JPH08168620A - 耐薬品性の良好なフィルターエレメントおよびその製造方法 - Google Patents
耐薬品性の良好なフィルターエレメントおよびその製造方法Info
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- JPH08168620A JPH08168620A JP31521094A JP31521094A JPH08168620A JP H08168620 A JPH08168620 A JP H08168620A JP 31521094 A JP31521094 A JP 31521094A JP 31521094 A JP31521094 A JP 31521094A JP H08168620 A JPH08168620 A JP H08168620A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 亜硫酸ガスや有害な有機性蒸気を含有する高
温度の含塵ガスに対しても濃硫酸に侵されず、かつ環境
応力亀裂の発生することなく濾過できる、耐熱、耐薬品
性に優れたフィルターエレメントを提供すること。 【構成】 下記構造式１で表される合成樹脂の粉末を金
型に充填し、加熱・焼結により連通多孔性成形体とし、
その成形体の表面空隙に合成樹脂微粉末を充填してなる
ことを特徴とするフィルターエレメントおよびそれを製
造する方法。 【化１】
温度の含塵ガスに対しても濃硫酸に侵されず、かつ環境
応力亀裂の発生することなく濾過できる、耐熱、耐薬品
性に優れたフィルターエレメントを提供すること。 【構成】 下記構造式１で表される合成樹脂の粉末を金
型に充填し、加熱・焼結により連通多孔性成形体とし、
その成形体の表面空隙に合成樹脂微粉末を充填してなる
ことを特徴とするフィルターエレメントおよびそれを製
造する方法。 【化１】
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性、耐薬品性に優
れ、目詰まりし難く長寿命な、集塵機用フィルターエレ
メントに関する。
れ、目詰まりし難く長寿命な、集塵機用フィルターエレ
メントに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、乾燥機、ボイラ、焼却炉などの高
温の排気や排煙中に含まれる粉塵を捕集するためにガラ
ス繊維や耐熱性合成樹脂からなる繊維を織物にした耐熱
性濾布を組み込んだ集塵機用としてのバグフィルタや、
３００℃を越える温度の排気排煙中に含まれる粉塵を捕
集するためセラミック焼結体をフィルターエレメントと
した集塵機あるいは電気集塵機が多く用いられていた。
１６０℃以下の含塵ガスから粒子を分離捕集するため
に、ガラス繊維や耐熱性合成樹脂繊維を織物にした耐熱
性濾布を組み込んだフィルタが使用されているが、これ
らの織物は織り目が粗く、それによって粒子の漏れを生
じることや、これらの繊維を用いたフェルトなどの濾布
では、集塵した粒子による濾過層の形成によって次第に
目詰まりが生じ、通気抵抗が大きくなり、多大の送風機
動力が必要になる。またバグフィルタの場合、濾布の表
面に堆積した粒子を払い落とすために間欠的に加圧空気
を噴射する逆洗方式が採用されているが、この逆洗に対
し濾布の形状を維持するための挿入物と濾布の間で摩擦
が頻繁に起こり、濾布が損傷するなどの欠点がある。
温の排気や排煙中に含まれる粉塵を捕集するためにガラ
ス繊維や耐熱性合成樹脂からなる繊維を織物にした耐熱
性濾布を組み込んだ集塵機用としてのバグフィルタや、
３００℃を越える温度の排気排煙中に含まれる粉塵を捕
集するためセラミック焼結体をフィルターエレメントと
した集塵機あるいは電気集塵機が多く用いられていた。
１６０℃以下の含塵ガスから粒子を分離捕集するため
に、ガラス繊維や耐熱性合成樹脂繊維を織物にした耐熱
性濾布を組み込んだフィルタが使用されているが、これ
らの織物は織り目が粗く、それによって粒子の漏れを生
じることや、これらの繊維を用いたフェルトなどの濾布
では、集塵した粒子による濾過層の形成によって次第に
目詰まりが生じ、通気抵抗が大きくなり、多大の送風機
動力が必要になる。またバグフィルタの場合、濾布の表
面に堆積した粒子を払い落とすために間欠的に加圧空気
を噴射する逆洗方式が採用されているが、この逆洗に対
し濾布の形状を維持するための挿入物と濾布の間で摩擦
が頻繁に起こり、濾布が損傷するなどの欠点がある。
【０００３】また、常温以上１６０℃以下の含塵ガスか
ら粒子を分離捕集するために、セラミック焼結体を濾過
材とした集塵機あるいは電気集塵機が用いられるが高価
であり、これらの集塵機を用いることは設備費が過大に
なるなどの欠点があった。このため、耐熱性合成樹脂で
あるポリサルホン、ポリエーテルサルホンあるいはポリ
フェニレンサルファイドを粉砕して粉末化し、金型に充
填し、加熱焼結して通気性多孔質成形体を形成し、表面
空隙にポリテトラフルオロエチレン粒子と熱硬化性合成
樹脂からなる接着剤と水とを混合した懸濁液を噴霧塗布
し、加熱硬化させたフィルターエレメントが開発され
た。（特公平２−２７７５２０号公報）
ら粒子を分離捕集するために、セラミック焼結体を濾過
材とした集塵機あるいは電気集塵機が用いられるが高価
であり、これらの集塵機を用いることは設備費が過大に
なるなどの欠点があった。このため、耐熱性合成樹脂で
あるポリサルホン、ポリエーテルサルホンあるいはポリ
フェニレンサルファイドを粉砕して粉末化し、金型に充
填し、加熱焼結して通気性多孔質成形体を形成し、表面
空隙にポリテトラフルオロエチレン粒子と熱硬化性合成
樹脂からなる接着剤と水とを混合した懸濁液を噴霧塗布
し、加熱硬化させたフィルターエレメントが開発され
た。（特公平２−２７７５２０号公報）
【０００４】一方、微量の亜硫酸ガスを含む高温度の含
塵ガスから粒子を分離捕集する場合、含塵ガスの温度が
亜硫酸ガスの露点以下となると硫酸を高濃度に含む液が
フィルターエレメント表面に凝縮し、フィルターエレメ
ント表面を侵すので、含塵ガスの濾過温度はできるだけ
高く保持して濾過を行いたい。しかし、前記耐熱性合成
樹脂のうち、通常のポリエーテルサルホンは本質的に耐
硫酸性が劣り、ポリサルホンおよびポリフェニレンサル
ファイドは長期耐熱温度が１５０℃以下であるため、こ
れらを使用したフィルターエレメントは亜硫酸ガスの露
点近傍の温度で使用することになり、硫酸に侵され易
い。また前記耐熱性合成樹脂粉末を加熱焼結して成形し
たフィルターエレメントは、集塵機缶体の天板に装着し
て天板から吊るして使用するので、図２に示す継ぎ目部
９（取り付け部分）には自重による引張り応力が絶えず
掛かっている。従って含塵排気ガス中に、ある種の有機
物蒸気、例えば、アセトン、エチルアルコール、パラジ
クロロベンゼン、ナフタリンなどが存在していると、所
謂、環境応力亀裂が発生し、ついには破損に至るという
問題がある。
塵ガスから粒子を分離捕集する場合、含塵ガスの温度が
亜硫酸ガスの露点以下となると硫酸を高濃度に含む液が
フィルターエレメント表面に凝縮し、フィルターエレメ
ント表面を侵すので、含塵ガスの濾過温度はできるだけ
高く保持して濾過を行いたい。しかし、前記耐熱性合成
樹脂のうち、通常のポリエーテルサルホンは本質的に耐
硫酸性が劣り、ポリサルホンおよびポリフェニレンサル
ファイドは長期耐熱温度が１５０℃以下であるため、こ
れらを使用したフィルターエレメントは亜硫酸ガスの露
点近傍の温度で使用することになり、硫酸に侵され易
い。また前記耐熱性合成樹脂粉末を加熱焼結して成形し
たフィルターエレメントは、集塵機缶体の天板に装着し
て天板から吊るして使用するので、図２に示す継ぎ目部
９（取り付け部分）には自重による引張り応力が絶えず
掛かっている。従って含塵排気ガス中に、ある種の有機
物蒸気、例えば、アセトン、エチルアルコール、パラジ
クロロベンゼン、ナフタリンなどが存在していると、所
謂、環境応力亀裂が発生し、ついには破損に至るという
問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の前記問題点を解決し、亜硫酸ガスの露点を下回ら
ない温度で濾過できる、かつ環境応力亀裂の発生がない
耐熱、耐薬品性に優れたフィルターエレメントを提供す
ることにある。
技術の前記問題点を解決し、亜硫酸ガスの露点を下回ら
ない温度で濾過できる、かつ環境応力亀裂の発生がない
耐熱、耐薬品性に優れたフィルターエレメントを提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】フィルターエレメントが
硫酸に侵されないためには、亜硫酸ガスの露点を下回ら
ない温度で濾過を行うことが可能であればよい。図３
は、大気中の亜硫酸ガスが酸化して生じる無水硫酸の濃
度とそこに存在する水蒸気圧によって決まる硫酸を含む
水の露点とそこで凝縮する硫酸の濃度を示す関係図であ
り、以下硫酸露点図という。この硫酸露点図から１５０
〜２００℃の温度で濾過を行うことが可能であればフィ
ルターエレメント表面に濃硫酸が凝縮することがないこ
とがわかる。また、環境応力亀裂を発生させないために
は、応力集中を緩和させ得る耐熱性合成樹脂を使用する
ことであり、応力を付加した状態での環境暴露テストで
検出できる。
硫酸に侵されないためには、亜硫酸ガスの露点を下回ら
ない温度で濾過を行うことが可能であればよい。図３
は、大気中の亜硫酸ガスが酸化して生じる無水硫酸の濃
度とそこに存在する水蒸気圧によって決まる硫酸を含む
水の露点とそこで凝縮する硫酸の濃度を示す関係図であ
り、以下硫酸露点図という。この硫酸露点図から１５０
〜２００℃の温度で濾過を行うことが可能であればフィ
ルターエレメント表面に濃硫酸が凝縮することがないこ
とがわかる。また、環境応力亀裂を発生させないために
は、応力集中を緩和させ得る耐熱性合成樹脂を使用する
ことであり、応力を付加した状態での環境暴露テストで
検出できる。
【０００７】従って前記課題は、本発明の耐薬品性の良
好なフィルターエレメントおよびその製造方法を提供す
ることによって解決される。すなわち、（１）２００℃
以下の含塵ガスから粒子を分離捕集する集塵機に用いる
フィルターエレメントにおいて、下記構造式１で表され
る合成樹脂の粉末を金型に充填し、加熱・焼結により連
通多孔性成形体とし、その成形体の表面空隙に合成樹脂
微粉末を充填してなることを特徴とするフィルターエレ
メント、
好なフィルターエレメントおよびその製造方法を提供す
ることによって解決される。すなわち、（１）２００℃
以下の含塵ガスから粒子を分離捕集する集塵機に用いる
フィルターエレメントにおいて、下記構造式１で表され
る合成樹脂の粉末を金型に充填し、加熱・焼結により連
通多孔性成形体とし、その成形体の表面空隙に合成樹脂
微粉末を充填してなることを特徴とするフィルターエレ
メント、
【０００８】
【化２】
【０００９】〔構造式中ｎは２０〜３，０００の整数を
表す。〕および（２）２００℃以下の含塵ガスから粒子
を分離捕集する集塵機に用いるフィルターエレメントに
おいて、前記構造式１で表される合成樹脂の８０〜８０
０μｍの粉末を金型に充填し、２１０〜２８０℃の温度
範囲に加熱することにより焼結して連通多孔体に成形
し、その成形体の表面空隙に合成樹脂微粉末を充填する
ことを特徴とするフィルターエレメントの製造方法であ
る。
表す。〕および（２）２００℃以下の含塵ガスから粒子
を分離捕集する集塵機に用いるフィルターエレメントに
おいて、前記構造式１で表される合成樹脂の８０〜８０
０μｍの粉末を金型に充填し、２１０〜２８０℃の温度
範囲に加熱することにより焼結して連通多孔体に成形
し、その成形体の表面空隙に合成樹脂微粉末を充填する
ことを特徴とするフィルターエレメントの製造方法であ
る。
【００１０】前記構造式１で表される合成樹脂は一種の
ポリエーテルサルホンであるが、該合成樹脂はジフェニ
ルサルフォンとビフェニルとが交互の規則正しくエーテ
ル結合によって高分子化された合成樹脂であり、通常の
ポリエーテルサルホンのようにジフェニルサルフォンと
ビフェニルの他、ビフェニル・フェニルサルフォンやフ
ェニルのような成分が混在しないものであるため、例え
ばそのガラス転移点が２２０℃であるなど、特別の性質
を有する合成樹脂である。
ポリエーテルサルホンであるが、該合成樹脂はジフェニ
ルサルフォンとビフェニルとが交互の規則正しくエーテ
ル結合によって高分子化された合成樹脂であり、通常の
ポリエーテルサルホンのようにジフェニルサルフォンと
ビフェニルの他、ビフェニル・フェニルサルフォンやフ
ェニルのような成分が混在しないものであるため、例え
ばそのガラス転移点が２２０℃であるなど、特別の性質
を有する合成樹脂である。
【００１１】また、本発明の連通多孔成形体を得るため
に焼結した後、金型から取り出す時は、樹脂温度が１０
０℃以下になっていることが望ましい。前記本発明の連
通多孔性成形体は、円筒状、箱状など種々も形に成形で
き、特に形は制限されないが、濾過面積を大きくするた
めにその断面がもみの木状あるいは波形をもつ箱状に成
形することが望ましい。図１に本発明のフィルターエレ
メント２を配置した集塵機１の１例の側面を示す。図１
において含塵ガス室６と清浄ガス室７の間に設けた天板
５に固定部材８で吊るす形で複数のフィルターエレメン
ト２が取り付けられている。含塵ガスはガス供給口３か
ら集塵機１の含塵ガス室６に供給され複数のフィルター
エレメント２を通過して脱塵され清浄化されたガスは清
浄ガス室７を通りガス排出口４から系外に排出される。
集塵機１に配置される本発明のフィルターエレメント２
の１例の側面図を図２に示した。
に焼結した後、金型から取り出す時は、樹脂温度が１０
０℃以下になっていることが望ましい。前記本発明の連
通多孔性成形体は、円筒状、箱状など種々も形に成形で
き、特に形は制限されないが、濾過面積を大きくするた
めにその断面がもみの木状あるいは波形をもつ箱状に成
形することが望ましい。図１に本発明のフィルターエレ
メント２を配置した集塵機１の１例の側面を示す。図１
において含塵ガス室６と清浄ガス室７の間に設けた天板
５に固定部材８で吊るす形で複数のフィルターエレメン
ト２が取り付けられている。含塵ガスはガス供給口３か
ら集塵機１の含塵ガス室６に供給され複数のフィルター
エレメント２を通過して脱塵され清浄化されたガスは清
浄ガス室７を通りガス排出口４から系外に排出される。
集塵機１に配置される本発明のフィルターエレメント２
の１例の側面図を図２に示した。
【００１２】鋭意研究の結果、フィルターエレメントの
素材としては、前記構造式１に示す合成樹脂は、そのガ
ラス転移点が２２０℃であり、厚さ３．２ｍｍの成形板
を２００℃に１時間アニールした後、１８．６ｋｇ／ｃ
ｍ2 の荷重を負荷した場合の熱変形温度が２０７℃であ
ることから、１５０〜２００℃の温度で濾過を行うこと
が可能であることが判明した。
素材としては、前記構造式１に示す合成樹脂は、そのガ
ラス転移点が２２０℃であり、厚さ３．２ｍｍの成形板
を２００℃に１時間アニールした後、１８．６ｋｇ／ｃ
ｍ2 の荷重を負荷した場合の熱変形温度が２０７℃であ
ることから、１５０〜２００℃の温度で濾過を行うこと
が可能であることが判明した。
【００１３】また、試験片に７０ｋｇ／ｃｍ2 の応力を
負荷した状態で、これに５０ｐｐｍのモルホリンを含有
する１３２℃の水蒸気を３０サイクルでくりかえし付加
する滅菌テストを行った。この滅菌テストは、図１に例
示した前記固定部材８で天板５から吊るす形で取付けら
れてフィルターエレメント２の固定部材８との継ぎ目部
９などで発生する環境応力亀裂の有無をテストする実用
的な環境応力亀裂の発生テストである。この滅菌テスト
において、試験片が破壊するまでの水蒸気付加回数は、
前記構造式１に示す合成樹脂は２０００サイクル以上、
ポリエーテルサルホンは４５サイクル、ポリエーテルイ
ミドは１５５サイクルということから、当該合成樹脂は
有機物蒸気が存在する雰囲気中で応力がかかった状態
で、環境応力亀裂の発生に対して抵抗力があると考えら
れる。従って、前記構造式１に示す合成樹脂の８０〜８
００μｍの粉末を金型に充填し、２１０〜２８０℃の温
度範囲に加熱して粉末表面を溶融することにより焼結
し、通気性多孔体に成形し、亜硫酸ガスを含有する含塵
ガスや有機物蒸気が存在する含塵ガスを１５０〜２００
℃の温度で長時間濾過し得るフィルターエレメントの基
体、（すなわち、表面に合成樹脂微粉末を充填していな
いフィルターエレメントで連通多孔成形体とも呼ぶ。）
を提供することができることが判明した。
負荷した状態で、これに５０ｐｐｍのモルホリンを含有
する１３２℃の水蒸気を３０サイクルでくりかえし付加
する滅菌テストを行った。この滅菌テストは、図１に例
示した前記固定部材８で天板５から吊るす形で取付けら
れてフィルターエレメント２の固定部材８との継ぎ目部
９などで発生する環境応力亀裂の有無をテストする実用
的な環境応力亀裂の発生テストである。この滅菌テスト
において、試験片が破壊するまでの水蒸気付加回数は、
前記構造式１に示す合成樹脂は２０００サイクル以上、
ポリエーテルサルホンは４５サイクル、ポリエーテルイ
ミドは１５５サイクルということから、当該合成樹脂は
有機物蒸気が存在する雰囲気中で応力がかかった状態
で、環境応力亀裂の発生に対して抵抗力があると考えら
れる。従って、前記構造式１に示す合成樹脂の８０〜８
００μｍの粉末を金型に充填し、２１０〜２８０℃の温
度範囲に加熱して粉末表面を溶融することにより焼結
し、通気性多孔体に成形し、亜硫酸ガスを含有する含塵
ガスや有機物蒸気が存在する含塵ガスを１５０〜２００
℃の温度で長時間濾過し得るフィルターエレメントの基
体、（すなわち、表面に合成樹脂微粉末を充填していな
いフィルターエレメントで連通多孔成形体とも呼ぶ。）
を提供することができることが判明した。
【００１４】前記本発明の通気性多孔成形体の表面に
は、耐熱性合成樹脂の粉末を焼結したことによって生じ
る通気性多孔質の大きな気孔が存在する。その気孔の大
きさより小さな粒子を該気孔に充填することによって、
表面層を小さな連通気孔にするコーティング層を形成さ
せる。そのコーティング層は、ポリテトラフルオロエチ
レン粒子と熱硬化性合成樹脂からなる接着剤と水とを混
合した懸濁液を成形体表面に噴霧塗布し、加熱硬化させ
ることによって形成することができる。ポリテトラフル
オロエチレン粒子は、成形体表面の大きな気孔が、集塵
粒子によって目詰まりし、通気性が損なわれることがな
いように、表面の大きな気孔を小さくする目的と、含塵
ガスを濾過することによりフィルターエレメントの表面
に堆積する粒子を、濾過後フィルターエレメントの表面
から剥離させる目的のために選択され、通気性多孔成形
体の表面に充填される。
は、耐熱性合成樹脂の粉末を焼結したことによって生じ
る通気性多孔質の大きな気孔が存在する。その気孔の大
きさより小さな粒子を該気孔に充填することによって、
表面層を小さな連通気孔にするコーティング層を形成さ
せる。そのコーティング層は、ポリテトラフルオロエチ
レン粒子と熱硬化性合成樹脂からなる接着剤と水とを混
合した懸濁液を成形体表面に噴霧塗布し、加熱硬化させ
ることによって形成することができる。ポリテトラフル
オロエチレン粒子は、成形体表面の大きな気孔が、集塵
粒子によって目詰まりし、通気性が損なわれることがな
いように、表面の大きな気孔を小さくする目的と、含塵
ガスを濾過することによりフィルターエレメントの表面
に堆積する粒子を、濾過後フィルターエレメントの表面
から剥離させる目的のために選択され、通気性多孔成形
体の表面に充填される。
【００１５】ポリテトラフルオロエチレン粒子と共に使
用される熱硬化性合成樹脂は、１５０〜２００℃の温度
で長時間濾過する処理に耐えるものであり、エポキシ樹
脂、アミノ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂などから選択する。これら熱硬
化性合成樹脂のうち熱硬化型フェノール樹脂が特に好ま
しい。本発明による成形体の表面コーティング層は、ポ
リテトラフルオロエチレン粒子と熱硬化性合成樹脂から
なる接着剤と水とを混合した懸濁液を成形体表面に噴霧
塗布し、その後加熱硬化することによって得られるが、
その場合、ポリテトラフルオロエチレン粒子を接着剤の
加熱硬化によって固着させることにより、表面コーティ
ング層が形成される。懸濁液を調製するときは、ポリテ
トラフルオロエチレン粒子は水に懸濁されない粒子であ
るので、ポリテトラフルオロエチレン粒子の懸濁安定性
を良くするためにエチルアルコールを懸濁液に添加する
のが良い方法である。
用される熱硬化性合成樹脂は、１５０〜２００℃の温度
で長時間濾過する処理に耐えるものであり、エポキシ樹
脂、アミノ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂などから選択する。これら熱硬
化性合成樹脂のうち熱硬化型フェノール樹脂が特に好ま
しい。本発明による成形体の表面コーティング層は、ポ
リテトラフルオロエチレン粒子と熱硬化性合成樹脂から
なる接着剤と水とを混合した懸濁液を成形体表面に噴霧
塗布し、その後加熱硬化することによって得られるが、
その場合、ポリテトラフルオロエチレン粒子を接着剤の
加熱硬化によって固着させることにより、表面コーティ
ング層が形成される。懸濁液を調製するときは、ポリテ
トラフルオロエチレン粒子は水に懸濁されない粒子であ
るので、ポリテトラフルオロエチレン粒子の懸濁安定性
を良くするためにエチルアルコールを懸濁液に添加する
のが良い方法である。
【００１６】
【実施例】前記、本発明の耐薬品性の良好なフィルター
エレメントおよびその製造方法の１例を以下に実施例を
示して説明する。しかし本発明は以下の実施例によって
制限されるものではない。
エレメントおよびその製造方法の１例を以下に実施例を
示して説明する。しかし本発明は以下の実施例によって
制限されるものではない。
【００１７】実施例１ メルトフローインデックスが２．０ｇ／１０分（３４３
℃、荷重２．１６ｋｇ）、ガラス転移点２２０℃、熱変
形温度２０７℃の前記構造式１に示す合成樹脂の平均粒
子径が２００μｍの粉末を金型に充填し、２５０℃の電
気炉に２時間保持することにより、厚さ６２ｍｍ、幅５
００ｍｍ、高さ５００ｍｍの図２に示す成形体を成形し
た。この成形体の表面に、平均粒子径が１０μｍのポリ
テトラフルオロエチレン粉末５部、熱硬化型フェノール
樹脂エマルジョン５部、イオン交換水１３部、エチルア
ルコール１部の割合で混合した懸濁液を噴霧塗布し、そ
の後１８０℃の電気炉に３０分間保持して接着材を熱硬
化させることによりフィルターエレメントとした。前記
本発明のフィルターエレメント４基のうち３基を、図１
に示した集塵機の缶体内に収め、水分１０％と亜硫酸ガ
ス３０ｐｐｍを含み、ＪＩＳ Ｚ ８９０１で規定され
た試験用ダスト１２種のカーボンブラックを２０ｇ／ｍ
3 を含む温度１７０℃の重油燃焼ガスを導入し、濾過速
度１．０ｍ／分で連続４８０時間濾過させた。
℃、荷重２．１６ｋｇ）、ガラス転移点２２０℃、熱変
形温度２０７℃の前記構造式１に示す合成樹脂の平均粒
子径が２００μｍの粉末を金型に充填し、２５０℃の電
気炉に２時間保持することにより、厚さ６２ｍｍ、幅５
００ｍｍ、高さ５００ｍｍの図２に示す成形体を成形し
た。この成形体の表面に、平均粒子径が１０μｍのポリ
テトラフルオロエチレン粉末５部、熱硬化型フェノール
樹脂エマルジョン５部、イオン交換水１３部、エチルア
ルコール１部の割合で混合した懸濁液を噴霧塗布し、そ
の後１８０℃の電気炉に３０分間保持して接着材を熱硬
化させることによりフィルターエレメントとした。前記
本発明のフィルターエレメント４基のうち３基を、図１
に示した集塵機の缶体内に収め、水分１０％と亜硫酸ガ
ス３０ｐｐｍを含み、ＪＩＳ Ｚ ８９０１で規定され
た試験用ダスト１２種のカーボンブラックを２０ｇ／ｍ
3 を含む温度１７０℃の重油燃焼ガスを導入し、濾過速
度１．０ｍ／分で連続４８０時間濾過させた。
【００１８】この間、フィルターエレメントの表面に堆
積する粉塵を払い落とす方法として通常の逆洗方法を用
い、５ｋｇ／ｃｍ2 の圧縮空気を作動時間０．０５秒
間、休止時間３０秒間の間隔で濾過運転を行った。この
場合、燃焼ガスに水分１０％と亜硫酸ガス３０ｐｐｍが
含まれるので、図３の硫酸露点図（第３頁第１３行参
照）から知られるように濃硫酸の露点は１４８℃である
から１７０℃では硫酸はフィルターエレメントの表面に
凝集しない。４８０時間経過後、重油燃焼ガスを空気に
切り換えて缶体を冷却し、フィルターエレメントの中央
部から、厚さ３ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ６０ｍｍの試験片
５本を切出し、引張り衝撃強さを測定したところ１３．
４ｋｇ・ｃｍ／ｍｍ2 であった。濾過試験に使用しなか
ったフィルターエレメント１基の中央部から、同様に試
験片を切出し、引張り衝撃強さを測定したところ１４．
１ｋｇ・ｃｍ／ｍｍ2 であった。従って、フィルターエ
レメント表面に凝縮した硫酸によるフィルターエレメン
トの引張り衝撃強さの低下率は０．５％であった。
積する粉塵を払い落とす方法として通常の逆洗方法を用
い、５ｋｇ／ｃｍ2 の圧縮空気を作動時間０．０５秒
間、休止時間３０秒間の間隔で濾過運転を行った。この
場合、燃焼ガスに水分１０％と亜硫酸ガス３０ｐｐｍが
含まれるので、図３の硫酸露点図（第３頁第１３行参
照）から知られるように濃硫酸の露点は１４８℃である
から１７０℃では硫酸はフィルターエレメントの表面に
凝集しない。４８０時間経過後、重油燃焼ガスを空気に
切り換えて缶体を冷却し、フィルターエレメントの中央
部から、厚さ３ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ６０ｍｍの試験片
５本を切出し、引張り衝撃強さを測定したところ１３．
４ｋｇ・ｃｍ／ｍｍ2 であった。濾過試験に使用しなか
ったフィルターエレメント１基の中央部から、同様に試
験片を切出し、引張り衝撃強さを測定したところ１４．
１ｋｇ・ｃｍ／ｍｍ2 であった。従って、フィルターエ
レメント表面に凝縮した硫酸によるフィルターエレメン
トの引張り衝撃強さの低下率は０．５％であった。
【００１９】比較例１ メルトフローインデックスが４．５ｇ／１０分（３４３
℃、荷重２．１６ｋｇ）、ガラス転移点１８９℃、熱変
形温度１７４℃のポリサルホンの平均粒子径が２００μ
ｍの粉末を金型に充填し、２２０℃の電気炉に２時間保
持することにより、厚さ６２ｍｍ、幅５００ｍｍ、高さ
５００ｍｍの図２に示す成形体を成形した。この成形体
の表面に、実施例１と同一のポリテトラフルオロエチレ
ン粉末を分散させた懸濁液を同一の方法で塗布し、フィ
ルターエレメントとした。前記比較例１のフィルターエ
レメント４基のうち３基を、図１に示した集塵機の缶体
内に収め、実施例１と同一のカーボンブラックを２０ｇ
／ｍ3 を含む温度１４０℃の重油燃焼ガスを導入し、実
施例１と同一の濾過条件で連続４８０時間濾過させた。
この場合、燃焼ガスに水分１０％と亜硫酸ガス３０ｐｐ
ｍが含まれるので、図３の硫酸露点図から知られるよう
に、８３％の濃硫酸がフィルターエレメントの表面に凝
集する。
℃、荷重２．１６ｋｇ）、ガラス転移点１８９℃、熱変
形温度１７４℃のポリサルホンの平均粒子径が２００μ
ｍの粉末を金型に充填し、２２０℃の電気炉に２時間保
持することにより、厚さ６２ｍｍ、幅５００ｍｍ、高さ
５００ｍｍの図２に示す成形体を成形した。この成形体
の表面に、実施例１と同一のポリテトラフルオロエチレ
ン粉末を分散させた懸濁液を同一の方法で塗布し、フィ
ルターエレメントとした。前記比較例１のフィルターエ
レメント４基のうち３基を、図１に示した集塵機の缶体
内に収め、実施例１と同一のカーボンブラックを２０ｇ
／ｍ3 を含む温度１４０℃の重油燃焼ガスを導入し、実
施例１と同一の濾過条件で連続４８０時間濾過させた。
この場合、燃焼ガスに水分１０％と亜硫酸ガス３０ｐｐ
ｍが含まれるので、図３の硫酸露点図から知られるよう
に、８３％の濃硫酸がフィルターエレメントの表面に凝
集する。
【００２０】４８０時間経過後、実施例１と同一の処理
をして、フィルターエレメントの中央部から、厚さ３ｍ
ｍ、幅８ｍｍ、長さ６０ｍｍの試験片５本を切出し、引
張り衝撃強さを測定したところ９．３ｋｇ・ｃｍ／ｍｍ
2 であった。濾過試験に使用しなかったフィルターエレ
メント１基の中央部から、同様に試験片を切出し、引張
り衝撃強さを測定したところ１４．４ｋｇ・ｃｍ／ｍｍ
2 であった。従って、フィルターエレメント表面に凝縮
した硫酸によるフィルターエレメントの引張り衝撃強さ
の低下率は３５％であった。
をして、フィルターエレメントの中央部から、厚さ３ｍ
ｍ、幅８ｍｍ、長さ６０ｍｍの試験片５本を切出し、引
張り衝撃強さを測定したところ９．３ｋｇ・ｃｍ／ｍｍ
2 であった。濾過試験に使用しなかったフィルターエレ
メント１基の中央部から、同様に試験片を切出し、引張
り衝撃強さを測定したところ１４．４ｋｇ・ｃｍ／ｍｍ
2 であった。従って、フィルターエレメント表面に凝縮
した硫酸によるフィルターエレメントの引張り衝撃強さ
の低下率は３５％であった。
【００２１】実施例２ 前記構造式１に示す合成樹脂を使用して成形した実施例
１の成形体から、厚さ３ｍｍ、幅７ｍｍ、長さ１０６ｍ
ｍの試験片１５本を切出し、うち５本の試験片について
弾性率を測定した結果、その平均値は３，０１０ｋｇ／
ｃｍ2 であった。前記試験片１６の１５本を弧状に曲げ
て、図５に示す長さ１００ｍｍのコの字形枠１５に固定
し、試料１４を作製した。この場合、試験片１６の形成
する円弧の曲率半径は９８ｍｍであり、以下に示す過程
で計算の結果、円弧に４６．１ｋｇ／ｃｍ2 の曲げ応力
が負荷されたことになる。 計算過程： ・試験片の屈曲による曲げ応力は次の（式１）で表され
る。 σ＝Ｅ×ｔ／２ｒ （式１） ただし、σ：曲げ応力（ｋｇ／ｃｍ2 ）、Ｅ：弾性率
（ｋｇ／ｃｍ2 ）、ｔ：試験片厚さ（ｃｍ）、ｒ：曲率
半径（ｃｍ） である。 ・本試験片については、Ｅ：３，０１０ｋｇ／ｃｍ2 、
ｔ：０．３ｃｍ、ｒ：９．８ｃｍであるから、 σ＝３，０１０×０．３／２×９．８ ＝４６．１（ｋｇ／ｃｍ2 ）
１の成形体から、厚さ３ｍｍ、幅７ｍｍ、長さ１０６ｍ
ｍの試験片１５本を切出し、うち５本の試験片について
弾性率を測定した結果、その平均値は３，０１０ｋｇ／
ｃｍ2 であった。前記試験片１６の１５本を弧状に曲げ
て、図５に示す長さ１００ｍｍのコの字形枠１５に固定
し、試料１４を作製した。この場合、試験片１６の形成
する円弧の曲率半径は９８ｍｍであり、以下に示す過程
で計算の結果、円弧に４６．１ｋｇ／ｃｍ2 の曲げ応力
が負荷されたことになる。 計算過程： ・試験片の屈曲による曲げ応力は次の（式１）で表され
る。 σ＝Ｅ×ｔ／２ｒ （式１） ただし、σ：曲げ応力（ｋｇ／ｃｍ2 ）、Ｅ：弾性率
（ｋｇ／ｃｍ2 ）、ｔ：試験片厚さ（ｃｍ）、ｒ：曲率
半径（ｃｍ） である。 ・本試験片については、Ｅ：３，０１０ｋｇ／ｃｍ2 、
ｔ：０．３ｃｍ、ｒ：９．８ｃｍであるから、 σ＝３，０１０×０．３／２×９．８ ＝４６．１（ｋｇ／ｃｍ2 ）
【００２２】試験片１０本を図４に示すエチルアルコー
ル１３を３００ｍｌ入れた２リットル還流管付きセパラ
ブルフラスコ１０中に上述の曲げ応力を負荷させた試料
１４をサンプルホルダ１１に吊るした。セパラブルフラ
スコ１０を８５℃のオイルバス中で加熱して、エチルア
ルコール１３を蒸発、還流させることにより、試料はエ
チルアルコール蒸気に晒される。試験片には亀裂の発生
が認められなかったので、そのまま加熱を継続し、２４
時間経過後にさらに亀裂の発生がないことを確認した。
ル１３を３００ｍｌ入れた２リットル還流管付きセパラ
ブルフラスコ１０中に上述の曲げ応力を負荷させた試料
１４をサンプルホルダ１１に吊るした。セパラブルフラ
スコ１０を８５℃のオイルバス中で加熱して、エチルア
ルコール１３を蒸発、還流させることにより、試料はエ
チルアルコール蒸気に晒される。試験片には亀裂の発生
が認められなかったので、そのまま加熱を継続し、２４
時間経過後にさらに亀裂の発生がないことを確認した。
【００２３】比較例２ 比較例１と同一のポリサルホンを使用して成形した比較
例１の成形体から、厚さ３ｍｍ、幅７ｍｍ、長さ１０４
ｍｍの試験片１５本を切出し、うち５本の試験片につい
て弾性率を測定した結果、その平均値は３，４９０ｋｇ
／ｃｍ2 であった。前記試験片１６の１５本を弧状に曲
げて、図５に示す長さ１００ｍｍのコの字形枠１５に固
定し、試料１４を作製した。この場合、試験片１６の形
成する円弧の曲率半径は１１４ｍｍであり、以下に示す
過程で計算の結果、円弧に４５．８ｋｇ／ｃｍ2 の曲げ
応力が負荷されたことになる。 ・本試験片については、Ｅ：３，４８０ｋｇ／ｃｍ2 、
ｔ：０．３ｃｍ、ｒ：１１．４ｃｍであるから、試験片
の屈曲による曲げ応力は（式１）ににより、 σ＝３，４８０×０．３／２×１１．４ ＝４５．８（ｋｇ／ｃｍ2 ）
例１の成形体から、厚さ３ｍｍ、幅７ｍｍ、長さ１０４
ｍｍの試験片１５本を切出し、うち５本の試験片につい
て弾性率を測定した結果、その平均値は３，４９０ｋｇ
／ｃｍ2 であった。前記試験片１６の１５本を弧状に曲
げて、図５に示す長さ１００ｍｍのコの字形枠１５に固
定し、試料１４を作製した。この場合、試験片１６の形
成する円弧の曲率半径は１１４ｍｍであり、以下に示す
過程で計算の結果、円弧に４５．８ｋｇ／ｃｍ2 の曲げ
応力が負荷されたことになる。 ・本試験片については、Ｅ：３，４８０ｋｇ／ｃｍ2 、
ｔ：０．３ｃｍ、ｒ：１１．４ｃｍであるから、試験片
の屈曲による曲げ応力は（式１）ににより、 σ＝３，４８０×０．３／２×１１．４ ＝４５．８（ｋｇ／ｃｍ2 ）
【００２４】試験片１０本を図４に示すエチルアルコー
ル１３を３００ｍｌ入れた２リットル還流管付きセパラ
ブルフラスコ１０中に上述の曲げ応力を負荷させた試験
片１４をサンプルホルダ１１に吊るした。セパラブルフ
ラスコ１０を８５℃のオイルバス中で加熱して、エチル
アルコール１３を蒸発、還流させることにより、試料は
エチルアルコール蒸気に晒される。１時間を経過したと
ころで試験片１０本に亀裂が発生しているのが認められ
た。
ル１３を３００ｍｌ入れた２リットル還流管付きセパラ
ブルフラスコ１０中に上述の曲げ応力を負荷させた試験
片１４をサンプルホルダ１１に吊るした。セパラブルフ
ラスコ１０を８５℃のオイルバス中で加熱して、エチル
アルコール１３を蒸発、還流させることにより、試料は
エチルアルコール蒸気に晒される。１時間を経過したと
ころで試験片１０本に亀裂が発生しているのが認められ
た。
【００２５】
【発明の効果】構造式１に示す合成樹脂で成形したフィ
ルターエレメントは、亜硫酸ガスを含有する高温度の含
塵ガスに対しても亜硫酸ガスの露点以上、２００℃以下
の温度で濾過を行うことができるので、フィルターエレ
メントの表面に濃硫酸が凝縮することがなく、従ってフ
ィルターエレメントが濃硫酸に侵されることがない。ま
た、有害な有機性蒸気を含む高温度の含塵ガスを濾過す
る場合でも、環境応力亀裂を発生することがない。従っ
て、本発明のフィルターエレメントは、亜硫酸ガスおよ
び有害な有機性蒸気を含む高温度の含塵ガスに対しても
長時間安定した状態で濾過することができる。
ルターエレメントは、亜硫酸ガスを含有する高温度の含
塵ガスに対しても亜硫酸ガスの露点以上、２００℃以下
の温度で濾過を行うことができるので、フィルターエレ
メントの表面に濃硫酸が凝縮することがなく、従ってフ
ィルターエレメントが濃硫酸に侵されることがない。ま
た、有害な有機性蒸気を含む高温度の含塵ガスを濾過す
る場合でも、環境応力亀裂を発生することがない。従っ
て、本発明のフィルターエレメントは、亜硫酸ガスおよ
び有害な有機性蒸気を含む高温度の含塵ガスに対しても
長時間安定した状態で濾過することができる。
【図１】フィルターエレメントを設置する集塵機の１例
の側面説明図である。
の側面説明図である。
【図２】本発明のフィルターエレメントの１例の正面図
である。
である。
【図３】硫酸を含む水の露点と露点で凝縮する硫酸濃度
を示す硫酸露点図である。
を示す硫酸露点図である。
【図４】亀裂発生テスト用還流管付きフラスコの１例の
側面説明図である。
側面説明図である。
【図５】亀裂発生テスト用コの字形枠の１例の側面説明
図である。
図である。
１ 集塵機 ２ フィルターエレメント ３ ガス供給口 ４ ガス排出口 ５ 天板 ６ 含塵ガス室 ７ 清浄ガス室 ８ 固定部材 ９ 継ぎ目部（取り付け部分） １０ セパラブルフラスコ １１ サンプルホルダ １２ 時計皿 １３ エチルアルコール １４ 試料 １５ コの字形枠 １６ 試験片
Claims (2)
- 【請求項１】 ２００℃以下の含塵ガスから粒子を分離
捕集する集塵機に用いるフィルターエレメントにおい
て、下記構造式１で表される合成樹脂の粉末を金型に充
填し、加熱・焼結により連通多孔性成形体とし、その成
形体の表面空隙に合成樹脂微粉末を充填してなることを
特徴とするフィルターエレメント。 【化１】 〔構造式中ｎは２０〜３，０００の整数を表す。〕 - 【請求項２】 ２００℃以下の含塵ガスから粒子を分離
捕集する集塵機に用いるフィルターエレメントにおい
て、前記構造式１で表される合成樹脂の８０〜８００μ
ｍの粉末を金型に充填し、２１０〜２８０℃の温度範囲
に加熱することにより焼結して連通多孔体に成形し、そ
の成形体の表面空隙に合成樹脂微粉末を充填することを
特徴とするフィルターエレメントの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31521094A JPH08168620A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 耐薬品性の良好なフィルターエレメントおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31521094A JPH08168620A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 耐薬品性の良好なフィルターエレメントおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08168620A true JPH08168620A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18062734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31521094A Pending JPH08168620A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 耐薬品性の良好なフィルターエレメントおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08168620A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016105104A1 (de) | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Herding Gmbh Filtertechnik | Filterelement |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP31521094A patent/JPH08168620A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016105104A1 (de) | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Herding Gmbh Filtertechnik | Filterelement |
| WO2017157930A1 (de) | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Herding Gmbh Filtertechnik | Filterelement |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040107 |