JPS60122018A - 耐薬品性濾材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は酸性物質あるいはアルカリ性物質を含有する流
体を長時間濾過できる炉材に関するものである。

従来技術 従来から、酸性物質あるいはアルカリ性物質（例えば、
二酸什イオウＳ０２　、三酸化イオウＳＯ１，硫酸Ｈ，
ＳＯ，、塩酸ＨＣＩ　、アンモニアＮＨ，、水酸化ナト
リウムＮａＯＨなどのガス）を含有する流体用の炉材と
して、高温領域（１５０℃以上）では主として、ガラス
繊維２石綿などの無機繊維、又は芳香族ポリアミド繊維
などの有機系耐熱性繊維より構成された炉材が使用され
、低温領域（１５０℃未満）では主として、ポリエステ
ル繊維やアクリル繊維など、通常の有機系繊維より構成
された炉材が使用されてきた。（以下、これら各種繊維
より構成されたｐ材用織編物、又はＰ材用シート状構造
物（フェルト状物）を繊維構造物という）。しかしなが
ら耐熱性に−ｊぐれ、かつ耐酸性および耐アルカリ性（
以下耐薬品性とい５）Ｋすぐれている無機繊維より成る
繊維構造物は屈曲性に乏しく、たとえば炉利として使用
した場合、塵埃の払落し時に、その損傷が著しく耐用期
間が短いばかりでなく最近その製造時の取扱い作業に長
期間たずされっていると、衛生上人体に悪影響を及ぼす
ことが指摘され、社会的に大きな問題となりつつある。

そこでこれらの問題を解決するため有機系耐熱性ｕＩＩ
維より成るｍ　＆＃構造物が注目され、用途開発が拡大
されつつある。しかしながらこの有機系耐熱性繊維より
成る繊維構造物は屈曲耐久性、取扱作業性については、
何ら問題ないが耐薬品性に限界があり高濃度の排ガス用
炉材として使用するには不充分である。又同様に比較的
低温領域で使用されている通常の有機系繊維も、屈曲耐
久性、取扱作業性には何ら問題ないがやはり耐薬品性に
限界があり高濃度の排ガス用炉材としては使用すること
ができないものである。

そこで従来耐薬品性を向上させるためＫは、主とし７て
重機系樹脂物質２例えば弗素系樹脂。

又はメラミン系樹脂もしくは、それらの混合樹脂配合物
を前記各種ｍｔａより構成される繊維構造物の繊維表面
に被膜して、耐薬品性を向上せしめることが行なわれで
きた。このような７Ｐ材は確かに耐薬品性良好であり１
例えばＳＯ７が５０〜１００　ｐＩｎ以丁０酸性ガス濃
度雰囲気下に於ける塵埃を濾過する低温領域用炉利とし
ては充分使用に耐え、かつ、屈曲耐久性も良好であった
。しかしながら酸性ガス（またはアルカリ性ガス）濃度
がさらに高い塵埃を濾過するＰ拐として使用するには、
その耐薬品性は満足すべきものではなく、更に高性能の
耐久性ある針路品性をそなえ持つ炉側の開発が要望され
ていた。

又、高温領域で使用される無機系繊維や、最近開発され
つつある各種有機系耐熱性繊維素側を炉材として使用す
る場合、耐薬品性向上を目的とり、て前記有機系樹脂配
合物を繊維表面に被覆することはもちろん可能であり低
淵低濃度雰囲気下（例えば１７０℃未満でＳＯ７が５０
〜１００　ｐｌＸ１１以下の濃度）では充分その特性を
発揮できるが高温高濃度領域、特に１８０℃以」二の篩
温かつ１００凹以上のガス濃度で長時間使用する用途で
は、耐熱性に乏しく、充分にその耐薬品性を発揮するこ
とができない。

発明の目的 本発明は以上の事情、を背景として為されたものであり
、７ｒの目的とするところは前記各ｖＨａ維から構成さ
れた繊維構造物圧、耐熱性を有しかつ耐薬品性をイｊす
る物Ｕ、例えば主成分がケイ素（Ｓｔ）、アルミニウム
（ＡＪ　）　、リチウム（Ｌｉ　）の酸作物から成る群
から選ばれた１種以上の化合物を含む被膜形成物ｊＱを
被覆することＫよりすぐれた耐熱性、　ＩＩ耐薬品性有
するＦ材を提供することにある。

本発明者等は、かかる目的を達成するために弾機系繊維
、有機系耐熱性＃＃維９通常の有機系繊維より構成され
る繊維構造物にＳｉ、Ａ（＋。

Ｌｉの酸化物として知られているＳ　＋　０２　＋　Ａ
’ｔ　Ｏ＊　＊目、０などを主成分とする無機コロイド
化合物又はそれらの無機混合＝ＩＩ：Ｉイド化合物を被
覆すれば耐熱性、屈曲耐久性ならびに耐薬品性を大巾に
改良できることを見い出し本発明にいたった。

発明の構成 すなわち本発明は １）　ケイ素、アルミニウム、リチウムの酸化物からな
る群から選ばれた１種以上の仕合物を含む被膜形成物質
を繊維構造物に被覆してなる耐桑晶性枦劇。

２）杉膜形成物宏がコロ・ｆクルアルミナである特許請
求の範囲第１項に記載の耐薬品性炉材である。

ここにケイ素、アルミニウム、リチウムの酸化物からな
る群から選ばれた１種以上の化合物を含む被膜形成物質
を繊Ｍ（構造物に被覆せしめる方法は従来公知のいかな
る方法を用℃・てもよいが、前記無機酸化物を超微粒子
状で水に分散子−シめたコロイド溶液として被覆せしめ
る方法が取扱容易性、経済性等の点で好ましい。コロイ
ド溶液中の無機酸化物の濃度は、８重量％以上、好まし
くは１５重重量％上とするのが好ましし・。繊維構造物
に対するコルイド浴液の付着駐は固形分として４重量憾
以上、好ましくは１５重量％以上とするのが好ましい。

コロイド溶液中の無機酸什物の濃度が８重ｉ％未満であ
ると、パッディング処理などによりコロイド溶液を繊維
構造物に被覆せしめても繊維構造物に対し固形分として
４重量％以上付与することが欅しい。また８重量％未満
では得られた炉材の耐熱性および耐薬品性が不充分であ
る。

一方、該コロイド溶液を繊維構造物に対し固形分で４５
重量幅以上被ダすると耐熱性。

耐薬品性は向上するがｐ材の柔軟性が失われるとともに
加工性、可縫性が仙下する。ｐ退行性についても通気性
、払落し特性が低下するので好ましくない。

尚、本発明に於いて使用する繊維素材は前述の如く、特
に耐熱性を必要とする場合は、ガラス繊維等の無機系繊
細、又は芳香族ポリアミド繊維のような有機系耐熱性繊
維を用いることが好ましい。耐熱性を必要としない場合
は、通常の有機系繊維１例えばアクリル繊維、ポリエス
テル繊維などを使用する。なおアルミニウムの酸化物を
主成分とするコロイド溶液中圧於けるアルミナの重合粒
子は羽毛状集合体を形成しており、従って１皮覆性２粒
子間結合性が優れている。かつこの粒子自身がプラスＫ
・計重しているため、ガラス繊維や一般の有機系繊維な
どその表面電荷がマイナスである繊維物愼を索胴として
選ぶのが好ましい、この場合、コロイド粒子はｎ＃極的
に繊維４ノζ造物に優先吸着されるので加工処理された
炉材は一段と耐熱性、耐薬品性が向上する。

繊維構造物にコロイド溶液を付与する方法は、従来通常
使用されている方法でよい。例えばバンディング方式、
浸漬方式、コーティング方式、スプレー方式などである
。これらの方法により繊維構造物に均一なＪ！７さでコ
ロイド溶液を付着せしめた後、約８０〜１３００ＣＬｏ
ｒ）温度で繊維４．ｌｌ！造物を乾燥する。その際、比
較的密度の低い繊維構造物を処理した場合はシュートド
ライヤー、ノンタッチドライヤー、テンターなど任意の
乾燥機を用いてよいが、特に密度の高い繊維構造物を処
理した場合は、加工剤（コロイド状化合物）忙よる目す
まりを防止する意味で、例えばサクションドラムドライ
ヤーの如き吸引力を利用して乾燥したり、あるいは乾燥
前に真空脱水機により繊維構造物の目づまりを除いてか
ら任意の乾燥機で乾燥することが好ましい。乾燥後は特
にキユアリングを行う必要はないが、さらに耐薬品性を
向上させたい場合は各種使用繊維素材が熱により実用上
・有害となるような劣化を生じない節囲内の温度１時間
でキユアリングするのが好ましい、キユアリング温度が
高いほど又、時１１イが長いほど耐薬品性が向上する、 発明の効果 本発明のｒ材は前述の如く、各種繊維素材より構成され
た繊維構造物にケイ素、アルミニウム、リチウムの酸化
物を主成分とする無機コロイド化合物を被６４−ｆ’　
７．）こと罠より用途分野に応じた耐熱性、耐薬品性、
屈曲耐久性及び集塵性にすぐれたｆ／−１となしイ４４
だものであって、低温領域から高温領域まで広篩囲に使
用することができる。また酸性、アルカリ性等の流体（
特に気体）を濾過前に予め希釈あるいは冷却処理するこ
となく、そのままｐ遇することができる。しかも目詰ま
りが発生しても払落しにより再生が充分でき、従って長
時間濾過性能を維持することが可能であり、例えば各種
ボイラー（重油１石炭燃焼用）。

溶鉱炉（高炉）、転炉（燃焼炉）、平戸、焙焼炉、焼結
炉、乾燥炉、セメント焼成炉、キュポラあるいは廃棄物
焼却炉などから発生する高濃度の各神ガス又は酸、アル
カリを含有する工場排水等を効率よ＜　Ｐ　ｙ１％する
ことができる。

実施例１〜７．比較例１〜４ 芳香族ポリアミド繊維たとえば主たる繰返し単位がメタ
フエニレンインフタル７ミド（ｆＮＨ−■−ＮＨ−Ｃｏ
−■−ｃｏ子。、　ｙｌ＝４Ｑ　〜１５０）からなる重
合体を湿式紡糸して得られた繊維を用いて、目付が約３
３０．９／ｍ’の織布（Ｐ布）又はシート状構造物（Ｐ
材用フエｔ＋ト）を作製しこれをパッド方式により別表
−ＩＫ示した無機コルイド溶液又は有機系樹脂液で処理
、乾燥。

キユアリングを実施して試料を作成した。尚、処理用液
の調合は充分均一になる中で攪拌を実施することＫより
行なった。

この試料を第１処理として７％硫硫酸水溶液浸浸漬１５
０℃で１時間加熱処理し、ついで第２処狸として７憾硫
酸水溶液に浸漬し、１５０℃で２時間加熱処理したのち
、さらに第２処理を数回繰返し、処理後の堆積硫酸根の
量ル−Ａ （−入−Ｘ１００）が１０係、２０チ、３０％。

に達したときの該織布またはシート状物の強力保持率を
測定した。

ここＩｃＡは織布またはフェルト状物を無機コロイド溶
液又は有機系樹脂液で処理し、ついで乾燥、キユアリン
グ（た後の重量であり、Ｂは該織布またはフェルト状物
に繰返し硫酸処理と加熱処理を施した後の重量である。

なお強力保持率は硫酸処理と加熱処理を施す前後の織布
またはフェルト状物の引張強力比で示し、処理後１ｏ　
％、２０　％、３０　％に達したときそれぞれ測定した
値を示した。

また比較のため上記実施例に於いて用いたものと同じ織
布またはシート状物を用い、有機系樹脂液で処理したの
ち乾燥、キユアリングしたものと、まりだお耐薬品処理
しないものＫついて、同様に硫酸処理と加熱処理を施し
、前記と同条件下に於ける強力保持率を算出したものを
別表−１に比較例Ｊ６１〜４として示した。

また別表−１に示した実施例中のＡ３，４４と比較例中
のＡ４．Ａ３の試料について耐熱劣−シ。

化性を比較するため堆積硫酸根の量が１０％と２０係に
達した状態のものについて、さら釦２００℃で４８時間
σ）高温乾熱処理を施し同様に高温乾熱処理前後の強力
保持率をＰ−出した。

その結果は別表２のとおりである。

別表２ 実施例８〜１１．比較例５〜７ 別表−３は各種繊維（無機繊維としてＥ−ガラス繊維、
有機＃ａ紺としてポリエステル紡績糸。

ポリ７クリｒ＝　二）　！１ル紡績糸）より構成された
１」イ」が約３３０９　／　ｍ′の織布をパッディング
方式により、別表−３に示した無機コロイド溶液で処理
し、乾燥、場合によりキユアリングを行なって試料を作
製し、この試料を用いて実施例１〜７と同様にして酸処
理前後の引張強力な測定し酸処理後の強力保持率を算出
した。但し、強力保持率の測定をまｌ債返し硫酸処坪、
加熱処理（但しポリエステル繊ｘａ　、　アクリル繊組
は１４０み。

°Ｃで処理した）後の堆積硫酸根の弼かｓ％、＋。

係、１５％に達したときについて行った、また比較のた
め上記実施例で用いたものと同じ織布を用い、まったく
ｍｌ薬品処理をしないものについて前記と同様に繰返し
硫酸処理、加熱処理（世しポリエステル、ポリアクリル
二）リル繊維は＋４ｏ’Ｃ、ガラ７、　ＫＭ維は１５０
℃で処理）を施してｎ１■記と同様に強力保持率を算出
した。結果を別表−３の１６５〜１６６にｊｐ　Ｌ、た
。

別表に示（、たとおり無機酸化物σ）コロイド化合物、
もしくは無機酸化物混合コロイド化合物を各種繊維より
４７’ｆ成された織布又はシート状構造物罠被覆するこ
と圧より耐熱性をそこなわずに耐朶品性を大巾に改良す
ることができる。またその効果は特にコロイクルアルミ
ナ水溶液処幸− 理に於いて顕著であり、又堆積硫酸根の量がＩＡい状態
での比較に於いて顕著である。尚、別表−１および別表
３に示また通り、本願発明は無機系、有機耐熱系又は通
常の有機系のいずれの繊維に対してもイ〕効であり充分
にその効果を発（；６できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 リ　ケイ素、アルミニウム、リチウムの酸化物からなる
   群から選ばれた１種以上の化合物を含む被膜形成物質を
   繊維構造物に′ｗ１覆し、てなる耐薬品性い材。 ２）被膜形成物質がコロイダルアルミナである特許請求
   の範囲第１項に記載の耐薬品性炉材。