳ Ｚ８９０１−１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＞
濾過速度：２．０ｍ／分
裁断濾布の大きさ：５００ｍｍ×５００ｍｍ
濾過有効面積（吸引面）：０．０９ｍ^２（３００ｍｍ×３００ｍｍ）
粉じん濃度：５．０ｇ／ｍ^３
払落しエアー圧力：５００ｋＰａ
払落し時間：５０ｍｓ
払落し条件 初期性能：△Ｐ=１０００Ｐａに達したら払い落とす。３０回
エージング：５秒間隔で払い落とす。 ５０００回
安定化処理：△Ｐ=１０００Ｐａに達したら払い落とす。１０回
安定化後性能：△Ｐ＝１０００Ｐａに達したら払い落とす ３０回
使用紛体：ＪＩＳ１０種フライアッシュ 平均粒径：３．７７μｍ
粒径１０μm以下 ：９６．６％
性能測定：圧力損失（Ｐａ）および排気濃度（ｍｇ／ｍ^３）
［実施例１］
島成分に２８５℃での溶融粘度が１２０Ｐａ・ｓｅｃのポリエチレンテレフタレート、海成分に２８５℃での溶融粘度が１３５Ｐａ・ｓｅｃである平均分子量４０００のポリエチレングリコールを４重量％、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を９ｍｏｌ％共重合した改質ポリエチレンテレフタレートを使用し、海：島＝１０：９０の重量比率で島数４００の口金を用いて紡糸し、紡糸速度１５００ｍ／分で引き取った。アルカリ減量速度差は１０００倍であった。これを３．９倍に延伸した後、ギロチンカッターで１０００μｍにカットして、極細繊維Ａ用海島型複合繊維を得た。これを４％ＮａＯＨ水溶液で７５℃にて１０％減量し、本繊維を極細繊維Ａとした（繊維径７００ｎｍ、繊維長１ｍｍ、アスペクト比１４００、丸断面）。

次いで、該極細繊維Ａ２０重量％と、単繊維繊度０．１dｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維８０重量％からなる目付け１０ｇ／ｍ^２の第１層と、単繊維繊度０．１ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維５０重量％と単繊維繊度０．８ｄｔｅｘ×繊維長７ｍｍのレーヨン５０重量％からなる目付け２０ｇ／ｍ^２の第２層からなる総目付け３０ｇ／ｍ^２のスパンレース不織布を得た。

その際、第１層および第２層の成分からなる抄紙スラリーを各々個別に調整し、抄紙マシーンのヘッドボックスに導入し、所定の目付けになるようスラリー供給量と白水供給量を調整し、積層湿紙を形成した後、高圧ジェット水圧１００ｋＰａで交絡処理を実施した。

その後、空隙向上を狙い、熱風温度１４５〜１５５℃にて、エアースルー熱処理加工を実施した。

一方、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ×繊維長５１ｍｍ、捲縮数１１．５ケ／２．５４ｃｍのポリエステル繊維からなる短繊維をカードに通して、ウェブ化・クロスラップ積層した。次いで、この積層ウエブを２ロール用意し、その中間に目付け８０ｇ／ｍ^２のスクリムを挟んで、目付け５２０ｇ／ｍ^２のニードルパンチ不織布を得た。ここで、スクリムは、ポリエステル短繊維（単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ×繊維長５１ｍｍ）からなる１０番手双糸からなり、織密度が経緯ともに１２本／２．５４ｃｍの平組織織物である。

得られたスパンレース不織布およびニードルパンチ不織布を、接着樹脂を紡糸スプレー方法により、接着ラミネートし、さらに１５０℃にて、カレンダー熱処理を施して、表面を平滑にした。評価結果を表１に示す。

［実施例２］
実施例１において、繊維径７００ｎｍ×繊維長１ｍｍ（アスペクト比＝１４００）の極細繊維Ａ２０重量％と、単繊維繊度０．１ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維８０重量％からなる目付け３０ｇ／ｍ^２の単層のスパンレース不織布を得ること以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。

［実施例３］
島成分に２８５℃での溶融粘度が１２０Ｐａ・ｓｅｃのポリエチレンテレフタレート、海成分に２８５℃での溶融粘度が１３５Ｐａ・ｓｅｃである平均分子量４０００のポリエチレングリコールを４重量％、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を９ｍｏｌ％共重合した改質ポリエチレンテレフタレートを使用し、海：島＝１０：９０の重量比率で島数４００の口金を用いて紡糸し、紡糸速度１５００ｍ／分で引き取った。アルカリ減量速度差は１０００倍であった。これを延伸せずに、ギロチンカッターで１０００μｍにカットして、極細繊維Ｂ用海島型複合繊維を得た。これを４％ＮａＯＨ水溶液で７５℃にて１０％減量し、本繊維を極細繊維Ｂとした（繊維径１．２μｍ、繊維長１ｍｍ、アスペクト比８５０、丸断面）。

次いで、該極細繊維Ｂ３０重量％と、単繊維繊度０．１ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維７０重量％からなる目付け１０ｇ／ｍ^２の第１層と、単繊維繊度０．１ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維５０重量％と単繊維繊度１．２ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維５０重量%からなる目付け２０ｇ／ｍ^２の第２層とで構成される総目付け３０ｇ／ｍ^２のスパンレース不織布を得ること以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。

［実施例４］
実施例１と同じ極細繊維Ａ１５重量％と、実施例３と同じ極細繊維Ｂ１５重量％と、単繊維繊度０．１ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維７０重量％からなる目付け１０ｇ／ｍ^２の第１層と、単繊維繊度０．１ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維５０重量％と単繊維繊度０．８ｄｔｅｘ×繊維長７ｍｍのレーヨン５０重量％からなる目付け２０ｇ／ｍ^２の第２層とで構成される総目付け３０ｇ／ｍ^２のスパンレース不織布を得て、これ以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。

［実施例５］
実施例１と同じ極細繊維Ａ３０重量％と、単繊維繊度０．１ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維７０重量％からなる目付け１０ｇ／ｍ^２の第１層と、実施例１と同じ極細繊維Ａ１０重量％、単繊維繊度０．１ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維４０重量％、単繊維繊度０．８ｄｔｅｘ×繊維長７ｍｍのレーヨン５０重量％からなる目付け２０ｇ／ｍ^２の第２層とで構成される総目付け３０ｇ／ｍ^２のスパンレース不織布を得て、これ以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。

［実施例６］
実施例１において、基材として単繊維繊度１．７ｄｔｅｘのポリステル繊維からなるスパンボンド不織布（目付け２５０ｇ／ｍ^２）に接着ラミネートし、さらに１５０℃のカレンダー処理をクリアランス２ｍｍで実施し、表面平滑化をすること以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。

［比較例１］
実施例１において、単繊維繊度０．１ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維１００重量％からなる目付け１０ｇ／ｍ^２の第１層とすること以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。ＤＨＣ測定結果から、２０００Ｐａに達する時間が長く、実際にダストがスパンレース不織布およびニーパン不織布の内部へ侵入することがわかる。

［実施例７］
実施例１において、極細繊維Ａ６０重量％と単繊維繊度０．１ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維４０重量％からなる目付け１０ｇ／ｍ^２の第１層とすること以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。初期圧力損失が上昇した。

［比較例２］
スパンレース不織布を使用しないこと以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。初期圧損は低いが、不織布へのダスト侵入が多く、ダスト払い落とし性が難しいために、長期運転においては、圧力損失が上昇し、寿命が低下した。

［比較例３］
スパンレース不織布にかえてＰＴＦＥ膜を使用すること以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。高捕集率であったが、圧力損失が高く、省エネ性に劣るものであった。

［実施例８］
実施例１サンプルを使用して、濾過性能をＪＩＳ Ｚ８９０１−１に準じて測定した。初期吹き漏れが少なく、また圧力損失の上昇が小さく、安定化処理後の残留ダストが小さいことから、運転早期にダストケーキ層を形成し、それが逆洗パルスにより、脱離・再生しやすく、省エネ性に優れ、長寿命であった。

［比較例４、５］
比較例４は比較例２のサンプルを使用し、比較例５は比較例３のサンプルを使用して濾過性能をＪＩＳ Ｚ８９０１−１に準じて測定した。

[実施例９]
島成分に２９５℃での溶融粘度が１３０Ｐａ・ｓｅｃのポリフェニレンスルフィド、海成分に２９５℃での溶融粘度が１４５Ｐａ・ｓｅｃである平均分子量４０００のポリエチレングリコールを４重量％、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を９ｍｏｌ％共重合した改質ポリエチレンテレフタレートを使用し、海：島＝３０：７０の重量比率で島数４００の口金を用いて紡糸し、紡糸速度１５００ｍ／分で引き取った。アルカリ減量速度差は１０００倍以上であった。これを３．５倍に延伸した後、ギロチンカッターで１０００μｍにカットして、極細繊維C用海島型複合繊維を得た。これを４％ＮａＯＨ水溶液で７５℃にて１０％減量し、本繊維を極細繊維Ｃとした（繊維径７００ｎｍ、繊維長１ｍｍ、アスペクト比１４００、丸断面）。

次いで、該極細繊維Ｃ３０重量％と、単繊維繊度０．９ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリフェニレンスルフィド短繊維７０重量％からなる目付け１０ｇ／ｍ^２の第１層と、単繊維繊度０．９ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリフェニレンスルフィド短繊維５０重量％と単繊維繊度０．８ｄｔｅｘ×繊維長７ｍｍのレーヨン５０重量％からなる目付け２０ｇ／ｍ^２の第２層からなる総目付け３０ｇ／ｍ^２のスパンレース不織布を得た。その際、第１層および第２層の成分からなる抄紙スラリーを各々個別に調整し、抄紙マシーンのヘッドボックスに導入し、所定の目付けになるようスラリー供給量と白水供給量を調整し、積層湿紙を形成した後、高圧ジェット水圧１００ｋＰａで交絡処理を実施した。その後、空隙向上を狙い、熱風温度１４５〜１５５℃にて、エアースルー熱処理加工を実施した。

一方、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ×繊維長５１ｍｍ、捲縮数１１．５ケ／２．５４ｃｍのポリエステル繊維からなる短繊維をカードに通して、ウエブ化・クロスラップ積層した。次いで、この積層ウエブを２ロール用意し、その中間に目付け８０ｇ／ｍ^２のスクリムを挟んで、目付け５２０ｇ／ｍ^２のニードルパンチ不織布をえた。スクリムは、ポリエステル短繊維（単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ×繊維長５１ｍｍ）からなる１０番手双糸で構成され、織密度が経緯ともに１２本／２．５４ｃｍの平組織織物である。

得られたスパンレース不織布およびニードルパンチ不織布を、接着樹脂を紡糸スプレーする方法により、接着ラミネートし、さらに１８０℃にて、カレンダー熱処理を施して、表面を平滑にした。評価結果を表２に示す。

［実施例１０］
島成分に２９５℃での溶融粘度が１３０Ｐａ・ｓｅｃのポリフェニレンスルフィド、海成分に２９５℃での溶融粘度が１４５Ｐａ・ｓｅｃである平均分子量４０００のポリエチレングリコールを４重量％、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を９ｍｏｌ％共重合した改質ポリエチレンテレフタレートを使用し、海：島＝３０：７０の重量比率で島数８００の口金を用いて紡糸し、紡糸速度１５００ｍ／分で引き取った。アルカリ減量速度差は１０００倍以上であった。これを３．１倍に延伸した後、ギロチンカッターで１０００μｍにカットして、極細繊維Ｄ用海島型複合繊維を得た。これを４％ＮａＯＨ水溶液で７５℃にて１０％減量し、本繊維を極細繊維Ｄとした（繊維径４００ｎｍ、繊維長１ｍｍ、アスペクト比１４００、丸断面）。

繊維径４００ｎｍ×繊維長１ｍｍ（アスペクト比＝１４００）の極細繊維Ｄ４０重量％と、単繊維繊度０．９ｄｔｅｘ×繊維長５ｍｍのポリフェニレンスルフィド短繊維６０重量％からなる目付け３０ｇ／ｍ^２の単層のスパンレース不織布を得ること以外は実施例９と同様にした。評価結果を表２に示す。

[実施例１１、１２]
実施例１１は、実施例９のサンプルを使用し、実施例１２は実施例１０のサンプルを使用して濾過性能をＪＩＳ Ｚ８９０１−１に準じて測定した。

本発明によれば、捕集性能に優れ、低圧力損失で目詰まりしにくく、払い落とし性にも優れたバグフィルター用ろ過布およびその製造方法およびバグフィルターが提供され、その工業的価値は極めて大である。

１ 不織布
２ 基布

Claims (8)

1. 不織布と基布とを含むバグフィルター用ろ過布を用いてなり、前記不織布がダスト流入側に配されてなるバグフィルターであって、
   前記不織布が、繊維径Ｄが２００〜２０００ｎｍの極細繊維を含み、エアースルー熱処理加工を施してなり、空隙率が９６〜９７％、目付けが２０〜５０ｇ／ｍ ^２ 、厚さが０．２〜０．６ｍｍのスパンレース不織布であり、
   かつ前記基布が、目付け４０〜１２０ｇ／ｍ^２のスクリムを含むニードルパンチ不織布、または目付け１００〜４００ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布であることを特徴とするバグフィルター。
2. 前記極細繊維において、繊維径Ｄに対する繊維長Ｌの比Ｌ／Ｄが２００〜４０００の範囲内である、請求項１に記載のバグフィルター。
3. 前記極細繊維がポリエステル繊維またはポリフェニレンサルファイド繊維である、請求項１または請求項２に記載のバグフィルター。
4. 前記ポリエステル繊維において、伸度が６０％未満または６０％以上である、請求項３に記載のバグフィルター。
5. 前記不織布に前記極細繊維が３〜５０重量％含まれる、請求項１〜４のいずれかに記載のバグフィルター。
6. 前記不織布が多層構造を有する、請求項１〜５のいずれかに記載のバグフィルター。
7. 海成分と島成分とで構成される海島型複合繊維の海成分を溶解除去することにより繊維径Ｄが２００〜２０００ｎｍの極細繊維を得た後、該極細繊維を用いて不織布を得てエアースルー熱処理加工を施し空隙を向上させた後、該不織布を基材に積層する、請求項１に記載のバグフィルターの製造方法。
8. 縫製またはプリーツ加工を施してなる、請求項６に記載のバグフィルター。

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