KR100818866B1 - 여과포의 재생 방법과 재생 여과포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여과포의 재생 방법과 재생 여과포에 관한 것으로서, 재생 후에도 신품 여과포와 동등한 압력 손실 및 포집성을 확보하면서, 또한 용도가 제한받지 않고 고온하 또는 화학적으로 열악한 환경하에서도 사용할 수 있고, 저렴한 가격으로 실용성이 높은 사용 완료된 여과포의 재생 방법 및 이에 의한 저렴한 가격의 재생 여과포를 제공하는 것을 과제로 하며, 상기 과제를 해결하기 위해, (1) 본 발명의 여과포의 재생 방법은 사용 완료된 여과포를 해섬하는 해섬 처리와, 상기 해섬 처리를 거친 섬유를 부직포화하는 부직포화 처리를 적어도 포함하고, (2) 또는 본 발명의 상기 여과포의 재생 방법은 해섬 처리에 의해 얻은 섬유에 부착한 분진을 분리하는 분진 분리 처리를 상기 부직포화 처리 전에 포함해도 좋고, (3) 또한, 본 발명의 상기 여과포의 재생 방법은 해섬 처리가 자동 해섬기를 통과시킴으로써 실시하는 것이 효율적인 재생을 위해 바람직한 것을 특징으로 한다.

Description

여과포의 재생 방법과 재생 여과포{METHOD OF REGENERATING FILTER FABRIC AND REGENERATED FILTER FABRIC}

본 발명은 사용 완료된 여과포를 재생하는 여과포의 재생 방법과 사용 완료된 여과포를 재생하여 얻는 재생 여과포에 관한 것이다.

종래의 여과포의 대부분은 수고나 비용 때문에 실용상 대부분이 일회용이었다. 그러나, 여과포는 그 사용에 의해 다이옥신을 비롯한 유해 성분이 더스트로서 부착되는 경우가 있다. 이 때문에 소각 폐기나 매립 폐기에는 수고나 비용이 들고, 지구 환경에도 바람직하지 않다. 이와 같은 배경 때문에 사용 완료된 여과포의 유효한 재생 이용이 강하게 요구되고 있다.

여과포의 재생 기술로서 종래, 사용 완료된 여과포의 표면에 유수(流水)를 분사하는 등, 부착된 더스트를 물이나 세정 약제로 씻어내는 물 세척에 의한 재생 방법이 있었다(예를 들면, 일본 공개특허공보 2003-103128호 참조).

그러나, 이와 같은 물세척에 의한 방법은 구성 섬유의 표층에 부착된 더스트의 일부밖에 분리시킬 수 없고, 내부에까지 부착된 대부분의 더스트가 잔류한다. 이 때문에 물 세척에 의한 재생 여과포는 압력 손실이 신품 보다도 훨씬 높다. 예를 들면 하기 표 1에 나타내는 시험 결과에서 초기 압력 손실이 신품(70Pa)에 비해 106Pa이다. 이와 같이 재생 후는 신품과 동등한 초기 압력 손실을 얻을 수 없었다.

또한, 내부의 더스트의 잔류에 기인하여 내부로 더스트가 축적되기 쉽다. 이 때문에 물 세척에 의한 재생 여과포는 압력 손실의 상승이 매우 높고, 여과포의 눈막힘이 쉬웠다. 예를 들면 하기 표 1에 나타내는 시험 결과에서는 눈막힘을 해소하기 위해 역세척을 빈번히 실시했음에도 불구하고, 8 시간 사용 후의 압력 손실이 신품(122Pa)에 비해 302Pa이다. 이와 같이, 재생 후는 신품과 동등한 수명을 얻을 수 없었다.

또한, 눈막힘이 압력 손실을 저하시키기 때문에 통류(通流) 방향과 역방향으로 압착 공기를 분사하여 더스트를 털어내는 역세척이 빈번히 필요해진다. 그러나, 역세척시에는 순간적으로 섬유들의 교락(交絡)이 약해지므로, (여과포의 내부에서) 일단 포집한 더스트가 먼지를 함유한 공기의 통류에 의해 출구 방향으로 유출된다. 예를 들면 표 1에 나타내는 시험 결과에 의해 8 시간 사용에 의한 누계 출구 더스트 농도가 신품(1.173mg/㎥)에 비해 2.15mg/㎥이다. 이와 같이 역세척이 빈번해지면 출구 더스트 농도가 증대되어, 재생 후에 신품과 동등한 포집 효율을 얻을 수 없었다.

또한, 여과포의 표층에는 고수압이 가해질 뿐만 아니라 상기 빈번한 역세척에 의해 섬유들의 교락이 약해지고, 강도 및 연신도가 신품에 비해 크게 열화한다.

다른 여과포의 재생 기술로서 종래, 열용융 바인더 수지 또는 용매 가용성 바인더 수지를 도포한 재생 가능 여과포가 존재했다(예를 들면, 일본 공개특허공보 평9-253432호, 일본 공개특허공보 2001-336054호 참조). 이는 사용 완료된 여과포에 가열 처리 또는 용매로의 침지 처리를 하여 바인더 수지의 용융과 함께 더스트를 고효율로 용이하게 분리하는 것이다. 이에 의해 재생 후의 압력 손실이나 그 시간 상승을 신품과 동등한 정도로 억제함과 동시에 포집성을 확보하고 또한 구성 섬유의 손상을 억제하여 강도를 확보하고자 하는 것이다.

그러나, 가열 용융 또는 화학 반응에 의한 재생 방법이므로 고온하 또는 화학적으로 열악한 환경하에서는 사용할 수 없어, 용도가 제한되었다.

또한, 처음부터 고가의 특수한 바인더 수지를 특수한 도포 공정에 의해 도포하고, 재생 시에는 특수한 분리 공정에 의해 분리하므로 제조비가 들어 가격이 저렴하지 않았다. 이 뿐만 아니라 섬유 재생 시에 섬유에서 더스트를 분리하는 것은 가능해도 바인더 수지로부터 더스트를 분리하여 바인더 수지 자체를 재생하는 것은 여전히 곤란하였다. 이 때문에 가격 대비 재생 여과포로서의 실용성이 떨어졌다.

상기에 대해 감안하여 본 발명은 재생 후에도 신품 여과포와 동등한 압력 손실 및 포집성을 확보하면서, 또한 용도가 제한되지 않고 고온하 또는 화학적으로 열악한 환경하에서도 사용할 수 있고, 저렴한 가격으로 실용성이 높은 사용 완료된 여과포의 재생 방법 및 이에 의한 저렴한 가격의 재생 여과포를 제공하는 것을 과제로 한다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2003-103128호

특허문헌 2: 일본 공개특허공보 9-253432호

특허문헌 3: 일본 공개특허공보 2001-336054호

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하 (1) 내지 (12) 수단을 채용하고 있다.

(1) 본 발명의 여과포의 재생 방법은 사용 완료된 여과포를 해섬(解纖)하는 해섬 처리와, 상기 해섬 처리를 거친 섬유를 부직포화하는 부직포화 처리를 적어도 포함한다.

여기서, 본 발명의 해섬 처리는 사용 완료된 여과포를 각 해섬 단체(單體)로 해섬하는 처리를 말한다. 또한, 본 발명의 부직포화 처리라는 것은 해섬한 섬유를 주체로 한 것을 정리하고, 섬유의 엉킴 또는 고착이나 결합에 의해 원하는 형상으로 부직포 성형하는 처리를 말한다.

이와 같으면 해섬에 의해 섬유 단위(單位)로 하는 것에 의해 재생 전의 구성 섬유의 표층 부분이나 내부 부분에 상관없이 섬유간에 부착된 더스트를 확실히 분리할 수 있다.

이에 의해 상기 물세척법으로는 분리할 수 없었던 구성 섬유의 내부까지 부착된 더스트를 분리하여 재생 후의 압력 손실이나 그 시간 상승 및 포집성을 신품 여과포와 동등한 정도로 얻을 수 있다. 또한, 물 세척에 의해 구성 섬유의 교락이 약해지지도 않고, 신품 여과포와 동등한 정도의 강도를 확보할 수 있다.

또한, 부직포화 처리에 의해 섬유의 교락이 강고해지고, 상기 물세척법에 비해 신품 여과포에 가까운 강도를 얻을 수 있다.

또한, 해섬 처리와, 상기 해섬한 섬유의 부직포화 처리에 의한 재생 방법은 상기 바인더 수지와 같은 열용융 또는 화학 반응성 수지를 이용하지 않고 재생할 수 있으므로 고온용 또는 화학적으로 열악한 환경하에서도 사용할 수 있고, 상기 바인더 수지를 이용한 여과포와 같이 용도가 제한되지 않는다.

또한, 상기와 같은 고가의 바인더 수지를 이용하지 않고, 특수한 도포 공정의 필요도 없으므로 상기 바인더 수지를 이용한 여과포에 비해 저렴한 가격으로 실용성이 높은 재생이 가능하다.

(2) 또는 본 발명의 상기 여과포의 재생 방법은 해섬 처리에 의해 얻은 섬유에 부착된 분진을 분리하는 분진 분리 처리를 상기 부직포화 처리 전에 포함해도 좋다. 즉, 사용 완료된 여과포를 해섬하는 해섬 처리와, 상기 해섬한 섬유에 부착된 분진을 분리하는 분진 분리 처리와, 상기 분진 분리 처리를 한 섬유를 부직포화하는 부직포화 처리를 적어도 포함하는 여과포의 재생 방법으로 해도 좋다.

이와 같으면 해섬 후, 또한 분진 분리 처리를 함으로써 보다 많은 더스트를 분리할 수 있고, 우수한 통기도나 포집성을 얻을 수 있다.

또한, 부직포화 처리에 의한 해섬의 교락이 더 강고해지고, 상기 물세척법에 비해 신품 여과포에 가까운 강도를 얻을 수 있다.

(3) 또한, 본 발명의 상기 여과포의 재생 방법은 해섬 처리가 자동 해섬기를 통과시킴으로써 실시하는 것이 효율적인 재생을 위해 바람직하다.

이와 같으면 기계적인 자동 해섬에 의해 보다 용이하게 더스트를 분리할 수 있고, 용이한 재생, 나아가서는 저렴한 재생이 가능해진다.

(4) 또한, 본 발명의 상기 여과포의 재생 방법에 있어서 사용 완료된 여과포는 다이옥신 및 다이옥신 기원 물질을 모두 분해하는 약제를 첨가하여, 다이옥신의 여과포로의 부착을 억제하면서 사용한 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명의 다이옥신 기원 물질이라는 것은 클로로페놀이나 클로로벤젠 등의 다이옥신 전구체를 말한다.

이와 같으면 사용 완료되기 이전의 여과포의 사용 상태에서 첨가한 약제가 먼지를 함유한 공기 중의 다이옥신과 다이옥신 기원 물질을 분해하여 다이옥신의 농도 자체를 낮춘다. 이에 의해 여과포와 접촉하는 더스트 중의 다이옥신의 절대수를 억제하고, 다이옥신의 여과포로의 부착을 억제한다. 이와 같이 하여 다이옥신의 섬유 부착을 억제한 여과포를 사용 완료된 여과포로서 해섬하는 것으로 다이옥신의 부착이 거의 없는 재생 여과포를 얻을 수 있다.

이에 의해 종래 이용이 곤란했던 다이옥신 분위기하에서 사용된 사용 완료된 여과포라도 재생 원료로서 사용할 수 있다. 나아가서는 다이옥신이 부착된 여과포의 폐기 수순에 필요한 비용이나 수고를 대폭 삭감할 수 있고, 저렴한 가격으로 실용성이 높은 재생 방법이 된다.

(5) 또한, 상기 여과포의 재생 방법에 있어서, 사용 완료된 여과포가 PTFE 섬유를 주 성분으로 하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같으면 강도 및 여과 포집 성능이 우수하고, 또한 내약품성 또는 내열성이 우수한 재생 여과포를 얻을 수 있다.

(6) 또는 상기 여과포의 재생 방법에 있어서, 사용 완료된 여과포는 적어도 PTFE 섬유와 무기 섬유를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같으면 재생 여과포는 해섬된 무기 섬유를 포함하게 되어, 포집 성능이 향상된다. 또한, 무기 섬유를 해섬 처리 전에 분리하기 위한 수고나 비용을 삭감할 수 있고, 무기 섬유를 포함하는 재생 여과포를 효율적으로 얻을 수 있다.

(7) 본 발명의 재생 여과포는 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 해섬 섬유를 주체로 한 포집층을 적어도 구비하는 것을 특징으로 한다.

(8) 또한, 상기 재생 여과포는 포집층을 고정하는 기포(基布)를 구비해도 좋다. 즉, 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 포집층과, 이 포집층을 고정하는 기포를 적어도 구비하는 재생 여과포로 해도 좋다.

이와 같으면 기포에 의해 더 고강도가 되고, 사용 중인 역세척에 의해서도 구성 섬유의 교락의 강도를 신품 여과포와 동등한 정도 이상으로 유지할 수 있다.

(9) 또한, 상기 재생 여과포는 포집층이 상기 해섬 섬유에 보조 섬유를 혼입하여 이루어지도록 해도 좋다.

즉, 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 섬유에 보조 섬유를 혼입하여 이루어진 포집층을 적어도 구비한 재생 여과포, 또는 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 섬유에 보조 섬유를 혼입하여 이룬 포집층과, 포집층을 고정하는 기포를 적어도 구비하는 재생 여과포로 해도 좋다.

이와 같으면 보조 섬유의 혼입에 의해 강도 및 연신도가 높은 재생 여과포를 얻을 수 있다.

(10) 상기 재생 여과포로서 포집층은 그(해당 포집층) 자체를 구성하는 섬유를 부직포화하여 이루어지도록 해도 좋다.

즉, 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 섬유를 부직포화하여 이루어진 포집층 또는 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 섬유에 보조 섬유를 혼입하고, 이를 부직포화하여 이루어진 포집층이라도 좋다.

(11) 상기 재생 여과포에 있어서, 사용 완료된 여과포는 PTFE 섬유를 주 성분으로 하여 이루는 것이 바람직하다.

(12) 또는 상기 재생 여과포에 있어서, 사용 완료된 여과포가 적어도 PTFE 섬유와 무기 섬유를 포함하여 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

상기 (1) 내지 (12)의 수단을 채용하는 것으로 재생 후도 신품 여과포와 동등한 압력 손실 및 포집성을 확보하면서, 또한 용도가 제한받지 않고 고온하 또는 화학적으로 열악한 환경하에서도 사용할 수 있고, 저렴한 가격으로 실용성이 높은 사용 완료된 여과포의 재생 방법 및 재생 여과포를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 여과포의 재생 방법의 실시예를 나타내는 플로우차트,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 재생 여과포의 전자 현미경 사진, 및

도 3은 신품 여과포의 전자 현미경 사진이다.

이하, 본 발명의 구성을 실시예로서 나타낸 도면 및 도면 대용 사진에 기초하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예의 재생 방법의 플로우차트이고, 도 2는 본 발명의 해섬 처리에 의해 해섬한 섬유의 상태를 나타내는 1000배의 전자현미경 확대 사진이고, 도 3은 도 2와의 비교 참조를 위해 해섬 처리를 실시하지 않은 섬유의 상태를 나타내는 1000 배의 전자현미경 확대 사진이다.

본 발명에서 이용한 여과포 및 재생 여과포는 분체 포집에 이용하는 여과포이다. 특히 이하의 실시예에서는 소각 시설에 있어서 소각로에서 분출되는 소각 연기를 여과 집진하는 여과 집진기에 고정되고, 고온용, 즉 150℃ 이상의 분위기에서 다이옥신, 중금속 등의 유해 더스트를 함유하는 더스트를 분진으로서 여과 포집하는 것이다.

유해 더스트는 분진으로서 여과 포집되는 더스트 중, 환경 보호나 보건 위생의 관점에서 유해하게 되는 것을 말하며, 예를 들면 공적 기관에 의해 환경으로의 배출량이나 인체로의 내용 섭취량의 규제가 촉구되고, 폐기 시에 비산 방지 처리를 요하는 것이 해당한다.

특히, 유해 더스트 중 다이옥신은 일반적으로 독성 평가가 높고, 환경 기준 뿐만 아니라 오염 감시나 제거 방법이 특정되어 있는 사정이 있다. 종래, 다이옥신 분위기하에서 사용된 여과포는 유효한 재이용이 곤란하므로 모두 매립 처분하고 있다. 이에 대해 실용적인 본 발명의 여과포의 재생 방법을 다이옥신을 함유한 더스트를 포집한 여과포의 재생 이용으로서 적용하면, 지구 환경에 바람직할 뿐만 아니라 인체로의 유해물의 축적 방지, 처분 비용이나 수고의 삭감에도 연결된다.

또한, 유해 더스트 중 중금속으로서 예를 들 수 있는 수은, 카드뮴, 납 등도 또한 처분 방법이나 환경을 둘러싼 후의 인체로의 축적이 문제로 되어 있는 바, 이들 중금속이 부착된 여과포에 대해서도 실용적인 본 발명의 여과포의 재생 방법을 적용하면 지구 환경에 바람직하고, 또한 인체로의 유해물의 축적 방지에도 연결된 다.

본 실시예의 여과포 및 재생 여과포는 적어도 PTFE 섬유를 주 성분으로 하는 포집층을 구비한다. PTFE 섬유는 내약품성, 내열성, 전하 유지성 및 강도성이 우수하므로 여과 포집층에 적합하다. 한편, PTFE 섬유의 소각에 의해 불화수소, 불화탄소 등의 불소 화합물을 비롯한 유해 가스가 발생되고, 상기 다이옥신과 동일한 폐기의 문제가 있으므로 PTFE 섬유는 특히 재생 이용이 요구되는 섬유이다.

이 PTFE 섬유로 이루어진 포집층의 여과포는 분위기 150℃ 이상의 고온용 여과포로서 이용하는 것에 의해 종래의 열용융 바인더 수지를 도포한 여과포로는 사용할 수 없었던 고온 집진에 이용할 수 있다.

포집층의 섬유는 PTFE 섬유 외에 유리 섬유, PPS, 폴리이미드, 메타아라미드 등으로 이루어진 것, 또는 이들을 PTFE 섬유에 혼입해도 좋다. 특히 재생 후의 포집층의 섬유는 재생 섬유를 주 성분으로 하고, 이에 여과포의 기능(강도, 연신도 또는 포집 성능)을 보조하는 1 종류 또는 2 종류 이상의 보조 섬유를 혼입한 것이 바람직하다.

보조 섬유는 신품의(사용 완료되지 않은) 섬유인 것이 바람직하고, 구체적으로는 재생 여과포에 적합한 PTFE 섬유 또는 실리카, 알루미나, 유리 섬유 등의 무기 섬유를 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 보조 섬유는 다른 구성 섬유에 비해 길고, 또는 가는 것이 바람직하다. 사용 완료된 여과포의 재생 과정에 있어서의 보조 섬유는 후술하는 「보조 섬유 배합 공정」으로 배합된다.

(재생 방법의 예)

본 실시예의 여과포의 재생 방법은 도 1에 도시한 바와 같이, 1. 소각로의 정상 운전시 및 상승(기동)시, 하강(정지)시에 약제를 첨가하여 유해 더스트 성분을 제거하고, 부착이나 생성을 방지하는 약제 첨가 처리와, 2. 집진기로부터 사용 완료된 여과포를 벗겨 회수하고, 금속 등을 분리한 여과포를 물세척하여 건조하는 물세척 처리와, 3. 사용 완료된 여과포를 각 섬유로 해섬하는 해섬 처리와, 4. 이 해섬된 섬유에 부착된 분진을 분리하는 분진 분리 처리와, 5. 분진 분리 처리를 한 섬유를 부직포화하는 부직포화 처리와, 6. 부직포화한 섬유를 니들 펀치에 의해 기포에 고정하는 펀칭 처리와, 7. 이 펀칭 처리를 한 부직포를 표면에서 보강 마무리하여 섬유의 탈락을 방지하는 마무리 처리로 이루어진 이하, 각 처리에 대해 설명한다.

(1. 약제 첨가 처리)

약제 첨가 처리는 로(爐) 및 집진기의 운전 중, 즉 사용 중인 여과포에 약제를 첨가하는 처리이다. 구체적으로는 소각로의 정상 운전 시, 유해 더스트 생성 방지 및 제거를 위한 약제를 산포하는 정상 시 처리와, 소각로의 기동 시 및 운전 정지 시에 유해 더스트 분해 제거제를 산포하는 기동·정지 시 처리로 이루어진다. 이에 의해 먼지를 함유한 공기 내의 유해 더스트의 절대 수를 감소시키고, 유해 더스트의 여과포로의 부착을 억제하면서 여과포를 사용할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 약제가 다이옥신 및 다이옥신 기원 물질을 모두 분해하는 약제이며, 약제 첨가 처리에 의해 얻어진 사용 완료된 여과포는 유해 더스트의 부착이, 예를 들어 다이옥신이면 3ng(나노그램)-TEQ/g 이하로 억제된 것으로 이 루어진다.

또한, 약제 첨가 처리는 다이옥신 및 다이옥신 기원 물질을 비롯한 유해 더스트가 발생하는 경우에 필요해지는 처리이며, 이들 유해 더스트가 발생하지 않는 경우에는 불필요하다.

정상시 처리는 냉각탑으로부터 집진기 전에 걸쳐 정기적으로 약제인 유해 더스트 생성 방지제를 분무에 의해 산포하는 처리이다. 이에 의해 소각로 운전 중에 조금씩 발생하는 유해 더스트의 생성을 방지하고, 또한 집진기 내에서 유해 더스트를 흡착 제거한다.

유해 더스트 생성 방지제는 유해 더스트가 가스상 또는 고체상의 다이옥신인 경우에는 이 가스상 및 고체상의 다이옥신을 흡착하는 활성탄 및 소석탄을 주 성분으로 하고, 예를 들면 우에다 세키탄 세이조 가부시키가이샤제 「유에스라임CD(상품명)」를 이용한다. 야쿠센 가부시키가이샤제 「쿠마카르크(상품명)」를 이용할 수도 있다. 산포된 유해 더스트 생성 방지제는 집진기 내의 여과포상에 수 ㎛ 두께의 유해 더스트 제거층을 형성하는 것으로 여과포로의 유해 더스트인 고체 다이옥신의 부착을 방지한다.

기동·정지 시 처리는 소각로의 기동·정지 시에 냉각탑이나 연도(煤道), 집진기 전으로 약제인 유해 더스트 분해 제거제를 분무에 의해 산포하는 처리이다. 이에 의해 먼지를 함유한 공기의 주 경로 전체를 유해 더스트 분해 제거층으로 하는 것으로 유해 더스트 및 그 기원 물질을 분해한다. 구체적으로는 300mg/N㎥ 정도 분무하는 것으로 분위기 300℃ 이하가 되는 소각로의 기동, 정지 시에 연도나 집진기 내에서 발생한 고농도의 다이옥신 및 다이옥신 기원 물질을 분해한다.

여기서, 소각로의 기동·정지 시라는 것은 소각로 및 집진기의 운전 시의 일부에 포함되는 의미이다. 구체적인 시기는 비교적 대규모의 소각 시설이면 통상 약 3 개월 정도마다 실시되는 기기 검사 시를 말하며, 비교적 소규모의 소각 시설이면 7일 내지 10일 정도마다 실시되는 운전 휴지 시를 말한다.

다이옥신 기원 물질이라는 것은 클로로페놀이나 클로로벤젠 등의 다이옥신 전구 물질을 말한다. 이 다이옥신 전구 물질은 소각로외의 다이옥신의 이차 생성의 기원이 되는 물질이다.

유해 더스트 분해 제거제는, 예를 들면 구리다 고교 가부시키가이샤제「아슈나이트멀티 A(상품명)」를 이용한다. 산포된 유해 더스트 분해 제거제는 가스상 및 고체상의 유해 더스트인 다이옥신을 분해함과 동시에 다이옥신 기원 물질을 분해하여 유해 더스트의 생성을 방지한다. 따라서 먼지를 함유한 공기 내의 다이옥신의 증가를 방지하고, 또한 다이옥신 및 다이옥신 열원 물질의 농도 자체를 낮춘다. 그리고, 이들의 퇴적, 나아가서는 여과포로의 부착을 방지한다.

(2. 물세척 처리)

물세척 처리는 집진기로부터 사용 완료된 여과포를 벗겨 회수하고, 금속 등을 분리한 후에 사용 완료된 여과포를 유수 중에 투입하여 용이하게 분리 가능한 더스트를 씻어내는 처리이다. 유수에는 계면 활성제를 혼입하고, 더스트를 화학적으로 흡착 분리하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 이중 통 회전 드럼식 물세척 세정기 등에서 물세척하여 건조시킨다.

사용 완료된 여과포라는 것은 집진기에 고정된 여과포를 계속 사용함으로써 집진기에 고정된 상태 그대로는 여과포로서의 기능을 하지 않는 여과포를 말한다. 구체적으로는 압착 공기에 의한 역세척을 적절히 실시하면서 소각 연기 중의 더스트를 여과 집진한 결과, 고체의 더스트가 여과포의 내부까지 퇴적된 상태를 말한다. 또는 통기도 1cc/㎠/sec 이하 또는 운전 중인 압력 손실이 1800 Pa 이상이 되고, 적어도 일부분에 눈막힘이 발생한 상태, 또는 표면이나 내부의 파손 또는 섬유 붕락이 눈으로 확인되어 포집 기능 자체에 문제가 있는 상태의 여과포를 말한다. 이 포집 기능 자체에 문제가 있는 상태라는 것은 적어도 일부분에서 가루 누설이 발생하여 운전 시의 출구 더스트 농도가 크게 악화된 상태를 말하며, 예를 들면 사용에 의해 대폭 늘어난 여과포의 일부가 형태 유지 금속(리테이너) 등의 여과포 부속물로부터 크게 뜬 상태, 또는 사용에 의해 대폭 줄어든 여과포의 일부에 섬유 교락의 느슨함(풀림)이나 금이 발생한 상태를 포함한다. 집진기에 의한 통상의 고온 집진에서는 5개월 내지 5년 정도의 계속 운전에 의해 사용 완료된 여과포가 되고, 특히 소각로의 소각 연기의 집진에서는 3년 내지 5년 정도의 운전에 의해 사용 완료된 여과포가 된다.

이와 같은 화학적 분리를 수반한 습식 세정은 집진기에 고정된 상태 그대로 압착 공기 등을 분사하는 역세척에 비해 세정도가 높다. 또한, 다음에 설명하는 해섬 처리 이전에 실시하는 것으로 해섬 처리에 의한 더스트의 분리가 고효율이 된다. 단, 여과포의 표층 이외의 부분에까지 충분한 가압을 가하는 것은 곤란하므로, 내부의 구성 섬유간에 부착된 더스트 등을 완전히 씻어내지 못한다.

(3. 해섬 처리)

그리고, 해섬 처리는 사용 완료된 여과포를 각 섬유로 해섬하는 것으로 구성 섬유의 내부에서 섬유 사이에 끼워진 더스트를 분리함과 동시에, 해섬 시의 물리적 압력 및 충격, 진동을 부여하여 각 섬유에 정전적으로 부착된 더스트를 분리하는 처리이다. 이에 의해 간단하고 저렴한 가격으로 고성능의 재생 여과포를 얻을 수 있고, 실용성이 있는 재생이 가능해진다. 본 실시예에서는 해섬 처리를 자동 해섬기를 통과시킴으로써 실시한다.

자동 해섬기라는 것은 섬유의 해체를 수동 이외의 동력에 의해 자동적으로 실시하는 해섬기를 말하며, 수동으로만 실시하는 해섬을 제외한 의미이다. 구체적으로는 해섬 전의 여과포의 해섬기로의 이송과, 이송한 섬유의 해섬을 수동 이외의 다른 동력에 의해 또는 수동 및 수동 이외의 다른 동력에 의해 연속적으로 달성하는 것이다. 예를 들면, 코민그롤식 등의 건식 자동 해섬기를 이용하여 섬유 뭉치가 없어지기까지 반복하여 자동 해섬기를 통과시킴으로써 섬유 길이 10mm 내지 50 mm, 바람직하게는 20mm 내지 40mm의 각 해체 섬유를 얻는다. 코민그롤은 날붙이 롤, 가네트롤 등의 임의의 것을 사용할 수 있다.

이 해섬 처리 시에 후술하는 보조 섬유 배합 공정에서 배합하는 보조 섬유가 되는 자투리를 더해 해섬 처리와 보조 섬유 배합 공정을 동시에 실시해도 좋다.

(4. 분진 분리 처리)

분진 분리 처리는 공지된 분진 분리기를 이용하여 해섬 후의 각 섬유에 부착된 더스트를 분리하는 것이다. 공지된 분진 분리기라는 것은 예를 들면 호소카와 미크론 가부시키가이샤제 「미크론세퍼레이터(상표)(MS-1)」또는 오사카 기코우 가부시키가이샤제「울클리너」, 이케카미 기카이 가부시키가이샤제「바인더 제거기」를 들 수 있고, 펀칭 메탈에 의한 분리 방식, 기류 분리 방식 등의 건식 분리 장치 뿐만 아니라 상기 물세척 처리에서 이용하는 물세척 세정기 등에 의한 습식 분리 장치를 이용할 수 있다. 해섬 후의 섬유를 더 분진 분리함으로써 섬유 단위에 부착되어 있는 분진 더스트를 고효율로 분리할 수 있다. 이에 의해, 사용에 의해 여과포의 내부까지 축적되고, 역세척이나 종래의 물세척에 의한 재생법으로는 제거할 수 없었던 미세한 더스트를 분리하게 된다. 그 외에 분진 분리 처리가 물세척에 의한 것이라도 좋다.

(5. 부직포화 처리)

부직포화 처리는 해섬한 다수의 섬유에 보조 섬유를 배합하는 보조 섬유 배합 공정과, 이들 각 섬유를 재생 여과포의 포집층으로서 성형화하는 랩폼(lapform) 공정으로 이루어진다.

보조 섬유 배합 공정은 해섬 후의 각 섬유 보다도 긴 섬유를 배합하여 부직포화후의 각 섬유들의 교락을 강고하게 하고, 재생한 포집층의 강도 및 연신도를 높이는 공정이다. 이는 재생 후의 여과포의 용도에 따라서 임의로 부가되는 공정이다. 구체적으로는 50mm 내지 70mm의 섬유 길이, 직경 5㎛ 내지 20㎛의 보조 섬유를 중량비 20% 내지 70%, 바람직하게는 30% 내지 60%로 균일하게 가한다.

보조 섬유의 소재는 본 실시예에서는 재생 전의 포집층과 동일한 PTFE 섬유로서, 여과포로서의 사용을 실시하지 않은 신품의 섬유를 이용한다. 그외에 보조 섬유는 사용 목적에 적합한 범위로 포집층과 다른 소재의 것, 예를 들면 PTFE 보다도 소섬유 직경의 무기 섬유(실리카, 알루미나, 유리 섬유 등)를 이용해도 좋다. 이 보조 섬유 배합 공정에 의해 재생 후의 포집층의 교락이 더 강고해진다. 또한, 유리 섬유를 혼입하는 것에 의해 정전 효과가 상승되고, 재생 후의 포집 효율이 상승된다.

보조 섬유의 섬도는 1dtex 내지 15dtex, 또는 3dtex 내지 10dtex인 것이 바람직하다. 섬도 1dtex 미만의 보조 섬유는 입수가 곤란하고, 또한 섬도 15dtex 이상의 보조 섬유는 압력 손실이 커지기 때문이며, 섬유 직경이 작은 보조 섬유를 혼입하는 것으로 포집층 전체의 평균 섬유 직경이 작아지고 압력 손실이 저하한다.

랩폼 공정은 해섬한 섬유를 필요에 따라 보조 섬유와 함께 정리하여 재생 후의 포집층으로 하기 위해, 원하는 형상으로 성형(폼)하는 공정이다. 원하는 형상이라는 것은 예를 들면 판 형상, 웹 형상, 시트 형상 등 포집층으로서 배치되어 기능하는 형상이다. 압축 롤로 시트상으로 압축하여 겹치는 카드식, 공기로 흡인함으로써 시트화하는 에어레이식 외에 초지식(抄紙式) 등 공지된 성형 처리를 이용할 수 있다. 성형 시에는 정전기나 마찰을 억제하기 위해 유제(油劑) 등을 첨가해도 좋다.

(6. 펀칭 처리)

펀칭 처리는 성형화한 섬유군으로 이루어진 포집층과, 상기 포집층을 따라서 강도 및 연신도를 높이는 기포를 니들 펀칭에 의해 고정하는 처리이다. 또는 필요에 따라서 기포 등을 따르지 않고 성형화한 섬유군으로 이루어진 포집층을 단독으 로 니들 펀칭하는 처리이다. 니들 펀칭을 실시하는 것에 의해 섬유군을 구성하는 섬유들의 교락이 강고해진다. 또한, 기포를 따라서 펀칭 처리를 실시한 경우에는 비약적으로 강도 및 신도가 높아진다.

기포는 포집층과 동일 소재인 PTFE제인 것이 바람직하다. PTFE제이면 내열성, 내약품성이 우수하고, 또한 재생 후에도 순도가 높은 것이 된다. 또한 그외에 다른 소재의 것 또는 다른 소재를 혼입한 것이면 필요한 강도를 확보하면서 저렴하게 할 수 있다. 또한, 강도 100N/㎝ 폭 이상, 연신도 40 % 이하인 것이 바람직하다.

(7. 마무리 처리)

마무리 처리는 부직포화한 재생 여과포의 형태를 고정하는 처리이며, 필요에 따라서 임의로 실시된다. 구체적으로는 수지로 표면을 가공하는 수지 가공 공정과 열처리를 하는 열처리 공정으로 이루어진다.

수지 가공 공정은 성형화한 포집층의 표면에 수지를 부착 가공하여 재생 후의 포집층으로부터 각 섬유가 탈락되어 발진(發塵)하는 것을 방지하는 임의의 공정이다. 부착 가공은 액상 수지에 침지하는 딥핑외에 스프레이 코팅, 도포 등의 공지된 수단에 의한다.

열처리 공정은 재생 여과포의 형태를 안정시키기 위해, 200℃ 내지 330℃의 열처리를 실시하는 공정이고, 고온용 등의 용도에 따라서 임의로 실시된다. 이에 의해, 재생 여과포를 150℃ 이상의 고온하에서 사용한 경우의 섬유의 붕괴를 방지할 수 있다.

(결과물의 특정)

이하, 상기 재생 방법에 의해 재생된 본 발명의 재생 여과포를 특정한다. 본 발명의 재생 여과포는 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 포집층을 적어도 구비한다. 또한, 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 포집층과, 이 포집층을 고정하는 기포를 적어도 구비해도 좋다.

사용 완료된 여과포는 적어도 PTFE 섬유를 포함한다. PTFE 섬유는 사용 완료된 여과포의 주 성분으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 또는 PTFE 섬유 뿐만 아니라 적어도 무기 섬유를 포함하여 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

포집층은 포집층을 구성하는 섬유를 부직포화하여 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 포집층 자체를 구성하는 섬유는 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 해섬 섬유를 주체로 하여 이루어진다. 이 포집층을 구성하는 섬유는 상기 해섬 섬유에 보조 섬유를 혼입하여 이루어지도록 해도 좋다.

기포는 포집층의 형상 유지나 강도, 연신도의 확보를 위해, 필요에 따라서 포집층에 고정된다. 포집층에 보조 섬유를 혼입하거나 포집층을 구성하는 섬유를 부직포화함으로써 필요한 강도가 얻어질 경우에는 반드시 필수 요소는 아니다.

즉, 강도를 충분히 얻을 수 있는 재생 여과포의 구성 태양으로서, 예를 들면 이하 2가지 태양을 들 수 있다. 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 섬유에 보조 섬유를 혼입하고, 이를 부직포화하여 구성한 포집층으로 이루어진 재생 여과포이거나, 또는 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 섬유를 부직포화하여 이루어진 재생 여과포이다.

또한, 더 바람직한 강도를 확보할 수 있는 구성 태양으로서, 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 섬유에 보조 섬유를 혼입하여 이루어진 포집층과, 포집층을 고정하는 기포를 구비한 재생 여과포를 예로 들 수 있다.

본 발명의 재생 여과포는 일단 해섬하는 것으로 포집층의 표층 뿐만 아니라 두께 방향에 걸쳐 대략 균일하게 피브릴(fibril)화되고, 비교적 두꺼운 피브릴층이 형성된다.

여기서 대략 균일한 피브릴화라는 것은 도 2에 도시한 바와 같이 눈으로 봐서 분지(分枝) 전의 섬유 간(幹) 1 개당 10 개 이하의 섬유의 분지가 있는 상태를 말한다.

또한, 도 2는 본 발명의 재생 방법에 있어서, 해섬 처리에 의해 피브릴화된 섬유의 상태를 나타내고, 1000배의 전자현미경 확대 사진이다. 비교 참고로서 도 3은 해섬 처리를 하지 않고 피브릴화되지 않은 섬유의 상태를 나타낸다. 1000배의 전자현미경 확대 사진이다.

본 발명의 재생 여과포는 사용에 의해 더스트가 부착된 여과포를 재생하는 것이며, 본 발명의 재생 방법에 의해서도 약간의 더스트가 잔류한다. 구체적으로는 재생 여과포의 포집층에서 1g/㎡ 정도 이하의 더스트, 적어도 수mg/㎡ 이상의 더스트가 잔류한다. 잔류해도 초기 통기량이 신품 여과포와 동등한 정도이면 실사용상은 문제없다. 또한, 초기 더스트의 잔류에 의해 장시간 사용에 의해 내부에 더스트가 축적되기 쉽고, 통기량의 상승이 약간 커지지만, 초기 통기량이 신품 여과포와 동등한 정도이면 실사용상은 문제없다. 하기 표 1에 나타내는 시험 결과와 같이 8시간 사용 후의 135Pa도 충분히 실용상 견딜 수 있는 값이다.

또한, 본 발명의 재생 여과포에 있어서, 해섬에 의해 얻어진 섬유는 섬유 길이 20mm 내지 40mm, 길어도 50mm 이하이다. 이는 자동 해섬기를 통과하는 것에 의한 기계적인 제한이다.

여과포의 밀도량(기포와 포집층으로 이루어진 여과포 전체의 밀도량)은 300g/㎡ 내지 1000g/㎡ 정도(특히, 기포를 갖는 여과포에서는 400g/㎡ 이상)이고, 바람직하게는 600g/㎡ 내지 800 g/㎡ 이다.

본 실시예의 재생 여과포는 자동 해섬기에 의한 기계적인 해섬에 의해 도 2에 도시한 바와 같이 해섬 섬유가 대략 균일하게 피브릴화된다. 이 피브릴화된 해섬 섬유를 이어 부직포화하는 것으로 400g/㎡ 정도의 밀도량으로 해도 소요의 포집률을 얻을 수 있다. 이에 의해 소량의 원 섬유량에 대해 많은 재생 섬유를 얻을 수 있고, 원 재료의 비용 절감에 의해 매우 저렴한 재생 섬유를 얻을 수 있다.

한편, 포집층은 밀도량이 500g/㎡ 정도 이상, 더 바람직하게는 700g/㎡ 이상이면, 고밀도의 균일하게 피브릴화된 섬유에 의한 고밀도의 재생 섬유를 얻을 수 있고, 종래에 포집 불가능했던 미립자 직경 더스트도 포집할 수 있다. 또는 포집층의 두께를 비교적 얇게 해도 압력 손실을 억제한 상태 그대로 고포집률을 확보할 수 있다. 이에 의해 저렴한 재생 여과포를 얻을 수 있다.

또한, 해섬 섬유의 피브릴화된 부분은 섬유 본체 부분에 대해 매우 가늘다. 이 때문에 피브릴화 부분의 압력 손실은 측정 오차 이하가 되고, 피브릴화되어 있지 않은 섬유만으로 이루어진 포집층에 비해 포집 효율이 높아진다.

본 실시예의 재생 여과포는 포집층의 표층 뿐만 아니라 두께 방향으로 대략 균일하게 피브릴화되므로, 예를 들면 표리의 피브릴층에 단층(斷層)이 형성되지 않고, 표리의 피브릴층간의 이층(異層)을 통과하는 에어의 관성에 의해 포집 효율이 저하하지도 않는다. 이 때문에 더스트의 확실한 포집이 가능하고, 포집 효율이 우수하다.

본 발명은 각 부의 구체적인 구성, 기계 및 방법을 포함하여 상기 실시예에 한정되지 않고, 적어도 해섬 처리를 갖는 것이면(바람직하게는 해섬 처리 및 부직포화 처리를 갖는 것이면), 예를 들면 상기 실시예의 약제 첨가 처리, 물세척 처리, 분진 분리 처리, 펀칭 처리 및 마무리 처리의 각각은 여과포의 용도에 따라서 임의로 선택되고, 필요에 따라서 재생 방법의 각 처리 단계에 포함된다. 또한, 마찬가지로 재생 여과포의 용도에 따라서 다른 처리가 포함된다. 그외에 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형 및 각 공정의 조합이 가능하다.

(비교 시험)

본 발명의 실시예 1에 대해 이하의 비교 시험을 실시했다. 비교 대상은 신품 여과포와 실시예 1의 재생 방법 중 물세척 처리만을 실시한 비교예이다.

실시예 1

비교 시험에 이용하는 본 발명의 실시예 1로서 포집층 및 기포 모두 PTFE 섬유로 이루어진 여과포인 가부시키가이샤 후지코제 BF-800를, 호소카와미크론 가부시키가이샤제 TQPJ형 여과식 집진기로 6개월간 운전한 후 회수하고, 이를 세탁기로 물세척한 후에 건조시키고(물세척 처리), 이를 가부시키가이샤 후지코제 건식 자동 해섬기에 의해 회전수 500rpm으로 섬유 길이 40mm 이하의 섬유로 해섬하고(해섬 처리), 이를 호소카와미크론 가부시키가이샤제 미크론 세퍼레이터(MS-1)에 의해 로터 회전수 2100rpm으로 더스트 분리하고(분진 분리 처리), 이를 시판되는 롤러카드에 의해 랩폼하고(부직포화 처리), 또 강도 750N/5㎝ 폭, 연신도 25%의 기포를 니들 펀칭에 의해 고정하고(펀칭 처리), 두께 1.3mm의 여과포로 성형한 것을 이용한다.

(비교예 1(신품 여과포))

비교예 1의 신품 여과포로서 가부시키가이샤 후지코제 BF-800을 이용한다.

(비교예 2(물세척법에 의한 재생 여과포))

비교예 2로서 상기 실시예 1의 해섬 처리, 그 후의 분진 분리 처리, 부직포화 처리, 펀칭 처리 및 마무리 처리를 실시하지 않은 여과포를 이용한다.

(비교 시험의 내용 및 측정 결과)

비교 시험으로서 독일 VDI3926에 준거하여 초기 통기도, 최종 통기도, 출구 더스트 농도를 측정했다. 측정 조건으로서 여과 속도 3.0m/min, 입구 더스트 농도 5.0g/㎥, 더스트는 JIS10종(플라이애시)을 이용했다. 또한, 통기도가 1000Pa에 도달했을 때는 수시간 압착 공기의 분사에 의한 역세척을 실시하여 만들고, 8시간을 시험 시간으로서 연속 운전했다.

초기 통기도는 시험 개시 직후의 통기도이다. 최종 통기도는 시험 시간 8 시간이 경과된 후의 통기도이다. 출구 더스트 농도는 8시간의 운전에 의해 출구에서 얻어진 전체 더스트량을 8시간의 전체 풍량으로 나눈 값이다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

상기 표 1에 나타내는 측정 결과에 의하면 본 발명에 의한 실시예 1의 재생 여과포는 초기 통기도 70Pa이고, 신품 여과포(70Pa)와 동일한 압력 손실을 나타낸다. 이는 본 발명의 재생 방법에 의해 더스트가 신품 여과포와 동등한 정도까지 분리되고, 실용성이 있는 재생 여과포를 얻을 수 있는 것을 의미한다. 또한, 물세척만에 의한 비교예의 재생 여과포(106Pa)에 비해 훨씬 많은 더스트가 분리되어 있다.

또한, 8시간 사용 후의 압력 손실은 135Pa이고, 신품 여과포(122Pa)에 비해 수치상 약간 크지만, 실용상으로는 눈막힘이 쉽지 않고, 신품 여과포와 동일한 정도의 수명이 된다. 또한, 비교예의 재생 여과포(302Pa)에 비해 본 발명의 실시예 1은 훨씬 눈막힘이 없고, 재생 여과포로서 수명이 길다.

표 1에 나타내는 측정 결과에 의하면, 실시예 1은 출구 더스트 농도 0.812mg/㎥이고, 비교예(2.15mg/㎥)뿐만 아니라 신품 여과포(1.173mg/㎥)보다도 높은 포집성을 나타낸다. 이는 해섬에 의해 도 2에 도시한 바와 같이 섬유가 피브릴화되는 것에 의한 것이라고 생각된다.

본 발명의 여과포 재생 방법 및 재생 여과포는 예를 들면 쓰레기 소각장 등 의 여과식 집진기에 사용된다. 그외에 분쇄기, 분급기, 건조기, 도료 부스, 아스팔트플랜트, 건물 및 각종 로 등에 접속되고, 공기 수송, 분체 제조를 비롯한 여러가지 여과 집진에 적용할 수 있다.

Claims (12)

1. 사용 완료된 여과포를 해섬하는 해섬 처리와, 상기 해섬 처리를 거친 섬유를 부직포화하는 부직포화 처리를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 여과포의 재생 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   해섬 처리에 의해 얻은 섬유에 부착된 분진을 분리하는 분진 분리 처리를 상기 부직포화 처리 전에 포함하는 것을 특징으로 하는 여과포의 재생 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   해섬 처리는 자동 해섬기를 통과시킴으로써 실시하는 것을 특징으로 하는 여과포의 재생 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   사용 완료된 여과포는 다이옥신 및 다이옥신 기원 물질을 함께 분해하는 약제를 첨가하고, 다이옥신의 여과포로의 부착을 억제하면서 사용한 것을 특징으로 하는 여과포의 재생 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   사용 완료된 여과포는 PTFE 섬유를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 여과포의 재생 방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   사용 완료된 여과포는 적어도 PTFE 섬유와 무기 섬유를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 여과포의 재생 방법.
7. 사용 완료된 여과포를 해섬하여 얻어진 해섬 섬유를 포함하는 포집층을 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 재생 여과포.
8. 제 7 항에 있어서,

   포집층을 고정하는 기포(基布)를 구비하는 것을 특징으로 하는 재생 여과포.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

   포집층은 상기 해섬 섬유에 보조 섬유를 혼입하여 이루어진 것을 특징으로 하는 재생 여과포.
10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

    포집층은 그 자체를 구성하는 섬유를 부직포화하여 이루어진 것을 특징으로 하는 재생 여과포.
11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

    사용 완료된 여과포는 PTFE 섬유를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 재생 여과포.
12. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

    사용 완료된 여과포는 적어도 PTFE 섬유와 무기 섬유를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 재생 여과포.

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