JPH08299721A - 耐熱性濾布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温ガス中の微細粉塵を高い効率で捕集し
得、かつ機械的強度が高い耐熱性濾布を提供すること 【構成】 耐熱性繊維の基布の両面にポリベンザゾール
繊維とガラス繊維とからなるウエブを有し、そして該基
布と該ウエブとの間の該繊維が絡合したフェルトでな
る、耐熱性濾布。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性繊維の基布の両
面に、ポリベンザゾール繊維とガラス繊維とからなるウ
エブを有するフェルトでなる耐熱性濾布に関し、特に、
機械的強度が高い耐熱性濾布に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、焼却場などで発生する高温ガ
ス中の微細粉塵を捕集する耐熱性の濾布には、メタアラ
ミド繊維、ポリフェニレンサルファイト繊維、テフロン
繊維、ガラス繊維、またはそれらの混合繊維からなる織
物、あるいはフェルトが用いられる。このような耐熱性
濾布のうち、ガラス繊維を絡合させたフェルトは、優れ
た耐熱性および耐薬品性を有することが知られている。
さらに、このガラス繊維を用いた耐熱性濾布は、ガラス
繊維の単繊維径が数μｍであり、従って、その表面積が
大きい。そのため、濾布に対する圧力損失を低く維持し
たまま、高温ガス中の微細粉塵を高い効率で捕集するこ
とが可能である。従って、このガラス繊維を用いた多く
の耐熱性濾布が実用化されている。

【０００３】しかし、このガラス繊維を用いた耐熱性濾
布は、機械的強度が低いために、濾布の単位面積当たり
の濾過流量を大きくすることができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題の解決を課題とするものであり、ガラス繊維が有
する優れた微細粉塵の捕集効率を維持したまま、引っ張
り強さのような機械的強度が高い耐熱性濾布を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、耐熱性繊維の
基布の両面にポリベンザゾール繊維とガラス繊維とから
なるウエブを有し、そして基布とウエブとの間の繊維が
絡合したフェルトでなる、耐熱性濾布であり、そのこと
により上記目的が達成される。

【０００６】以下に本発明の耐熱性濾布について詳述す
る。

【０００７】本発明で用いられる耐熱性繊維の基布は、
融点または分解点が２７０℃以上である耐熱性繊維から
製造される。この基布の材料となる耐熱性繊維の例とし
ては、メタアラミド繊維、ポリフェニレンサルファイト
繊維、ポリイミド繊維、ポリベンザゾール繊維などが挙
げられる。本発明に用いられる基布は、２００ｇ／ｍ²
以下、好ましくは１５０ｇ／ｍ²以下、さらに好ましく
は７０ｇ／ｍ²以下、最も好ましくは１０〜７０ｇ／ｍ²
の目付けを有する。一般の耐熱性濾布の基布はその強度
および寸法安定性の観点から７０〜２００ｇ／ｍ²の目
付けの布帛が用いられる。しかし、本発明の耐熱性濾布
は、ポリベンザゾール繊維とガラス繊維とからなるウエ
ブ（後述）の強度が高いことから、上記よりも低い目付
けの基布を用いることができ、その結果、濾過特性が向
上する。

【０００８】本発明に用いられるポリベンザゾール繊維
は、ポリベンザゾール（ＰＢＺ）ポリマーでなる繊維で
ある。このようなポリベンザゾール（ＰＢＺ）ポリマー
には、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、ポリベンゾ
チアゾール（ＰＢＴ）などのホモポリマー、およびそれ
らの構成成分でなるランダム、シーケンシャル、または
ブロック共重合体ポリマーが挙げられる。

【０００９】これらのポリベンゾオキサゾール、ポリベ
ンゾチアゾール、およびそれらの構成成分でなるランダ
ム、シーケンシャルあるいはブロックコポリマーは、例
えば、以下の文献に記載されている：Wolfeら、米国特
許第4,703,103号（1987年10月27日）、「液晶ポリマー
組成物、製造方法、および生成物」；米国特許第4,533,
692号（1985年８月６日）、「液晶ポリマー組成物、製
造方法、および生成物」；米国特許第4,533,724号（198
5年８月６日）、「液晶ポリ（2,6-ベンゾチアゾール）
組成物、製造方法、および生成物」；米国特許第4,533,
693号（1985年８月６日）、「液晶ポリマー組成物、製
造方法、および生成物」；Evers、米国特許第4,359,567
号（1982年11月16日）、「熱酸化的に安定して結合した
p-ベンゾビスオキサゾールおよびp-ベンゾビスチアゾー
ルポリマー」；Tsaiら、米国特許第4,578,432号（1986
年３月25日）、「ヘテロ環式ブロックコポリマーの製造
方法」。 ＰＢＺポリマーは、以下の構造式（ａ）〜
（ｈ）の少なくとも１種を主構成単位とするホモポリマ
ーまたはコポリマーからなるライオトロピック液晶ポリ
マーである。

【００１０】

【化１】

【００１１】

【化２】

【００１２】本発明に用いられるＰＢＺポリマーは、上
記構造式（ａ）〜（ｃ）からなる群より選択される少な
くとも１種を主構成単位とすることが好ましい。

【００１３】このようなＰＢＺポリマーおよびコポリマ
ーは、例えば、Wolfeら、米国特許第4,533,693号（1985
年８月６日）、Sybertら、米国特許第4,772,678号（198
8年９月20日）、Harris、米国特許第4,847,350号（1989
年７月11日）に記載される公知の方法を用いて合成され
る。

【００１４】次いで、クレゾールまたはＰＢＺポリマー
を溶解し得る非酸化性の酸を溶媒として、ＰＢＺポリマ
ーのドープを形成する。この非酸化性の酸溶媒の例に
は、ポリリン酸、メタンスルホン酸、高濃度の硫酸、ま
たはそれらの混合物が挙げられる。好適な溶媒は、ポリ
リン酸およびメタンスルホン酸であり、ポリリン酸が最
も好ましい。

【００１５】ドープは、少なくとも７重量％のＰＢＺポ
リマーを含有する。このドープのポリマー濃度は、好ま
しくは、少なくとも１０重量％であり、そして最も好ま
しくは、少なくとも１４重量％である。しかし、このポ
リマーの濃度は、ポリマーの溶解性を高め、そしてドー
プ粘度を低下させるという取り扱いの容易さの点から、
通常、２０重量％未満に調製される。このドープもま
た、米国特許第4,533,693号、第4,772,678号、および第
4,847,350号において公知である。さらに、Gregoryら、
米国特許第5,089,591号（1992年２月18日）には、ＰＢ
Ｚポリマーが、脱水性の酸溶媒中、比較的、高温および
高剪断条件下において、高い反応速度を有し、そして高
分子量化を可能とすることが記載されている。

【００１６】従って、上記ドープから、公知の方法（例
えば、米国特許第5,385,702号（1995年１月31日）に記
載の方法）を用いてポリベンザゾールの繊維が製造され
る。得られたポリベンザゾールの単糸繊維は、さらに通
常の捲縮工程および切断工程が施され、ポリベンザゾー
ル繊維のステープルに加工される。

【００１７】本発明に用いられるガラス繊維は、表面積
を大きくし濾過特性を向上させる点から、３μｍから１
２μｍの繊維径を有することが好ましい。

【００１８】上記ポリベンザゾール繊維およびガラス繊
維を用いて、それらの繊維の混合物のカーディング、ま
たはそれぞれ単独の繊維から製造したウエブの積層を行
うことにより、目付け５０ｇ／ｍ²〜５００ｇ／ｍ²のポ
リベンザゾール繊維とガラス繊維とからなるウエブが製
造され得る。このようなポリベンザゾール繊維とガラス
繊維とからなるウエブのポリベンザゾール繊維の含有量
は、ウエブの全重量に対し、ウエブの強度を向上させる
点から、１０％以上であることが好ましく、そしてガラ
ス繊維の濾過特性を低下させない点から５０％以下であ
ることが好ましい。

【００１９】上記耐熱性繊維の基布の両面に、上記ポリ
ベンザゾール繊維とガラス繊維とからなるウエブが積層
される。次いで、これらのウエブと基布との間の繊維
を、例えば、通常のニードルパンチ法を用いて絡合させ
ることにより、フェルトが製造される。

【００２０】さらに、耐熱性濾布の目詰まりを防止する
目的から、必要に応じて上記フェルトの表面に、テフロ
ン（登録商標）の多孔質膜をラミネートするか、または
耐熱性樹脂をコーティングすることも推奨される。

【００２１】このようにして、耐熱性繊維の基布の両面
にポリベンザゾール繊維とガラス繊維とからなるウエブ
を有するフェルトでなる、耐熱性濾布が得られる。

【００２２】以下の実施例により、本発明を具体的に説
明する。しかし、これらは、本発明の範囲を制限するも
のではない。

【００２３】

【実施例】

（実施例１）ポリリン酸中に、極限粘度数が３０ｄＩ／
ｇのシス−ポリベンゾオキサゾールを、１４重量％溶解
させてドープを得た。次いで、このドープを、オリフィ
ス径が０．２２ｍｍの３３４個の孔数を有するノズルか
ら、１６０℃の温度下にて、単孔あたり０．１２２ｍｌ
／分の吐出量で、押し出した。押し出した繊維状ドープ
を、２２ｃｍのエアーギャップを通過させ、延伸し、約
２２℃に調製された凝固浴を通過させて、走行速度約２
００ｍ／分で５対以上のローラーを通して連続的に水洗
した。これを巻き取ることなく乾燥し、紡績用油剤を付
与し、そして巻き取り、単糸繊維を得た。得られた単糸
繊維は、１．５ｄであり、そしてその強度は４２ｇ／ｄ
であった。次いで、この単糸繊維を３００００デニール
のトウに合糸し、押し込み式クリンパで捲縮を付与し、
そしてロータリーカッターで切断して、繊維長４４ｍｍ
のポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）繊維のステープル
を得た。

【００２４】得られたＰＢＯ繊維３０重量％、および太
さ３μｍおよび長さ３０ｍｍのガラス繊維７０重量％
を、カーディング工程を経て、目付け２００ｇ／ｍ²の
ウエブを製造した。このＰＢＯ繊維とガラス繊維とから
なるウエブを、２０番手のメタアラミド紡績糸から作製
した目付け５０ｇ／ｍ²の基布の両面に積層し、ニード
ルパンチによりフェルトを製造した。得られたフェルト
は、目付け５４０ｇ／ｍ²、厚み３ｍｍであった。

【００２５】このフェルトを、ＪＩＳ Ｌ１９０６（１
９９４）の一般長繊維不織布試験方法に基づき、引っ張
り強さについて測定したところ、８０ｋｇ／５ｃｍの値
を得た。

【００２６】（比較例１）ＰＢＯ繊維を用いることな
く、実施例１と同様のガラス繊維のみから、目付け２０
０ｇ／ｍ²のウエブを作製した。このウエブを、２０番
手のメタアラミド紡績糸から作製した目付け５０ｇ／ｍ
²の基布の両面に積層し、ニードルパンチによりフェル
トを製造した。得られたフェルトは、目付け５３０ｇ／
ｍ²、厚み３ｍｍであった。

【００２７】このフェルトを、実施例１と同様に、引っ
張り強さについて測定したところ、３５ｋｇ／５ｃｍの
値を得た。

【００２８】

【発明の効果】本発明により、機械的強度が向上した耐
熱性濾布が提供される。本発明の耐熱濾布を焼却場など
で発生する高温ガス中の微細粉塵の捕集に用いると、単
位面積当たりの濾過流量を大きくしても、該微細粉塵が
高い効率で捕集される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性繊維の基布の両面にポリベンザゾ
   ール繊維とガラス繊維とからなるウエブを有し、そして
   該基布と該ウエブとの間の該繊維が絡合したフェルトで
   なる、耐熱性濾布。
2. 【請求項２】 前記ポリベンザゾール繊維が、該ポリベ
   ンザゾール繊維とガラス繊維とからなるウエブの全重量
   に対して１０重量％以上５０重量％以下の割合で存在す
   る、請求項１に記載の耐熱性濾布。