JPH0790131B2 - 排ガス中のダスト濃度測定用濾紙 - Google Patents

排ガス中のダスト濃度測定用濾紙

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JPH0790131B2
JPH0790131B2 JP58125484A JP12548483A JPH0790131B2 JP H0790131 B2 JPH0790131 B2 JP H0790131B2 JP 58125484 A JP58125484 A JP 58125484A JP 12548483 A JP12548483 A JP 12548483A JP H0790131 B2 JPH0790131 B2 JP H0790131B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は排ガス中のダスト濃度、特に煙道排ガス中のダ
スト濃度測定用濾紙に関するものである。
(従来の技術) 一般に排ガス中のダスト濃度測定は日本工業規格(JI
S)Z−8808「排ガス中のダスト濃度の測定方法」に規
定されている方法によって行われている。最近は環境問
題、省エネルギー問題等によって、排ガス中のダスト濃
度が低くなると共に、測定方法も次第に精度が要求され
るようになってきた。しかもこの排ガスにには煙道等の
様に温度、湿度が高い場合や、その中に亜硫酸ガス、硫
酸ミスト等の酸性成分が含まれてい場合が多く、これら
の影響で正確なダスト濃度の測定は非常に困難である。
JIS Z−8808には、この測定用濾紙としてガラス繊維
製、シリカ繊維製、弗素樹脂製濾紙及びメンブランフィ
ルターが例示され、特に前三者が多く使用されている
が、性能にはそれぞれ一長一短がある。
例えば、ガラス繊維製濾紙は加熱時の減量が比較的少な
く、強度も可成り大きいために一般に広く用いられてい
るが、その中に含まれているアルカリ分が排ガス中の亜
硫酸ガス等、酸性成分と吸着、反応して測定誤差の原因
となる。
シリカ繊維製濾紙は耐熱性が更によく、加熱時の減量も
少ないガラス繊維と違って、それ自身で成形性がないた
め、少量のアルミナやガラス繊維をバインダーとして加
えて強度を付与している。このため、ガラス繊維性濾紙
よりはアルカリ分が少ないが、やはり酸性成分、特に硫
酸ミストと反応して濾紙自体の重量が増え、誤差の原因
となる。
これに対して弗素樹脂製濾紙は繊維状粉末の弗素樹脂を
成形、或は弗素樹脂フィルムを延伸して多孔性シートに
したもので、加熱時の減量が少なく、強度もあるため、
取扱いやすいが、前二者にくらべて濾過抵抗が10倍程度
高いのが大きな欠点であった。又、耐熱性も250℃と実
際に排ガスのダスト濃度測定で多く使われる最高温度35
0℃にくらべて、やや低いのも一つの難点である。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、これらの点を改良し、実用的な排ガス中のダ
スト濃度測定用濾紙を提供すべく鋭意研究を重ねた結
果、弗素樹脂にシリカ繊維を混合して濾紙を作ることに
よって上記欠点をなくした実用的な新しい濾紙、とくに
排ガス中のダスト濃度測定用に好適な濾紙を提供し得る
ことを確かめ、創案されたものである。
(課題を解決するための手段) 前記課題を解決するための本発明の要旨とするところ
は、重量比で弗素樹脂繊維80〜97%、残部がシリカ繊維
よりなることを特徴とする排ガス中のダスト濃度測定用
濾紙にある。
本発明の濾紙は微粒子状又は繊維状粉末の弗素樹脂に微
細シリカ繊維を水中で均一に混合した後、平らな金網上
に抄上げるか、円筒型に成型し、脱水、乾燥後、300℃
以上の温度で焼成して製造される。
ガラス繊維製濾紙又は濾布に弗素樹脂を塗布又は含浸処
理したものが種々あるが、これらは主として防湿性、剥
離性、平滑性の向上を目的としているもので、含有樹脂
分も濾紙又は濾布の重量に対してせいぜい20%程度であ
り、排ガス中の酸性ガスの吸着を防ぐことができず、耐
熱性もほぼ300℃どまりである。
弗素樹脂にガラス繊維、石綿等を加えて紙に加工する技
術が特公昭42−5244号公報に記載されているが、この場
合は弗素樹脂紙の性能を本質的に低下させずに価格を低
下させることが目的で、本発明のごとく排ガス中のダス
ト捕集用濾紙としての性能を向上させることとは全く技
術思想を異にしている。また、特開昭54−22893号公報
にはガラスまたはシリカ繊維製濾紙を硫酸水溶液で処理
後、加熱乾燥することによって、酸性ガスに対して不活
性化する方法が提案されているが、実際操作に手間がか
かり、しかもこれは恒量まで乾燥しておかなくてはなら
ず、且つ強度の面で弱く、取扱い上不便である。さら
に、従来親水性を付与するため、弗素樹脂にケイソウ土
やチタン白等の粉末を混ぜて抄紙することも行われてい
るが、酸性ガスの吸着防止や濾過抵抗の低下、或は捕集
効率の向上等、排ガス中のダスト濃度測定用濾紙として
の性能向上には役立たない。
これに対して本発明の濾紙は弗素樹脂にシリカ繊維を極
く僅か混入して抄紙してなるもで、濾過抵抗は弗素樹脂
製濾紙の約10分の1とシリカ繊維製濾紙程度に減少し、
しかも弗素樹脂によって強度は十分に与えられ、弗素樹
脂繊維単味の濾紙の場合より、濾過効率は向上し、シリ
カ繊維製濾紙なみになっている。又排ガス中の亜硫酸ガ
ス硫酸ミスト等の酸性成分の吸着もない。しかも濾紙中
に分散しているシリカ繊維が骨格になっているため、耐
熱性も向上し、400℃2〜3時間放置しても弗素樹脂製
濾紙の様に変形せず減量も殆んどなく、ガス温度300〜3
50℃においても十分使用に耐えることができる。
ここでいう弗素樹脂としてポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロエチレン共重合体、ポリジク
ロロフルオロエチレン等のポリマーを意味するが、ポリ
テトラフルオロエチレンが最も一般的である。これには
形状で繊維状と粒子状があり、何れも使用できる。繊維
状弗素樹脂としては平均繊維長100〜5000ミクロン、長
/幅比10以上の繊維状粉末のものである。粒子状弗素樹
脂としては水中に0.5〜40重量%分散した粒子径0.05〜
0.5ミクロンのものである。しかし、これは抄紙時、金
網の目から洩れて逃げるものがあるため、抄紙濾紙は循
環して再使用しないと、経済的でない。一方、繊維状弗
素樹脂は抄紙時、金網よりの洩れは殆んどないので使用
に便利である。
シリカ繊維は酸化ケイ素が95%以上、好ましくは97%以
上の無機短繊維で繊維径も3ミクロン以下、望ましくは
1ミクロン以下のものが濾過効率の上からみて好まし
い。
弗素樹脂とシリカ繊維の混合比率は前者が多い程製品の
強度は強くなるが、一方、濾過抵抗は上り、効率は逆に
低下するので、これらを勘案して、重量比で弗素樹脂繊
維80〜97%、残部シリカ繊維とする。特に好ましくは、
弗素樹脂繊維90〜95%の場合がすべての性能を勘案して
最も優れている。濾紙の重量はシート状では50〜300g/m
2、円筒型では例えば直径25mm、長さ90mmで1個4〜20g
の範囲内がこの用途に適している。又、弗素樹脂の場
合、繊維状と粒子状のものを混合して使用することもで
きる。
本発明濾紙の作製方法の一例を次に述べる。
繊維状弗素樹脂を界面活性剤を含んだ水中にて完全に分
散させ、これに所定量の微細シリカ繊維を添加し、さら
に撹拌して両者を完全に混合させる。得られた分散体を
50メッシュより小さい目を持つ円筒型金網状で脱水、成
形する。これを乾燥した後、300〜500℃で焼成し、金網
より外して製品とする。
次に本発明の実施例を示すが、製造方法は実施例に示し
たものに限られるものではない。
〔本発明濾紙製造例〕
平均繊維長500ミクロン、長さ/幅比30のポリテトラフ
ルオロエチレン繊維粉末95gをとり、非イオン性界面活
性剤を加えた水10に添加し、1時間撹拌する。これに
繊維径0.6ミクロン、酸化ケイ素98%のシリカ繊維5gを
加え、更に撹拌して両者を完全に混合後、直径25mm、長
さ90mmの円筒濾紙用金網で成形し、脱水した後、電気炉
に移して500℃で10分間焼成する。かくして、1本の重
量5.5g、厚さ1.3mm、内径23mm、外径25.6mm、長さ90mm
の弗素樹脂−シリカ繊維混抄円筒濾紙が得られた。
〔性能試験例〕
上記の本発明製造例で製作した濾紙を下記の従来公知
(市販)の同寸法の排ガス中のダスト濃度測定用濾紙と
比較してその性能を試験した結果を表1に示す。
寸法:直径25mm、長さ90mm。
比較例 I.ガラス繊維製円筒濾紙(東洋濾紙製、No.86R) II.シリカ繊維製円筒濾紙(東洋濾紙製、No.88RH) III.弗素樹脂繊維製円筒濾紙(東洋濾紙製、No.89) 〔測定法〕 a.濾過抵抗(mmH2O):毎分5の空気を流した時の試
料の前後の差圧。
b.捕集効率(%):試料に粒径0.3ミクロンのヂオクチ
ルフタレート粒子を毎分6の流量で流した場合の捕集
効率(計数法)。
c.撥水度(min):試料の内側に水10mlを注加、放置し
て、水が外側に浸み出すまでの時間。
d.硫酸蒸発率(%):亜硫酸ガス、硫酸ミスト等の酸性
ガスの吸着の指標となるものであり、実際の測定法は試
料に特級濃硫酸0.2〜0.3mlを静かに滴下、完全に浸透
後、その重量を精密にはかる。これを250℃で6時間乾
燥器で加熱し、残留硫酸重量を測定し、次式により、硫
酸蒸発率(%)を求める。
〔硫酸蒸発率〕(%)=[滴下硫酸重量(mg) −残留硫酸重量(mg)]/滴下硫酸重量(mg)×100 e.取扱性(強度的性能):試料のホルダー装填、取外し
時等の取扱性を強度面より観察して表示した。
f.耐熱性(最高使用可能温度)(℃):105℃で試料を乾
燥させた時の試料の重量、寸法をベースとして、1時間
加熱後、試料の重量変化、寸法変化を測定し、変化率5
%以内に対応する温度を最高使用可能温度とした。
g.400℃、1時間熱処理時性能:400℃の電気炉中に1時
間試料を入れた時の外観の変化の有無状態、及び重量の
減量(%)を示した。
h.引張強度:試料を15mm×60mmに切断し、ショッパー試
験機にて測定した値で、kg/15mm幅で示す。
以上は、本発明の一実施例である弗素繊維末95%とシリ
カ繊維5%よりなる濾紙と、従来の単味材料からなる濾
紙との比較結果を示すものである。
次に、上記本発明製造例で製作した濾紙及び同製造例に
準じてシリカ繊維に対する弗素樹脂繊維の配合割合を60
〜97%の範囲で種々変えて製作した濾紙の濾過抵抗、引
張強度、耐熱性を試験した結果を表2に示す。なお、表
2には表1に示したシリカ繊維及び弗素樹脂各単味材料
からなる濾紙の試験値を参考として再起した。
表2に示す結果をグラフにすると、図1〜図3に示すと
おりとなる。
これらの表およびグラフによれば、本発明に従い、弗素
樹脂にシリカ繊維を少量配合するだけで、必要な引張強
度を維持しながら、濾過抵抗と耐熱温度が大幅に改善さ
れていることが分かる。
(発明の効果) 以上の結果からも明らかなように、重量比で弗素樹脂繊
維が80〜97%で、残部がシリカ繊維よりなる本発明によ
る排ガス中のダスト濃度測定用濾紙は、濾過抵抗が弗素
樹脂繊維製濾紙の約9〜10分の1と、シリカ繊維製濾紙
または特開昭54−22893号公報記載の希硫酸処理のシリ
カ繊維製濾紙とほぼ同程度であり、引張強度はガラス繊
維製、シリカ繊維製濾紙よりも格段に優れ、またこれら
の濾紙よりも取扱性に優れ、捕集効率は弗素樹脂繊維単
味の濾紙の場合よりも格段に優れ、また排ガス中の酸性
成分の吸着が殆どなく、耐熱性も弗素繊維製濾紙よりも
著しく優れており、高温において変形せず、減量も僅か
であり、かつ排ガス温度300〜350℃において十分に耐久
性があると優れた効果が奏されるので、排ガス中のダス
ト濃度測定用濾紙として好適であり、産業上裨益すると
ころが極めて大である。
【図面の簡単な説明】
図1は、表2に示すシリカ繊維に対する弗素樹脂の配合
割合を種々変えて製作した濾紙の濾過抵抗の結果に基づ
いて作成したグラフ、図2は、同じく表2に示す濾紙の
引張強度の結果に基づいて作成したグラフ、図3は、同
じく表2に示す濾紙の耐熱強度の結果に基づいて作成し
たグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量比で弗素樹脂繊維80〜97%、残部がシ
    リカ繊維よりなることを特徴とする排ガス中のダスト濃
    度測定用濾紙。
JP58125484A 1983-07-12 1983-07-12 排ガス中のダスト濃度測定用濾紙 Expired - Lifetime JPH0790131B2 (ja)

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