JPH0796089B2 - バグフィルター用▲ろ▼過布 - Google Patents

バグフィルター用▲ろ▼過布

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JPH0796089B2
JPH0796089B2 JP1193893A JP19389389A JPH0796089B2 JP H0796089 B2 JPH0796089 B2 JP H0796089B2 JP 1193893 A JP1193893 A JP 1193893A JP 19389389 A JP19389389 A JP 19389389A JP H0796089 B2 JPH0796089 B2 JP H0796089B2
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孝史 平間
貢 藤平
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市川毛織株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はバグフィルターのような特に強度や形態保持性
を要求される過集塵分野における過布として使用さ
れる。すなわち、従来のフェルトの強度や柔軟性を保持
した上で微粒子集塵に適した過布としても使用され、
ダストによる布の目詰まりがなく、かつダストの払い
落とし性に優れ、長期間低く安定した布圧損を示す
過布として使用される。
［従来の技術］ 一般にバグフィルター集塵においては、過布に求めら
れる特性として、粒子の捕捉性とともに、布に付着堆
積した粉塵層を周期的に払い落とす布再生のための機
械的な作用に長期間耐えるだけの強度および形態保持性
が必要である。
それ故、現在のバグフィルター用過布のほとんどは織
布またはフェルトを使用しているのが実状である。
最近のバグフィルター集塵においては、例えば染料、セ
メント、樹脂パウダーなどにみられるようにダストが微
粒子化する傾向にある。このような微粒子ダストに対し
て、従来の過布では対応しきれなくなっているのが実
状である。すなわち、第６図（ａ）（ｂ）に示す従来の
過布4aは、過面7aを構成する繊維1aの繊維間空隙2a
が大きく、また毛焼・プレス加工による繊維融着部3aが
平面的に大きな面積を有する構造となっていた。従っ
て、過布内部に堆積したダスト１次付着層に依存した
従来の過機構では、どうしても目詰まりを起こしやす
く、払い落としが効かなくなって過布の圧力損失が増
大し、その結果寿命が短くなっていた。
従って、従来の過布の最大の問題点は、（ａ）過面
の細孔が大き過ぎて微粒子を過布表面で捕捉できない
ことと、（ｂ）ダスト剥離性（払い落とし性）が十分で
ないことである。
このような問題点に対し、ダスト剥離性を高める目的
で、フッ素、シリコン樹脂などで処理をした過布があ
る。しかしこの過布は、その使用の初期は確かに効果
はあるものの処理そのものの耐久性が低いため根本的な
解決にはなっていない。
そこで、これを解決するための別の手段として、微小な
細孔を表面に形成する目的で、ウレタン樹脂による湿
式、乾式成膜加工や発泡させたウレタン、アクリル樹脂
をコーティングした過布がある。しかしこの過布は
開孔率が低く、布圧損が高過ぎるなどして十分な性能
が得られない。また、加工に時間と手間を要していた。
またこれとは別に、商品名：ゴアテックス（ゴアテック
ス社製）に代表されるPTFE（四フッ化エチレン樹脂）未
焼成フィルムを延伸して得られるメンブレンを表面にラ
ミネートした過布がある。この過布はその微小な細
孔と樹脂の特性に起因する優れたダスト剥離性により現
状では最高水準の過布であるが、製造コストが非常に
高いという欠点を有している。またメンブレン自体の耐
摩耗性が低く破損を生じ易く、製品となる粉体の回収を
目的として使用する場合、脱落したメンブレンが製品に
混入してしまうという問題点を有していた。
一方、スパンボンド法やメルトブロー法といった方法で
形成した不織布の単層、あるいはスパンボンド法やメル
トブロー法とによる不織布の積層品である複合型の過
布が自動車や空調用のエアフィルターとして広く使用さ
れている。この新しいタイプの過布の中で、特にメル
トブロー法による不織布は従来のものに比べてはるかに
微細な繊維により構成されており、該繊維同士の交絡に
よってできる細孔は微小で微粒子の捕捉性が高いもので
ある。しかしながら上記新タイプの過布、すなわちス
パンボンド法とメルトブロー法とによる不織布の積層品
である複合型の過布やメルトブロー法による不織布の
積層過布をバグフィルター用過布として使用するの
は困難である。バグフィルターに要求される高いダスト
負荷と繰り返し行われる機械的な布の再生操作に耐え
られるだけの布強度と形態保持性が得られないためで
ある。
この対策として、フェルト表面にメルトブロー法により
形成した不織布をニードルパンチングして貼り合わせる
ことも考えられるが、これではメルトブロー法により形
成した不織布の微小な細孔をニードルパンチングにより
大きくしてしまう結果となり全く意味がなくなってしま
う。また表層のメルトブロー法により形成した不織布層
が極細繊維のため基材のフェルト層と十分な絡合ができ
ないという欠点を有している。
ニードルパンチングに代えて、ウオータージェットパン
チングのような極細の高速流体により両者を絡合させよ
うとしても十分絡合できない上に、極細繊維層表面に流
体流の経路跡を生じ、その表面が凹凸となってダスト剥
離に悪影響を与える結果となる。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明者等は上記の点に鑑み、鋭意研究の結果、メルト
ブロー法により形成した極細繊維の不織布を、ニードル
フェルトの表面に熱的・化学的な手段を用いてラミネー
トすることにより上記の各種課題を解決することができ
ることを見いだしたものである。
すなわち、本発明の目的は、バグフィルター用過布と
して十分な強度・形態保持性を確保しながら布の目詰
まりを減少させた低圧損のバグフィルター用過布を提
供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係るバグフィルター用過布は、ニードルフェ
ルト４の表面に、平均繊度0.2d以下の極細繊維１より構
成された不織布シート５をラミネートしたものである。
平均繊度0.2d以下の極細繊維１の不織布シート５はメル
トブロー法により形成される。得られた極細繊維１の不
織布シート５をニードルフェルト４の表面に貼合せる方
法は熱ロールカレンダーによるのが最適であるが熱板プ
レスで行なってもよい。また上記極細繊維の不織布シー
ト５はPTFEメンブレンラミネート過布に相当する低圧
損性を得るために一層構成で、以下の構造を持つものが
良い。
極細繊維の不織布シート５は平均繊度が0.2d以下で、よ
り好ましくは0.1d以下がよい。ここで不織布シート５の
平均繊度を0.2d以下としたのは、この範囲では微粒子の
捕捉性が高いためである。また極細繊維の不織布シート
５の目付は、20g/m2以上100g/m2以下であり、より好ま
しくは20g/m2以上50g/m2以下であることが望ましい。20
g/m2未満では繊維同士の交絡が不十分で微小な細孔２の
形成が困難である。反対に、100g/m2を超えると繊維同
士の交絡は十分なされる反面、過布としての形態保持
性が悪くなり、またダスト払い落とし効果も低下して適
切でない。さらに、極細繊維の不織布シート５の空隙率
は、50％以上75％以下であるのが望ましい。この範囲と
したのは微細粒子の捕捉性および目詰まりを配慮したも
のである。
そして、極細繊維の不織布シート５の素材としては、メ
ルトブロー法による不織布形成が可能な熱可塑性繊維な
らば何れであっても良い。例えば、ポリプロピレン（P
P）、ポリエチレン（PE）などのポリオレフィン系繊維
や、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリブチレ
ンテレフタレート（PBT）などのポリエステル系繊維
や、ナイロン６、ナイロン66などのポリアミド系繊維
や、ポリウレタン繊維や、ポリフェニレンサルファイト
（PPS）繊維などが使用される。
基材となるニードルフェルト４は、バグフィルター用と
して十分な強度、形態保持性を備えていれば基布の有無
は問わない。ここで、十分な強度とは、目付が150g/m2
以上900g/m2以下で、経方向切断強力が20kg/5cm以上
で、幅方向切断強力が20kg/5cm以上で、破裂強度が10g/
cm2であることをいう。
基材となるニードルフェルト４の空隙率は、表層となる
極細繊維の不織布シートの値と同じか、それより大きく
する。そのためにフェルト層はメルトブロー不織布の極
細繊維に比してなるべく太い繊度がよく、さらに層間接
着強度および柔軟性も考慮して繊度は、0.5d以上、10d
以下とする。0.5d未満であると、表層となる極細繊維の
繊度に近くなるため、条件によっては表層の空隙率より
小さくなって密度勾配が逆転（［表層］＜［基材層］）
し、過中の圧力損失の上昇につながる。逆に10dを超
えると、制限されたフェルト目付における繊維本数が少
なくなるため、表層となる極細繊維の不織布シートとの
接着点が減少し、十分な接着強度が得られない。また、
過布としての柔軟性も低くなる。
基材となるニードルフェルト４の素材は特に限定しない
が、メルトブロー法により得た極細繊維の不織布シート
５と同等あるいはそれ以上の耐熱性を持った素材を選ぶ
のが良い。
さらに、素材となるニードルフェルト４に、従来のよう
な樹脂加工、例えばより強度を増すとか、あるいはプリ
ーツ成型などができるように硬仕上するといった処理を
施すことに対してはメルトブロー法により形成した極細
繊維の不織布シートとの接着力を低下させない範囲なら
何の制約もない。従って、フェルト過布の機能をその
まま生かすことができる。勿論、ラミネート後、一体と
なった過布に対して樹脂加工などを施して機能性を付
加することもできる。
ニードルフェルト４の表面に極細繊維１の不織布シート
５をラミネートするには、第１図（ｂ）に示すように熱
可塑性樹脂接着剤６もしくは熱硬化性樹脂接着剤等を介
してラミネートするか、または第２図に示すように該接
着剤６を使用することなく前記ニードルフェルト４の表
層４′を溶融してラミネートする。ラミネートするとき
に注意すべきことは、接着面の細孔を閉塞させないよう
な形態で、かつその接着に要する温度が繊維の物理的性
質に影響しないものを選ぶ必要がある。
具体例としては、ホットメルトの樹脂・ウェブ、熱可塑
・熱硬化性樹脂のスプレー法、もしくはスクリーン捺染
によるウェットラミネート、あるいは低融点の熱溶融成
分を含む複合繊維を基材フェルト側に混合またはその複
合繊維を含むウェブをフェルト基材とメルトブロー法に
より得た極細繊維の不織布との間に挾んでホットメルト
ラミネートする方法などが挙げられる。
［作用］ 本発明に係るバグフィルター用過布はメルトブロー法
により得た不織布を構成する極細繊維１が交絡して形成
した微小な細孔２により過布のほぼ表面７だけでダス
トを捕捉することができる。
基材であるニードルフェルトとメルトブロー法により得
た極細繊維の不織布シートの繊度差が大きいためラミネ
ート後、該フェルトとシートはたとえ空隙率が同じで
も、また両者同一素材なら密度が同じでもその細孔は全
く異なることとなる。
バグフィルター用過布として必要な強力・形態保持性
は基材であるニードルフェルトによってカバーされる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を示す。
実施例1. 目付:450g/cm2、平均繊度:3d、空隙率:78.3％（見掛け
密度ρ′＝0.30g/cm3）のPETニードルフェルト表面にホ
ットメルトメッシュ（PET系、目付:30g/m2）をバインダ
ーとして介在させ、次いでメルトブロー法により得た極
細繊維の不織布シート（PET系、平均繊度:0.09d、目付:
30g/m2）をラミネートした。
ラミネート装置には、熱ロールカレンダーを使用した。
得られた過布の物性を第１表に示した。
上記の過布をバグフィルター用として使用したとこ
ろ、十分な強度・形態保持性を備え、また布の目詰ま
りも従来に比べてずっと減少し、低圧損過布として十
分な性能を示した（第３図参照）。
実施例2. 実施例1.と同じニードルフェルト表面に熱可塑性ウレタ
ンウェブ（目付:30g/m2）をバインダーとして介在さ
せ、次いでメルトブロー法により得た極細繊維の不織布
シート（PET系、平均繊度:0.1d、目付:20g/m2）を熱ロ
ールカレンダーを用いてラミネートした。
得られた過布の物性を第１表に示した。
実施例3. 目付:200g/m2、平均繊度:2.5d、空隙率:80％（見掛け密
度ρ′＝0.28g/cm3）のPETニードルフェルトを製作し
た。このフェルト表面層には熱融着繊維（商品名：ユニ
チカメルティー（ユニチカ社製）PET系芯・鞘複合型、
鞘部溶融温度:130℃）を混合し、これをバインダーとし
て使用した。
このフェルト表面にメルトブロー法により得た極細繊維
の不織布シート（ポリアミド系、平均繊度:0.07d、目
付:50g/m2）を熱ロールカレンダーにてラミネートし
た。
得られた過布の物性を第１表に示した。
実施例4. 目付:400g/m2、平均繊度:3.5d、空隙率73.7％（見掛け
密度ρ′＝0.30g/cm3）のコーネックス（帝人社製）ニ
ードルフェルト表面にウレタン系樹脂をスクリーン捺染
し、その後熱ロールカレンダーにてメルトブロー法によ
り得た極細繊維の不織布シート（PPS、平均繊度:0.09
d、目付:100g/m2）をウェットラミネートし、さらに150
℃で１分間の熱処理を行なって樹脂をキュアした。
得られた過布は表面平滑性に優れ、第１表に示す物性
となった。
比較例1.2. 実施例1.と同じニードルフェルト、バインダーおよび極
細繊維の不織布シートをそれぞれ用い、ラミネート条件
を変えて第１表に示す物性に示す物性を持つ過布を得
た。
こうして得た過布は、布圧損が上昇し、布内部へ
のダスト目詰まりが大となり、低圧損過布としては不
十分であった。
比較例3. 実施例1.と同じニードルフェルト、バインダーを用い、
メルトブロー法により得た不織布シート（PET系、平均
繊度:0.1d、目付:10g/m2）をラミネートした。
得られた過布は表面の不織布シートが薄過ぎて粒子を
表面で捕捉しきれず、布圧損上昇が大きかった。
比較例4. 目付:200g/m2、平均繊度:3d、空隙率74.0％（見掛け密
度ρ′＝0.36g/cm3）のPETニードルフェルト表面にホッ
トメルトメッシュ（実施例1.に同じ）をバインダーとし
て介在させ、次いでメルトブロー法により得た不織布シ
ート（PET系、平均繊度:0.1d、目付:150g/m2）をラミネ
ートした。
得られた過布は表面の不織布シートが厚過ぎてダスト
の払い落としが効きにくく、また毛羽立ちなど耐久性に
劣った。
比較例5. 目付:400g/m2、平均繊度:2.5d、空隙率78.0％（見掛け
密度ρ′＝0.30g/cm3）のニードルフェルト表面に熱可
塑性ウレタンウェブ（実施例2.に同じ）をバインダーと
して介在させ、次いでメルトブロー法により得た不織布
シート（PET系、平均繊度:0.3d、目付:30g/m2）をラミ
ネートした。
得られた過布は細孔が十分小さくならず布内部への
ダストの目詰まりを防止できなかった。
第３〜５図は過布の圧損変化の試験結果を示す図で、
各図（ａ）はダスト払い落とし後の過布圧力損失の変
化を示し、（ｂ）はダスト残留率の変化をそれぞれ示
す。試験条件は次の条件に従って行なった。
過流量:95l/min 払い落とし流量:100l/min パルス0.5秒×１回 過面積:64cm2 ダスト残留率：（WSF-WSC）／（WSF-WO）×100［％］ 但し、WSF：過後布重量［ｇ］ WSC：払い落とし後布重量［ｇ］ WO：試験前布重量［ｇ］ 第３〜５図中、 A:実施例1,B:実施例2, C:実施例3,D:実施例4, a:比較例1,b:比較例2, c:比較例3,d:比較例4, e:比較例5, f:フェルト表面を微細多孔性樹脂でコーティングした
過布 g:PTFEメンブレンをラミネートした過布 h:汎用過布（表面毛焼のみ） をそれぞれ示す。
［発明の効果］ 本発明に係るバグフィルター用過布は上記の説明から
判るように、目付が150g/m2以上900g/m2以下で、経方向
切断強力が20kg/5cm以上で、幅方向切断強力が20kg/5cm
以上で、破裂強度が10kg/cm2以上で、繊度が0.5d以上10
d以下である基材となるニードルフェルトの表面に、目
付が20g/m2以上100g/m2以下であり、空隙率が50％以上7
5％以下である平均繊度0.2d以下の極細繊維より構成さ
れる一層構造の不織布シートをラミネートしたものであ
るから、次のような特有の効果を奏する。
すなわち、平均繊度0.2d以下の極細繊維より構成される
上記条件下の不織布シートを、上記条件の基材であるニ
ードルフェルトの表面にラミネートして一体化すること
によって、該極細繊維の不織布シートの有する構造的弱
点である強度不足および形態保持性を解決し、前記極細
繊維の不織布シートの持つ優れた微粒子捕捉性の効果を
遺憾なく発揮してバグフィルター用過布として利用で
きるという特徴を有する。
また、基材であるニードルフェルトとメルトブロー法に
より得た極細繊維の不織布シートの繊度差が大きいため
ラミネート後、該フェルトとシートはたとえ空隙率が同
じでも、また両者同一素材なら密度が同じでもその細孔
は全く異なることとなる。特に、基材となるニードルフ
ェルトの空隙率は、表層となる極細繊維の不織布シート
の値と同じか、それより大きくするためにフェルト層は
メルトブロー不織布の極細繊維に比してなるべく太い特
定範囲の繊度を選ぶことにより、表層となる極細繊維の
不織布シートとの層間接着強度が増し、柔軟性も得ら
れ、圧力損失も増加することがない。しかもバグフィル
ター用過布として必要な強力・形態保持性は基材であ
るニードルフェルトによってカバーされる。
特に、長尺物のフィルターバッグのような、かなりの強
度を要求され、かつ従来のメルトブロー法により形成し
た積層構造の過布では十分な対応が出来なかった場合
でも、本発明の過布を使用することにより十分対応で
きるという優れた効果を奏する。
また、平均繊度0.2d以下の極細繊維の不織布シートを、
基材であるニードルフェルトの表面にラミネートしたこ
とにより、過布としては表面の細孔の微小可と平滑化
を達成でき、さらに次のような特徴を付与できる。
（ａ）布に付着堆積したダストを周期的に払い落とし
て使用する場合において、布の圧力損失は極めて低
く、かつ安定している。
（ｂ）優れたダスト剥離性を有し、ダストの捕集効率も
向上する。
（ｃ）PTFEメンブレンに比べて表面の耐摩耗性が高い上
に製造コストが安い。
さらに、本発明にかかる過布をフィルターバックとし
て使用した場合、集塵機械の小型化が図られ、または処
理風量を増加させることができる。そして過布寿命を
向上でき、従って、集塵機ランニングコストの低下が図
られる。さらに表面耐摩耗性が高いため、製品としての
粉体の回収分野にも安心して利用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）は本発明の一実施例である過布の平面
図、第１図（ｂ）はその断面図、第２図は本発明の他の
実施例を示す過布の断面図、第３〜５図は過布低圧
損性の試験結果を示す図で、各図（ａ）はダスト払い落
とし後の過布圧力損失の変化を示し、（ｂ）はダスト
残留率の変化をそれぞれ示し、第６図（ａ）は従来の
過布の平面図、第６図（ｂ）はその断面図である。 １…極細繊維、 ２…細孔 ４…ニードルフェルト ５…極細繊維の不織布シート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】目付が150g/m2以上900g/m2以下で、経方向
    切断強力が20kg/5cm以上で、幅方向切断強力が20kg/5cm
    以上で、破裂強度が10kg/cm2以上で、繊度が0.5d以上10
    d以下である基材となるニードルフェルトの表面に、目
    付が20g/m2以上100g/m2以下であり、空隙率が50％以上7
    5％以下である平均繊度0.2d以下の極細繊維より構成さ
    れる一層構造の不織布シートをラミネートしたことを特
    徴とするバグフィルター用過布。
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