WO2011019022A1 - 集じん機用ろ過布 - Google Patents

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WO2011019022A1
WO2011019022A1 PCT/JP2010/063500 JP2010063500W WO2011019022A1 WO 2011019022 A1 WO2011019022 A1 WO 2011019022A1 JP 2010063500 W JP2010063500 W JP 2010063500W WO 2011019022 A1 WO2011019022 A1 WO 2011019022A1
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filter cloth
layer
filtration
dust
fiber
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幸政 黒田
佐々木　裕
喜弘 ▲高▼木
勇男 木村
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旭化成せんい株式会社
麻益株式会社
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    • B01D2239/069—Special geometry of layers

Definitions

  • the present invention relates to a filter cloth for a dust collector. More specifically, the present invention relates to a filter cloth for a dust collector that exhibits excellent filtration performance even under severe use conditions of high dust content and high speed filtration.
  • dust collectors form a powder layer by first depositing the powder to be collected on the surface layer of the filter cloth on a flat filter cloth sewn into a cylindrical or envelope shape. After the powder is collected on the primary layer powder, the filter cloth body is pulsated by, for example, reversing the pressure inside and outside the filter cloth, and the collected powder is wiped off. The operation is repeated. Therefore, the performance of the dust collector is governed by how to properly maintain the balance between collection and removal.
  • these filter cloths are desired to have low pressure loss (hereinafter referred to as low pressure loss), high collection efficiency, and excellent crushability without clogging, and various filter cloths have been proposed so far.
  • low pressure loss a fine structure of the fiber layer on the surface of the filter cloth, a laminated structure of fine fibers on the surface of the filter cloth (see Patent Documents 1 to 3 below), and a film such as a PTFE resin or a porous film mainly on the surface layer
  • a method see Patent Document 4 below
  • the adhesion layer of the powder forms an overly dense structure and the airflow resistance is increased, so that it is not necessarily superior in terms of function.
  • a means to increase the filtration area of the filter cloth is adopted for high speed filtration and low pressure loss of the dust collection equipment.
  • a method such as pleating is known (see Patent Documents 5 and 6 below)
  • accumulation of dust is remarkable in the valley portion of the pleat, and the entire filter cloth does not have a function as an effective filtration area.
  • the filtration area is increased in a shape that can withstand continuous use in bag filter applications.
  • Patent Document 7 described below describes that excellent air permeability can be obtained by a concavo-convex sheet made of nonwoven fabric having a concavo-convex shape, but the development to a bag filter is insufficient in terms of strength. Met.
  • the problem to be solved by the present invention is that it can withstand continuous use with high pressure filtration and high dust concentration, without impairing the collection performance, with low pressure loss and without clogging, and excellent repellency. It is to provide a filter cloth for a dust collector. Further, the problem to be solved by the present invention is that the size of the dust collector in which the bag filter is used is not limited, the filter is free from dust clogging and has good powder wiping off property, low pressure loss and long life filter. It is also providing the filter cloth for dust collectors which has performance.
  • the inventors of the present invention have developed a laminated body in which a filtration layer of a nonwoven fabric layer made of thermoplastic fibers and a support layer of a woven fabric layer are laminated and integrated.
  • the inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by depositing at least a filter cloth having an uneven shape on the filtration surface layer, and have completed the present invention.
  • the filtration layer of the nonwoven fabric layer is composed of any one of a short fiber nonwoven fabric, a long fiber nonwoven fabric or a fiber web having a fiber diameter of 0.1 to 100 ⁇ m and a basis weight of 100 to 900 g / m 2 .
  • a filter cloth for a dust collector according to any one of to [6].
  • thermoplastic fiber of the filtration layer is a laminated or mixed cotton of polyester fibers having a birefringence of 0.06 or less. Filter cloth.
  • thermoplastic fiber of the filtration layer is a laminated or mixed cotton of polyphenylene sulfide fibers having a birefringence of 0.08 or less. Filter cloth.
  • the filter cloth for a dust collector according to the present invention is not easily clogged with dust and has good powder wiping-off property without impairing the collection performance even under dust collection conditions of high speed filtration and high dust content.
  • the size of the dust collector in which the bag filter is used is not limited, and it can be widely used in various dust collectors. Dust collectors that use bag filters have excellent microparticle collection efficiency, but have the disadvantage of large pressure loss and high power consumption compared to other methods (electric dust collectors, cyclones, etc.) By using the filter cloth for a dust collector of the present invention, low pressure loss and energy saving of the filter can be expected.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a filter cloth (between ab and cd in FIG. 1). It is the electron micrograph which replaces drawing which shows the state of the dense part of the filter cloth surface. It is the electron micrograph which replaces drawing which shows the state of the rough part of the filter cloth surface.
  • 6 is a graph showing a payout interval and the number of payouts in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4. 6 is a graph showing the residual pressure loss of the filter cloth after dust removal and the number of removals in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4.
  • the present invention is a filter cloth for a dust collector in which a filtration layer of a nonwoven fabric layer made of thermoplastic fibers and a support layer of a woven fabric layer are laminated and integrated, and at least the filtration surface of the laminate integrated and laminated
  • the filter cloth is characterized in that the layer has a concavo-convex shape with a height from the peak portion to the valley portion (height of the concavo-convex portion) of 1.6 mm to 20.0 mm. It functions as a filter cloth for dust collectors with good filterability, low pressure loss and long life.
  • the role of the uneven shape having a height difference of 1.6 mm or more of the filter cloth surface layer is to make the filter cloth surface uneven by making use of the shapeability of the thermoplastic fiber, thereby reducing the filtration area.
  • the increase in the filtration area that is, the surface area ratio before and after the unevenness processing (area after unevenness processing / before unevenness processing) is preferably 1.1 to 4.0, more preferably 1.1 to 3.2.
  • the filtration surface layer of the laminated body that has been laminated and integrated has uneven shapes with different roughness. Due to this uneven shape, the dust entry angle varies, and the dust layer is loosely tightened. Further, the powder collected by dust collection by providing a difference in density between the shaped concave surface and the convex surface forms a deposited layer that is thick at the concave portion and thin at the convex portion. For this reason, especially when the powder is wiped off by the pulse jet method, the deposited layer easily breaks down and the effect of the removal is enhanced.
  • the difference in ventilation resistance caused by the difference in fiber density between the bottom surface of the concave portion, the convex portion apex and the convex portion side surface connecting them increases the effect of forming a deposited layer without compacting the powder collected on the filter cloth.
  • the clogging is less clogged than the filter cloth having a smooth surface, the ventilation resistance is reduced, and the pressure loss of the entire filter cloth can be kept low.
  • the filtration surface layer is made into a form in which a fused portion and a non-fused portion melted by indirect heating with a hair burner, a heating roll, an infrared heater, etc. are mixed. Controls clogging and improves wiping-out performance.
  • the range of the melted fused portion in the filtration area layer is 3% to 80%, preferably 10% to 60%. If the fused portion is less than 3%, the dust wiping-out property is lowered. On the other hand, if the fused portion exceeds 80%, the effect of wiping off is excellent, but the pressure loss is increased.
  • the height from the peak part of the convex part of the filter cloth surface layer of the present invention to the valley part of the concave part (hereinafter also referred to as the height of the concave and convex part) was formed by the concave and convex roll.
  • it is necessary that the height from the peak portion to the valley portion of the concavo-convex portion satisfies 1.6 mm to 20.0 mm.
  • the filter function of the powder is the same as that of the smooth filter cloth on the surface, and the effect of wiping off is low. If the height from the peak to the valley exceeds 20.0 mm, when mounted on a dust collector, problems such as poor wear resistance due to contact with the retainer and rapid deterioration such as perforation may occur. Since the workability when sewing into a cylindrical shape is deteriorated, the height from the peak portion to the valley portion of the uneven portion is preferably 2.0 mm to 16.0 mm, more preferably 2.0 mm to 12. 0 mm.
  • the uneven shape developed in the filtration surface layer caused by the needle needle arrangement pattern is not the uneven shape of the present invention. Further, it is preferable that a filter having a so-called pleated shape is not included.
  • the uneven shape of the surface layer of the filter cloth of the present invention is an unevenness imparting device using a pair of uneven rollers (see Japanese Patent No. 3939985), a pair of metal engraving rolls, embossing such as a combination of a metal engraving roll and a paper roll on one side It refers to a cross-sectional shape obtained by forming irregularities using a flat plate press using an apparatus, a metal engraving plate, or a cylindrical press having an irregular shape.
  • FIG. 2 shows a typical waveform.
  • the uneven shape is not particularly limited, and it is preferable to increase the surface area of the filter cloth with respect to the plane.
  • examples of the shape formed on the surface of the filter cloth surface include, but are not limited to, a square, a circle, an ellipse, and a diamond shape in addition to the rectangle shown in FIG.
  • the number per unit area of any one of the concave portion, the convex portion, and the concave and convex portion is 10 to 5000/100 cm 2 , and more preferably 50 to 1500/100 cm 2 .
  • FIG. 3 is a state diagram obtained by observing and photographing the portion 1 in the schematic plan and sectional views of the filter cloth surface shown in FIGS. 1 and 2 with an electron microscope, and FIG. It is the state figure which image
  • reference numeral 5 is a fusion part in which the filtration surface layer is melted by a heating roll in the previous step for uneven processing
  • reference numeral 6 in the figure is a fiber in which the fibers of the surface layer of the laminate are directly crushed by the uneven roll.
  • 7 is a rough portion where the fibers of the surface layer of the laminate are pushed up by the uneven roll, the fibers are stretched, and the fiber gap is widened.
  • the melted fused portion, the pressed dense portion, and the extended rough portion are mixed in the filter cloth surface layer. It can be confirmed by observation with these electron microscopes that the filtration surface layer has at least unevenness shapes with different density, and that a fused portion and a non-fused portion are mixed. In addition, it is preferable that a large number of fused portions exist in the concave portion because clogging of dust into the concave portion is suppressed.
  • thermoplastic fiber used in the present invention is preferably a synthetic fiber or a recycled fiber, and most preferably a thermoplastic synthetic long fiber.
  • synthetic resins that can be made into fibers are used.
  • polyolefins such as polyolefins such as polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, phthalic acid, isophthalic acid, sebacic acid, Aromatic polyester copolymer, polylactic acid polymer, poly D-lactic acid, poly L-lactic acid, D-lactic acid obtained by copolymerization of one or more compounds of adipic acid, diethylene glycol, and 1,4-butanediol And L-lactic acid copolymer, D-lactic acid and hydroxycarboxylic acid copolymer, L
  • thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more as a polymer alloy. Moreover, you may use bicomponent fibers, such as a core-sheath structure and a side-by-side structure which combined 2 or more types of different resin.
  • a polyester polymer having excellent dimensional stability is preferably used, and for heat-resistant bag filter cloth, polyphenylene sulfide having excellent heat resistance and rigidity due to its high melting point, Meta-aramid, polyimide, and polytetrafluoroethylene are preferably used.
  • the synthetic fiber may contain a crystal nucleating agent, a matting agent, a pigment, a fungicide, an antibacterial agent, a flame retardant, a water repellent, and the like as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the cross-sectional shape of the thermoplastic fiber is not particularly limited, but is preferably a circular shape, a hollow round shape, an elliptical shape, a flat shape, an irregular shape such as an X shape, a Y shape, a polygonal shape, a multileaf shape, or the like.
  • the nonwoven fabric layer of the filtration layer used in the filter cloth of the present invention is a short fiber obtained by the known carding method, spunbond method, airlay method, thermal bond method, melt blown method, etc. It refers to long fiber nonwoven fabric and fiber web.
  • the structure of the filtration layer includes single and mixed fiber combinations.
  • the basic structure of the filter cloth of the present invention is to laminate the nonwoven fabric layer and the support layer. Specifically, it has a three-layer structure composed of the nonwoven fabric layer in the upper and lower sides and a support layer in the middle, or a two-layer structure composed of the nonwoven fabric layer in the upper portion and a support layer in the lower portion.
  • the fiber diameter of the fiber used for the nonwoven fabric layer is preferably 0.1 to 100 ⁇ m, more preferably 1 to 50 ⁇ m, and is selected according to the type of dust to be collected.
  • the basis weight of the nonwoven fabric layer of the filtration layer is preferably 100 g / m 2 to 900 g / m 2 , more preferably 200 g / m 2 to 700 g / m 2 .
  • a nonwoven fabric layer made of polyester fibers having a birefringence of 0.06 or less, more preferably 0.003 to 0.05, and still more preferably. 0.03 to 0.05.
  • the fiber has a high elongation, and a filter cloth having excellent shapeability and excellent shape-retaining properties.
  • the nonwoven fabric may be used in combination by blending or laminating other materials, and the combination and type are not particularly limited.
  • the fiber has a high elongation, a good shapeability and excellent shape-retaining property, and a filter cloth that is excellent in shape retention, and even when exposed to high-temperature gas for a long time in actual use. Uneven shape can be maintained and good collection performance and dust removal performance can be maintained for a long time.
  • a combination of lamination, composite, etc. in which the surface layer is composed of heat resistant fibers and the subsequent layers are composed of heat resistant fibers lower than the surface layer, etc. It can be carried out.
  • the support layer of the woven fabric layer used for the filter cloth of the present invention is used for the purpose of improving the dimensional stability such as reinforcing the strength of the filter cloth and preventing the stretch. Therefore, as a raw material, a woven fabric made of multifilament, monofilament, and spun yarn of thermoplastic resin used for the nonwoven fabric may be used.
  • the basis weight does not impair the air permeability of the filter cloth and does not cause insufficient strength as a filter cloth, and is preferably 50 to 250 g / m 2 , more preferably 60 to 200 g / m 2 .
  • the method for laminating and integrating the filtration layer and the support layer of the present invention is not particularly limited, but for example, the needle punch method or the water punch method is preferable.
  • a composite with a laminate or an adhesive binder may be performed.
  • the temperature of the concavo-convex roll which is a condition of the method for forming the concavo-convex shape of the present invention, is preferably in the range of 5 to 60 ° C. lower than the glass transition point (Tg) to the melting point of the fibers of the nonwoven fabric layer of the filter cloth surface layer.
  • At least the surface layer fiber of the laminate before and after the concavo-convex processing for example, acrylic resin, polyurethane resin, vinyl acetate resin, ethylene vinyl acetate resin, Thermoplastic and thermosetting resin binders typified by polyvinyl alcohol, various rubber latex, phenol resin, and epoxy resin can be sprayed by resin impregnation and spraying.
  • the adhesion amount of the resin may be a level that does not hinder the filter performance, and is preferably 0.5 to 10% of the basis weight of the filter cloth.
  • pigments, antifungal agents, antibacterial agents, flame retardants, water repellents, oil proofing agents, resins and the like are added for the purpose of improving chemical resistance, Alternatively, it may be added by processing in a separate step to impart the functions of those agents.
  • the air permeability of the filter cloth of the present invention is preferably 1 to 100 cc / cm 2 / sec, more preferably 5 to 80 cc / cm 2 / sec, still more preferably 10 to 50 cc / cm 2 / sec. If it is less than 1 cc / cm 2 / sec, it is not preferable because the initial pressure loss of the filter cloth becomes high. On the other hand, if it exceeds 100 cc / cm 2 / sec, there is a large decrease in trapping property and penetration of powder into the filter cloth. This is not preferable because the increase in pressure loss becomes severe and clogging occurs.
  • the thickness of the filter cloth having a concavo-convex shape after the concavo-convex processing of the present invention is preferably 0.5 to 8.0 mm, more preferably 1.5 to 6.0 mm. . Further, the thickness of the filter cloth before the uneven processing is preferably 1.0 to 9.0 mm, and more preferably 1.0 to 8.0 mm.
  • thermoplastic fibers are made of a short fiber web obtained by a known carding method (usually commonly used carding conditions), and the back layer and the intermediate layer are made of the same thermoplastic fibers.
  • a woven fabric made of any one of filament, monofilament, and spun yarn on a support layer, and a long-fiber nonwoven fabric obtained by a known spunbond method, which is excellent in uneven shape-forming property made of the same thermoplastic fiber, on the surface layer After laminating a woven fabric made of any one of filament, monofilament, and spun yarn on a support layer, and a long-fiber nonwoven fabric obtained by a known spunbond method, which is excellent in uneven shape-forming property made of the same thermoplastic fiber, on the surface layer Then, by a known needle punching method (usually general needle punching conditions), a three-layer laminate is obtained by pre-punching from the surface layer to the back layer, and from the back layer to the surface layer, and from the surface layer to the back layer. In the second and third steps, the surface layer side is baked and calendered with a pair of smooth metal rolls (having heating and a gap).
  • the uneven shape is formed by performing uneven shape forming at a temperature in which the upper and lower roll temperature is 5 to 60 ° C. lower than the melting point of the thermoplastic fiber by an unevenness imparting device using a pair of corrugated rollers.
  • a three-layer laminated filter cloth having Moreover, after performing the uneven
  • Air permeability (cc / cm 2 / sec) According to the method prescribed in JIS-L1906, three test pieces measuring 15 cm in length and 15 cm in length were sampled per 1 m width of the sample, the amount of air passing through the test piece was measured by the Frazier method, and the average value was obtained. .
  • Thickness mm
  • the cross section was observed with a microscope, the thickness of the convex portion was measured, and the average value of the ten locations was obtained.
  • Fiber diameter ( ⁇ m) A 1 cm square test piece was cut from each 20 cm wide area of the filter cloth to prepare a sample. For each test piece, the fiber diameter was measured at 30 points with a microscope, and the average value of the measured values was calculated as the fiber diameter.
  • Birefringence index The birefringence of the fiber was measured from the retardation and the fiber diameter with a polarizing microscope (Olympus) equipped with a Belek compensator.
  • a polarizing microscope Olympus
  • Belek compensator For the immersion liquid, olive oil was used in the case of polyester fiber, and tricresyl phosphate was used in the case of polyphenylene sulfide fiber. Measurement was performed on 10 fibers of the sample, and the average value of 10 points is shown.
  • the initial pressure loss (Pa) (hereinafter, also referred to as pressure loss) of the sample felt is measured in a dust-free state at the stage of mounting the sample.
  • First stage Dust is removed when the pressure loss reaches 1000 Pa. This operation is repeated 30 times. At that time, the residual pressure loss (Pa) and the exhaust gas concentration (mg / m 3 ) immediately after the removal are measured.
  • Second stage The aging process is repeated 5000 times at intervals of 5 s.
  • Third stage As a stabilizing operation, a dust removing operation with a pressure loss of 1000 Pa is performed 10 times.
  • Fourth stage Dust removal at a pressure loss of 1000 Pa is performed 30 times. At that time, the residual pressure loss (Pa) and the exhaust gas concentration (mg / m 3 ) are measured.
  • Example 1 A long-fiber non-woven fabric with a basis weight of 230 g / m 2 composed of polyethylene terephthalate fibers having a birefringence of 0.04 and an average fiber diameter of 17.6 ⁇ m is applied to the filter layer of the filter cloth by a known spunbond method.
  • 10 ⁇ 1 twist is plain woven
  • a polyethylene terephthalate short fiber web weight of 200 g / m 2 having a cut length of 51 mm, 5 crimps / inch was laminated and a laminated body integrated by needle punching was obtained.
  • the laminate was heat-set (temperature ⁇ time; 180 ° C. ⁇ 30 seconds), and aeration control was performed with hair roasting and a pair of smooth metal rolls (temperature 80 ° C.).
  • a pair of this laminated body having a thickness of 3 mm of an uneven circular plate used for a roller, a height of 4 mm from the peak to the valley of the uneven part, a pitch (vertical direction) of 15 mm between the peaks, and a spacer thickness of 3 mm.
  • Example 2 The upper and lower filtration layers of the filter cloth are supported by a polyethylene terephthalate short fiber web having a birefringence of 0.13, an average fiber diameter of 14.3 ⁇ m, a cut length of 51 mm, a crimp of 5 times, and a basis weight of 210 g / m 2 by a known card method.
  • Single-layer yarn count 20 ⁇ 2 twisted, warp 18 / inch Weft 16 / inch polyethylene terephthalate fiber spun yarn with a plain weave weight of 80 g / m 2 is laminated on the layer and laminated by needle punching An integrated laminate was obtained. Next, the laminated body was subjected to air flow control by heat setting (temperature ⁇ time 200 ° C.
  • Example 3 Using a pair of concavo-convex rolls having a configuration similar to that of Example 1 and a processed laminate having a height from the roll crest to a trough of 16 mm and a pitch between the crests (vertical direction) of 24 mm, the roll gap is Processing was performed under the conditions of 0.5 mm and a temperature of 150 ° C. to obtain a filter cloth having a convex / concave portion height of 16 mm and a filtration surface having 72 convex portions / 100 cm 2 per unit area. Table 1 below shows the characteristics of the filter cloth obtained and the results of measuring the filtration performance.
  • Example 4 200 g / m 2 long fiber nonwoven fabric composed of polyphenylene sulfide fibers having a birefringence of 0.04 and an average fiber diameter of 14.5 ⁇ m and a support layer of 225 denier by a known spunbond method for the filtration layer of the filter cloth. It was composed of a woven fabric with a basis weight of 100 g / m 2 , made of 60 filament polyphenylene sulfide multifilament fibers, and a polyphenylene sulfide short fiber web having an average fiber diameter of 14.5 ⁇ m and a cut length of 51 mm by a known card method.
  • a laminate having a basis weight of 200 g / m 2 was laminated and laminated and integrated by needle punching to obtain a laminate.
  • the laminate was subjected to thermal calendering with a pair of smooth metal rolls at 230 ° C., and air flow control was performed with the roasting and a pair of smooth metal rolls.
  • a pair of this laminated body having a thickness of 3 mm of an uneven circular plate used for a roller, a height of 4 mm from the peak to the valley of the uneven part, a pitch (vertical direction) of 15 mm between the peaks, and a spacer thickness of 3 mm.
  • Example 5 Using a pair of concavo-convex rolls having a configuration similar to that of Example 4 and a laminate subjected to the same processing, the height of the ridges to the valleys is 20 mm and the pitch between the ridges (vertical direction) is 30 mm. Processing was carried out at a gap of 0.5 mm and a temperature of 220 ° C. to obtain a filter cloth having a height of 20 mm from the ridges to valleys of the concavo-convex part and a convex part of 80/100 cm 2 per unit area on the filtration surface.
  • Example 6 200 g / m 2 long fiber nonwoven fabric composed of a polyphenylene sulfide fiber having a birefringence of 0.08 and an average fiber diameter of 11.5 ⁇ m and a support layer of 225 denier by a known spunbond method for the filtration layer of the filter cloth.
  • a laminate having a unit weight of 200 g / m 2 composed of a 51 mm polyphenylene sulfide short fiber web was laminated and laminated and integrated by needle punching.
  • the laminate was subjected to thermal calendering with a pair of smooth metal rolls at 200 ° C., and air flow control was performed with the roasting and a pair of smooth metal rolls (temperature 210 ° C.).
  • This laminated body is a pair of concave and convex circular plates used as rollers with a thickness of 3 mm, a height from the peak to valley of the concave and convex portions of 4 mm, a pitch (vertical direction) between the peaks and peaks of 15 mm, and a spacer thickness of 3 mm.
  • an unevenness imparting device (“Embostar TM” manufactured by Saito Engineers Co., Ltd.) using an uneven roller, processing is performed under conditions of a roll gap of 0.5 mm, a temperature of 240 ° C, and a processing speed of 1.2 m / min.
  • a filter cloth having a height of the concavo-convex portion of 3.2 mm and having a convex portion of 96 pieces / 100 cm 2 per unit area on the filtration surface was obtained.
  • the result of having measured the characteristic of the filter cloth obtained in the following Table 1, and the filtration performance in 190 degreeC which assumed normal temperature and an actual use environment is shown.
  • Example 7 In Example 6 described above, a long-fiber nonwoven fabric having a basis weight of 200 g / m 2 composed of polyphenylene sulfide fibers having a birefringence of 0.04 and an average fiber diameter of 14.5 ⁇ m was used for the filtration layer of the filter cloth.
  • the filter cloth was obtained by the same method as 6. The result of having measured the characteristic of the filter cloth obtained in the following Table 1, and the filtration performance in 190 degreeC which assumed normal temperature and an actual use environment is shown.
  • a long-fiber non-woven fabric with a basis weight of 230 g / m 2 composed of polyethylene terephthalate fibers having a birefringence of 0.04 and an average fiber diameter of 17.6 ⁇ m is applied to the filter layer of the filter cloth by a known spunbond method.
  • Comparative Example 4 is an example in which PPS felt that does not perform uneven processing is used instead of PET felt in Comparative Example 1.
  • the filter cloth (Examples 1 to 7) having an uneven shape on the filter cloth surface is clogged with a low pressure loss compared to the conventional filter cloth (Comparative Examples 1 to 4). It is clear that it exhibits high filter characteristics that are difficult to remove and excellent in removal performance.
  • the filter cloth for a dust collector according to the present invention is not easily clogged with dust and has good dust wiping property, even under high speed filtration and dust collection conditions with high dust content, without impairing the collection performance.
  • the size of the dust collector in which the bag filter is used is not limited, and it can be widely used in various dust collectors.

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Abstract

　本発明により、高速ろ過・高含じん濃度の集じん条件下においても、捕集性能を損なうことなく、低圧損で目詰まりもなく払い落とし性に優れた連続使用に耐え得る集じん機用ろ過布が提供される。本発明に係る集じん機用ろ過布は、熱可塑性繊維からなる不織布層のろ過層と、織布層の支持層とを、積層一体化したろ過布であって、該積層一体化した積層体の少なくともろ過表面層が、山部から谷部までの高さが１．６ｍｍ～２０.０ｍｍの凹凸形状を有することを特徴とする。

Description

集じん機用ろ過布
　本発明は、集じん機用ろ過布に関する。さらに詳しくは、本発明は、高含じん濃度・高速ろ過の過酷な使用条件下においても優れたろ過性能を発揮する集じん機用ろ過布に関する。
　一般に、集じん機は、円筒形・封筒形に縫製された平面状のろ過布に集じん対象とする粉体をろ過布の表面層に一次堆積させることで粉体層を形成させて内部への粉体の侵入を防止し一次層の粉体上で粉体を捕集した後、ろ過布内の内外圧を逆転させるなどしてろ過布本体を脈動させて捕集した粉体を払い落とす動作を繰り返している。よって、集じん機の性能は、如何に捕集と払い落としのバランスを適正に保つかに支配される。
　その為、これらろ過布には、低圧力損失(以下低圧損)、高捕集効率で且つ目詰まりなく払い落とし性に優れることが望まれ、これまで、種々のろ過布の提案がなされており、例えば、ろ過布表面の繊維層を緻密な構造、ろ過布表面に微細な繊維の積層構造（以下の特許文献１～３参照）や、主としてPTFE樹脂や多孔質膜のようなフィルムを表層(表面)に配するなどの方法（以下の特許文献４参照）は上記効果が高いと記載されている。しかしながら、対象となる粉体の性状によっては、その粉体の付着層が過密な構造を形成するなどして通気抵抗が高まる為、必ずしも機能面で優れているとはいえない。
　また、集じん設備の高速ろ過・低圧損化の為に、ろ過布のろ過面積を増大させる手段も採用されている。例えば、プリーツ加工などの方法が知られるが（以下の特許文献５、６参照）、プリーツの谷部は集じん物の堆積が著しく、ろ過布全体が有効ろ過面積としての機能を有しておらず、バグフィルター用途での連続使用に耐え得る形状でのろ過面積増大となっているとはいえない。また、以下の特許文献７には、凹凸形状を有する不織布製の凹凸シートにより優れた通気性が得られると記載されているが、バグフィルター用途への展開は、強度の点で不十分なものであった。
特許第３７２２２５９号公報 特公平７－９６０８９号公報 特開平９－１８７６１１号公報 特許第３７９３１３０号公報 特許第４１１０６２８号公報 特許第４０２３０４２号公報 特開２００１－４８２３８号公報
　本発明が解決しようとする課題は、高速ろ過・高含じん濃度の集じん条件下においても、捕集性能を損なうことなく、低圧損で目詰まりもなく払い落とし性に優れた連続使用に耐え得る集じん機用ろ過布を提供することである。さらに、本発明が解決しようとする課題は、バグフィルターが使用される集じん機の大きさを限定せず、ダスト目詰まりがなく粉体払い落とし性が良好な、低圧損で長寿命のフィルター性能を有する集じん機用ろ過布を提供することでもある。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討し実験を重ねた結果、対象粉体を熱可塑性繊維からなる不織布層のろ過層と織物層の支持層とを積層一体化した積層体の少なくともろ過表面層に凹凸形状を持たせたろ過布に堆積させることにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
　すなわち、本発明は以下のとおりのものである。
　［１］熱可塑性繊維からなる不織布層のろ過層と、織布層の支持層とを、積層一体化したろ過布であって、該積層一体化したろ過布の少なくともろ過表面層が、山部から谷部までの高さが１．６ｍｍ～２０.０ｍｍの凹凸形状を有することを特徴とする集じん用ろ過布。
　［２］凹部、凸部、凹凸部のいずれかの単位面積当たりの個数が１０～５０００個／１００ｃｍ２である、前記［１］に記載の集じん用ろ過布。
　［３］前記ろ過表面層が、粗密の異なる凹凸形状を有している、前記［１］又は［２］に記載の集じん機用ろ過布。
　［４］前記ろ過表面層に溶融した融着部分と非融着部分とが混在する、前記［１］～［３］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。
　［５］前記ろ過布に樹脂バインダーが付与されている、前記［１］～［４］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。
　［６］前記ろ過布の通気度が、１～１００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃである、前記［１］～［５］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。
　［７］前記不織布層のろ過層が、繊維径が０．１～１００μｍ、目付けが１００～９００ｇ／ｍ２である短繊維不織布、長繊維不織布又は繊維ウェブのいずれかからなる、前記［１］～［６］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。
　［８］前記織布層の支持層が、マルチフィラメント、モノフィラメント又は紡績糸のいずれかからなる織布である、前記［１］～［７］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。
　［９］前記ろ過層の熱可塑性繊維は、複屈折率０．０６以下のポリエステル繊維が積層又は混綿されたものである、前記［１］～［８］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。
　［１０］前記ろ過層の熱可塑性繊維は、複屈折率０．０８以下のポリフェニレンサルファイド繊維が積層又は混綿されたものである、前記［１］～［８］のいずれかに記載の集じん機用ろ過布。
　本発明に係る集じん機用ろ過布は、高速ろ過・高含じん濃度の集じん条件下においても、捕集性能を損なうことなく、ダスト目詰まりがしづらく、粉体払い落とし性が良好な、低圧損で長寿命のフィルター性能を有することにより、バグフィルターが使用される集じん機の大きさを限定せず、様々な集じん機において幅広く使用できる。バグフィルターが使用される集じん機は、優れた微小粒子の捕集効率を有するが他方式（電気集じん機、サイクロン他）に比べて圧力損失が大きく高消費電力型という欠点があるが、本発明の集じん機用ろ過布を使用することにより、フィルターの低圧損化及び省エネルギー化が期待できる。
ろ過布表面の平面模式図（凹凸型：長方形）である。 ろ過布の断面模式図（図１中のａ－ｂ間、ｃ－ｄ間）である。 ろ過布表面の密部の状態を示す図面に代わる電顕写真である。 ろ過布表面の粗部の状態を示す図面に代わる電顕写真である。 実施例１～７及び比較例１～４での払落とし間隔、及び払落し回数を示すグラフである。 実施例１～７及び比較例１～４でのダスト払い落とし後のろ過布の残留圧損、及び払落し回数を示すグラフである。
　以下、本発明について詳述する。
　本発明は、熱可塑性繊維からなる不織布層のろ過層と、織布層の支持層とを、積層一体化した集じん機用ろ過布であって、該積層一体化した積層体の少なくともろ過表面層が、山部から谷部までの高さ（凹凸部の高さ）が１．６ｍｍ～２０.０ｍｍの凹凸形状を有することを特徴とする前記ろ過布であり、かかる構成により、ダスト目詰まりがなく粉体払い落とし性が良好な、低圧損で長寿命のフィルター性能を有する集じん機用ろ過布として機能する。
　本発明のろ過布において、ろ過布表面層の１．６ｍｍ以上の高低差を持つ凹凸形状の役割は、熱可塑性繊維の賦形性を生かしてろ過布表面を凹凸にすることで、ろ過面積を増大させて、ろ過布の性能を向上させること、例えば、低圧損、高速ろ過、高捕集性を付与することにある。ろ過面積の増加、すなわち、凹凸加工前後の表面積比（凹凸加工後の面積／凹凸加工前）は、好ましくは１．１～４．０、より好ましくは１．１～３．２である。
　本発明のろ過布は、好ましくは、積層一体化した積層体の少なくともろ過表面層が、粗密の異なる凹凸形状を有している。この凹凸形状により、ダストの進入角度にバラツキが発生しダスト層の締りが緩く形成される。また、賦形された凹面と凸面とに粗密差を設けることで集じんにより捕集された粉体は、凹部で厚く凸部で薄く堆積層を形成する。この為、特にパルスジェット方式により粉体の払い落としをする際、堆積層は崩れやすくなり払い落とし効果が高まる。更に凹部底面、凸部頂点とそれらを結ぶ凸部側面、それぞれの繊維密度差により生じる通気抵抗差は、ろ過布に集じんされた粉体を締め固めることなく堆積層を形成させる効果を高める。これらによって、表面が平滑なろ過布に比べ目詰まりが少なく、且つ、通気抵抗が軽減され、ろ過布全体の圧力損失を低く維持することができる。
　さらに、凹凸加工する前工程において、ろ過表面層を毛焼きや加熱ロール、赤外線ヒーターによる間接加熱などにより溶融された融着部分と非融着部分とを混在させる形態とすることで、ろ過布の目詰まりを抑制し、払い落とし性が向上する。ろ過面積層に占める溶融された融着部分の範囲は、３％～８０％、好ましくは１０％～６０％がよい。融着部分が３％未満では、ダスト払い落とし性が低下し、一方、融着部分が８０％を超えると払い落とし効果には優れるが圧力損失が大きくなる。
　本発明のろ過布表面層の凸部の山部から凹部の谷部までの高さ（以下、凹凸部の高さともいう）とは、図２に示すように、凹凸ロールによって賦型された積層体の図２中の３（ろ過層面）で示す表面の最高点Ａから図２中の最低点Ｂとの高低差Ｅを言う。
　本発明においては、凹凸部の山部から谷部までの高さが１．６ｍｍ～２０.０ｍｍを満足することが必要である。すなわち、凹凸部の山部から谷部までの高さが、１．６ｍｍ未満では、粉体のフィルター機能が表面の平滑なろ過布と変わらず払い落とし性の効果が低く、一方、凹凸部の山部から谷部までの高さが２０.０ｍｍを超えると、集じん機へ装着した時、リテーナーとの接触による耐摩耗性が悪く穴あきなどの劣化が早いなどの問題が発生したり、円筒形に縫製する時の作業性が悪くなったりするため、凹凸部の山部から谷部までの高さは、好ましくは２．０ｍｍ～１６．０ｍｍ、より好ましくは、２．０ｍｍ～１２．０ｍｍである。
　但し、ニードルパンチ加工で積層一体化する場合には、ニードル針の配列パターンが原因で発生するろ過表面層に発現した凹凸形状は、本発明の凹凸形状とはいわない。
　また、いわゆるプリーツ型の形状を有するフィルターは含まれないことが好ましい。
　本発明のろ過布表面層の凹凸形状とは、一対の凹凸ローラーによる凹凸付与装置（特許第３９３９９８５号参照）、及び一対の金属彫刻ロール、片面に金属彫刻ロールとペーパーロールとの組み合わせなどのエンボス装置や金属彫刻板による平板プレス装置、凹凸形状を有する円筒型プレス装置などを用いて凹凸の賦形加工した断面形状を言う。図２に代表的な波型を示す。他に、ギヤ型、格子型などの連続、または、半球状、多角状などの凹部を非連続的に、千鳥配置、一定間隔で配置するなどがある。前記凹凸形状は特に限定されるものではなく、ろ過布表面積を平面に対して増大することが好ましい。さらに、ろ過布表面の表面に賦形される形としては、図１に示す長方形の他に、正方形、円形、楕円形、ダイヤ形などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　本発明においては、凹部、凸部、凹凸部のいずれかの単位面積当たりの個数が１０～５０００個／１００ｃｍ２であり、さらに好ましくは５０～１５００個／１００ｃｍ２である。
　次いで、本発明のろ過布表面状態図の一例を図３に示す。図３は、図１、２に示すろ過布表面の平面・断面模式図中１の部分を電子顕微鏡で観察撮影した状態図であり、図４は、同じく図中２の部分を電子顕微鏡で観察撮影した状態図である。図中５は、凹凸加工する前工程でろ過表面層を加熱ロールにより溶融された融着部分であり、図中６は、凹凸ロールによって直接積層体の表面層の繊維が押し潰されて、繊維同士が密着した密な部分であり、図中７は、凹凸ロールによって積層体の表面層の繊維が押し上げられ、繊維が伸ばされ、且つ、繊維間隙が広がった粗な部分を示す。図３と４から明らかなように、ろ過布表面層には、溶融した融着部分、押さえられた密な部分と展伸された粗な部分が混在している。ろ過表面層が、少なくとも粗密の異なる凹凸形状を有すること、及び溶融した融着部分と非融着部分とが混在することは、これらの電子顕微鏡による観察により確認することができる。また、凹部に融着部分が多く存在すると凹部におけるダストの内部への目詰まりが抑えられ、好ましい。
　本発明に用いられる熱可塑性繊維は、合成繊維、再生繊維が好ましく、熱可塑性合成長繊維が最も好ましい。熱可塑性合成長繊維の原料樹脂としては、繊維化できる合成樹脂が用いられる。例えば、ポリプロピレン、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィンなどのポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオールの1種又は2種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体、ポリ乳酸系重合体、ポリD-乳酸、ポリL-乳酸、D-乳酸とL-乳酸との共重合体、D-乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、L-乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、D-乳酸とL-乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体などの脂肪族エステルなどのポリエステル系、ナイロン６、ナイロン６６、共重合ポリアミドなどのポリアミド系、鞘がポリエチレン、ポリプロピレン、共重合エステル、芯がポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなど複合系、ポリフェニレンサルファイド、メタ系アラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、アクリル、ポリオキシメチレン、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリメチルペンテン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデンなどが用いられる。
　これらの熱可塑性樹脂は、単独で又は２種以上組み合わせてポリマーアロイとして使用されてもよい。また、２種以上の異なる樹脂を組み合わせた芯鞘構造、サイドバイサイド構造などの２成分繊維を用いても構わない。
　汎用のバグフィルターろ過布には、寸法安定性の優れるポリエステル系重合体が好ましく用いられ、耐熱用のバグフィルターろ過布には、融点が高いため耐熱性に優れ、かつ剛性にも優れるポリフェニレンサルファイド、メタ系アラミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレンが好ましく用いられる。
　なお前記合成繊維には、本発明の効果を損なわない範囲で、結晶核剤、艶消し剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤、撥水剤等を添加してもよい。
　前記熱可塑性繊維の断面形状は特に制限されないが、好ましくは、円形、中空丸形、楕円形、扁平型、Ｘ型、Ｙ型等の異形型、多角型、多葉型等の形態である。
　本発明のろ過布に用いるろ過層の不織布層とは、上述した熱可塑性樹脂を原料として公知のカーディング法、スパンボンド法、エアーレイ法、サーマルボンド法、メルトブローン法などで得られた短繊維及び長繊維不織布及び繊維ウェブをいう。ろ過層の構成は、単独、混繊の組み合わせがある。
　本発明のろ過布の構成は、前記不織布層と前記支持層とを積層させることが基本構造である。具体的には、上下に前記不織布層、中間に支持層からなる３層構造、又は、上部に前記不織布層、下部に支持層からなる２層構造である。
さらに、不織布層に用いる繊維の繊維径は、０．１～１００μｍが好ましく、１～５０μｍがより好ましく、捕集する粉塵（ダスト）の種類によって選定される。ろ過層の不織布層の目付は、１００ｇ／ｍ２～９００ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは２００ｇ／m2～７００ｇ／ｍ２である。
　さらに、ろ過層の凹凸賦形性を向上させる為には、複屈折率０．０６以下のポリエステル繊維からなる不織布層を用いるのが好ましく、より好ましくは０．００３～０．０５、さらに好ましくは０．０３～０．０５である。複屈折率がこの範囲であると、繊維の伸度が大きく、良好な賦形性と凹凸形状の保型性が優れたろ過布となる。また、該不織布は、他素材の混紡、積層などによって複合して用いてもよく、組み合わせや種類は特に限定しない。
　また、高温ガスろ過用の集じん機に用いるろ過布には、複屈折率０．０８以下のポリフェニレンサルファイド繊維からなる不織布層を用いるのが好ましく、より好ましくは０．０３～０．０６である。複屈折率がこの範囲であると、繊維の伸度が大きく、良好な賦形性と凹凸形状の保型性が優れるろ過布となり、実使用時において高温ガスに長時間暴露しても初期の凹凸形状を保持でき長時間にわたって良好な捕集性能とダスト払い落とし性を維持できる。
　また、表面層の耐熱性を向上させる目的で、表面層により耐熱性繊維を構成し、それに続いた層が、表面層より、低い耐熱性繊維の構成にするなどの積層、複合などの組み合わせを行うことができる。
　本発明のろ過布に用いる織布層の支持層は、ろ過布の強度補強と伸び止めなど寸法安定性向上などの目的で使用される。従って、原料としては、前記不織布に用いられる熱可塑性樹脂のマルチフイラメント、モノフイラメント、紡績糸からなる織布を用いればよい。目付量は、ろ過布の通気性を損なわず、ろ過布としての強度不足が発生しなければよく、５０～２５０ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは、６０～２００ｇ／ｍ２である。
　本発明のろ過層と支持層を積層一体化する方法は特に限定しないが、例えば、ニードルパンチ法又はウォーターパンチ法が好ましい。その他、ろ過布の強度、フィルター特性を阻害しなければラミネート、接着バインダーによる複合化を行ってもよい。
　本発明の凹凸形状の賦形方法の条件である凹凸ロールの温度は、ろ過布表面層の不織布層の繊維のガラス転移点（Ｔｇ）～融点より５～６０℃低い範囲の温度が好ましい。
　さらに、凹凸形状の保形性が不足する場合は、凹凸加工の前後に積層体の少なくとも表面層の繊維に、例えば、アクリル樹脂系、ポリウレタン樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、エチレン酢酸ビニル樹脂系、ポリビニルアルコール系、各種ゴム系ラテックスやフェノール樹脂系、エポキシ樹脂系に代表される熱可塑性及び熱硬化性樹脂バインダーを樹脂含浸、スプレーにより噴霧することができる。樹脂の付着量は、フィルター性能を阻害しない程度でよく、ろ過布の目付量の０．５～１０％が好ましい。
　さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の樹脂中に、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤、撥水剤、防油剤、耐薬品性向上の目的で樹脂等を添加し、又は別工程で加工によって添加して、それらの剤の機能を付与してもよい。
　本発明のろ過布の通気度は、１～１００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃであることが好ましく、より好ましくは５～８０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ、さらに好ましくは１０～５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃである。１ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ未満では、ろ過布の初期圧力損失が高くなるので好ましくなく、一方、１００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ超えると捕集性の低下やろ過布内への粉体の侵入が多く、圧力損失の上昇が激しくなり目詰まりが発生するので好ましくない。
　本発明の凹凸加工後の凹凸形状を有したろ過布の厚み（以下、単に「ろ過布の厚み」という）は、０．５～８．０ｍｍが好ましく、１．５～６．０ｍｍがより好ましい。また、凹凸加工前のろ過布の厚みは、１．０～９．０ｍｍが好ましく、１．０～８．０ｍｍがより好ましい。
　次に、本発明の凹凸形状を有した３層積層一体化したろ過布の一連の製造工程の好ましい態様を説明する。
　第一工程で、熱可塑性繊維から成る短繊維を公知のカーディング法（通常一般に用いられるカーディング条件）にて得られた短繊維ウェブを裏面層、中間層に同一の熱可塑性繊維から成るマルチフィラメント、モノフィラメント、紡績糸のいずれかからなる織布を支持層、同一の熱可塑性繊維から成る凹凸賦形性に優れる公知のスパンボンド法にて得られた長繊維不織布を表面層に積層した後、公知のニードルパンチ加工方法にて（通常一般のニードルパンチ条件）、表面層から裏面層にプレパンチング、裏面層から表面層、表面層から裏面層へ本パンチングにより３層積層体を得る。
　第二、三工程は、表面層側に毛焼き加工、一対の平滑な金属ロール（加熱、間隙を有した）にてカレンダー加工を行なう。
　その後、第四工程にて、一対の波型賦形ローラーによる凹凸付与装置により上下ロール温度が熱可塑性繊維の融点より５～６０℃低い範囲の温度下で凹凸賦形を行い本発明の凹凸形状を有した３層積層一体化したろ過布が得られる。
　また、第四工程の凹凸賦形を行った後に、冷却して繊維の剛性を高めることもできる。
　以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの例によって制限されるものではない。
　なお、測定法、評価法等は下記のとおりであった。
（１）山部から谷部までの高さ（ｍｍ）（又は凹凸の高さ（ｍｍ））
　凹凸形状のろ過布（１ｍ２）から無作為に断面を抜き取り、断面をマイクロスコープにて観察し、凹凸形状の山部から谷部までの高さを測定してその１０箇所の平均値を求めた。
（２）凹部、凸部、凹凸部のいずれかの単位面積当たりの個数（個／１００ｃｍ２）
　経１０ｃｍ×緯１０ｃｍの試験片を試料の幅１ｍ当り３箇所採取して、凹部、凸部、凹凸部のいずれかの個数を測定し、その平均値を求めた。
（３）通気度（ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ）
　ＪＩＳ－Ｌ１９０６に規定の方法に従い、経１５ｃｍ×緯１５ｃｍの試験片を試料の幅１ｍ当り３箇所採取して、フラジール形法により試験片を通過する空気量を測定し、その平均値を求めた。
（４）目付量（ｇ／ｍ２）
　ＪＩＳ－Ｌ１９０６に規定の方法に従い、経２０ｃｍ×緯２５ｃｍの試験片を試料の幅１ｍ当り３箇所採取して、質量を測定し、その平均値を単位面積当たりの質量に換算して求めた。
（５）厚み（ｍｍ）
　前記（１）の山部から谷部までの高さの測定と同様に、断面をマイクロスコープにて観察し凸部の厚みを測定してその１０箇所の平均値を求めた。
（６）繊維径（μｍ）
　ろ過布の幅２０ｃｍ毎の区域からそれぞれ１ｃｍ角の試験片を切り取ってサンプルとした。各試験片についてマイクロスコープで繊維の直径を３０点測定し、該測定値の平均値を算出して繊維径とした。
（７）複屈折率
　ベレックコンペンセーターを装着した偏光顕微鏡（オリンパス社製）によりレターデーションと繊維径より、繊維の複屈折率を測定した。浸漬液には、ポリエステル繊維の場合はオリーブ油を、ポリフェニレンサルファイド繊維の場合はリン酸トリクレジルを用いた。試料の繊維１０点について測定し１０点の平均値で示す。
（８）目詰まりのし難さ、払い落とし性
　ろ過性能は、ＪＩＳ－Ｚ８９０９－１に準じた。以下の測定条件による測定結果から目詰まりのし難さ、払い落とし性を判断した。
（測定条件）
　　ろ過速度：２．０ｍｍ／ｍｉｎ、
　　ダスト濃度：５g／m3、
　　ダスト種類：試験用粉体１０種（フライアッシュ）、
　　ダスト払い落とし：１０００Ｐａ、
　　エージング間隔：５ｓ、
　　タンク圧：０．５ＭＰａ。
（９）凹凸加工前のろ過布の厚み
　ＪＩＳ－Ｌ１９０６に規定の方法に従い、接圧荷重２ｋＰaにて幅方向に１０箇所測定し、その平均値を厚みとした。厚み計として、ＰＥＡＣＯＣＫ社製を用いた。
（手順）
（１）サンプルを装着した段階で、ダストのない状態で、サンプルフェルトの持つ初期の圧力損失（Ｐａ）（以下、圧損ともいう。）を測定する。
（２）第１段階：圧損が１０００Ｐａに達したときにダスト払い落としを行う。この操作を３０回繰り返す。その時の、払い落とし直後の残留圧損（Ｐａ）と排気濃度（ｍｇ／ｍ３）を測定する。
（３）第２段階：エージング処理は、払い落としを５ｓ間隔で５０００回繰り返し行う。
（４）第３段階：安定化操作として、圧損１０００Ｐａでのダスト払い落とし操作を１０回行う。
（５）第４段階：圧損１０００Ｐａでのダスト払い落としを３０回実施する。その時の、残留圧損（Ｐａ）と排気濃度（ｍｇ／ｍ３）を測定する。
[目詰まりのし難さ]
　第４段階の試験結果を用いて、払い落とし回数と払い落とし間隔の関係から払い落とし間隔時間が長い程、目詰まり性に優れる。
[払い落とし性]
　第４段階の試験結果を用いて、払い落とし回数と残留圧損の関係から残留圧損が低い程、払い落とし性に優れる。
[実施例１]
　ろ過布のろ過層に公知のスパンボンド法により、複屈折率０．０４、平均繊維径１７．６μｍのポリエチレンテレフタレート繊維から構成された目付け２３０ｇ／ｍ２の長繊維不織布と支持層に単糸番手１０番×１本撚のポリエチレンテレフタレート繊維の紡績糸を平織りにした目付け７０ｇ／ｍ２の織布と裏面ろ過層に公知のカード法により、複屈折率０．１３、平均繊維径１４．３μｍ、カット長５１ｍｍ、５回クリンプ／インチのポリエチレンテレフタート短繊維ウェブ目付け２００ｇ／ｍ２を積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を熱セット（温度×時間；１８０℃×３０秒）し、毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより（温度８０℃）通気コントロールを行なった。この積層体をローラーに使われる凹凸円形板の厚さ３ｍｍ、凹凸部の山部から谷部までの高さが４ｍｍ、山山間のピッチ（縦方向）１５ｍｍで且つ、スペーサの厚さ３ｍｍの一対の凹凸ローラーによる凹凸付与装置（サイトウエンヂニアーズ株式会社製「エンボスターTM」）を用いて、ロール間隙が０．５ｍｍ、温度が１５０℃、加工速度が１．２ｍ／分の条件で加工を行い凹凸部の山部から谷部までの高さ４ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り１１７個／１００ｃｍ２の凸部を有するろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。
[実施例２]
　ろ過布の上下ろ過層に公知のカード法により、複屈折率０．１３、平均繊維径１４．３μｍ、カット長５１ｍｍ、５回クリンプ／インチ、目付け２１０ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート短繊維ウェブと支持層に単糸番手２０番×２本撚、経１８本／インチ　緯１６本／インチのポリエチレンテレフタレート繊維の紡績糸を平織りにした目付け８０ｇ／ｍ２の織布とを積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を熱セット（温度×時間が２００℃×３０秒）、毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより通気コントロールを行なった。この積層体を片面に高さ２．０ｍｍ、タテ×ヨコのピッチ６．０ｍｍ×５．０ｍｍのダイヤ形の凹凸彫刻柄とペーパーロールとの組み合わせのエンボス装置を用いて、温度が１８０℃にて凹凸部の山部から谷部までの高さ２．０ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り１３６８個／１００ｃｍ２の凹凸部を有するろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。
[実施例３]
　実施例１と同様の構成、同様の加工を施した積層体をロール山部から谷部の高さが１６ｍｍ、山山間のピッチ（縦方向）２４ｍｍの一対の凹凸ロールを用いて、ロール間隙が０．５ｍｍ、温度が１５０℃の条件で加工を行い凹凸部の高さ１６ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り７２個／１００ｃｍ２の凸部を有するろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。
[実施例４]
　ろ過布のろ過層に公知のスパンボンド法により、複屈折率０．０４、平均繊維径１４．５μｍのポリフェニレンサルファイド繊維から構成された目付け２００ｇ／ｍ２の長繊維不織布と支持層に２２５デニール、６０フィラメントのポリフェニレンサルファイド・マルチフィラメント繊維を平織りにした目付け１００ｇ／ｍ２の織布と裏面に公知のカード法により、平均繊維径１４．５μｍ、カット長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイド短繊維ウェブから構成された目付け２００ｇ／ｍ２を積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を２３０℃一対の平滑な金属ロールにより熱カレンダー処理、毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより通気コントロールを行なった。この積層体をローラーに使われる凹凸円形板の厚さ３ｍｍ、凹凸部の山部から谷部までの高さが４ｍｍ、山山間のピッチ（縦方向）１５ｍｍで且つ、スペーサの厚さ３ｍｍの一対の凹凸ローラーによる凹凸付与装置（サイトウエンヂニアーズ株式会社製「エンボスターTM」）を用いて、ロール間隙が０．５ｍｍ、温度が２２０℃、加工速度が１．２ｍ／分の条件で加工を行い凹凸部の山部から谷部までの高さ４ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り９６個／１００ｃｍ２の凸部を有するろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。
[実施例５]
　実施例４と同様の構成、同様の加工を施した積層体を凹凸部の山部から谷部の高さが２０ｍｍ、山山間のピッチ（縦方向）３０ｍｍの一対の凹凸ロールを用いて、ロール間隙が０．５ｍｍ、温度が２２０℃で加工を行い凹凸部の山部から谷部までの高さ２０ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り８０／１００ｃｍ２の凸部を有するろ過布を得た。
　次いで、スプレー法により付着量１０ｇ／ｍ２のエポキシ樹脂を付与して乾燥・熱セット（１８０℃×３分）を行い、凹凸の高さ２０.０ｍｍのろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。
[実施例６]
　ろ過布のろ過層に公知のスパンボンド法により、複屈折率０．０８、平均繊維径１１．５μｍのポリフェニレンサルファイド繊維から構成された目付け２００ｇ／ｍ２の長繊維不織布と支持層に２２５デニール、経２０本／インチ、緯１８本／インチのポリフェニレンサルファイド・マルチフィラメント繊維を平織りにした目付け７８ｇ／ｍ２の織布と裏面ろ過層に公知のカード法により、平均繊維径１４．５μｍ、カット長５１ｍｍのポリフェニレンサルファイド短繊維ウェブから構成された目付け２００ｇ／ｍ２を積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を２００℃一対の平滑な金属ロールにより熱カレンダー処理、毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより（温度２１０℃）通気コントロールを行なった。この積層体をローラーに使われる凹凸円形板の厚さ３ｍｍ、凹凸部の山部から谷部の高さが４ｍｍ、山山間のピッチ（縦方向）１５ｍｍで且つ、スペーサの厚さ３ｍｍの一対の凹凸ローラーによる凹凸付与装置（サイトウエンヂニアーズ株式会社製「エンボスターTM」）を用いて、ロール間隙が０．５ｍｍ、温度が２４０℃、加工速度が１．２ｍ／分の条件で加工を行い凹凸部の高さ３．２ｍｍ、ろ過表面に単位面積当り９６個／１００ｃｍ２の凸部を有するろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、常温及び実使用環境を想定した１９０℃におけるろ過性能を測定した結果を示す。
［実施例７］
　上記実施例６において、ろ過布のろ過層に、複屈折率０．０４、平均繊維径１４．５μｍのポリフェニレンサルファイド繊維から構成された目付け２００ｇ／ｍ２の長繊維不織布を用いた以外は実施例６と同一の方法でろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、常温及び実使用環境を想定した１９０℃におけるろ過性能を測定した結果を示す。
[比較例１]
　ろ過布の上下ろ過層に公知のカード法により、複屈折率０．１３、平均繊維径１４．３μｍ、カット長５１ｍｍ、５回クリンプ／インチ、目付け２１０ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート短繊維ウェブと支持層に単糸番手２０Ｓ×２のポリエチレンテレフタレート繊維の紡績糸を平織りにした目付け８０ｇ／ｍ２の織布とを積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより通気コントロールを行なったが、凹凸加工は行わずろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。
[比較例２]
　ろ過布のろ過層に公知のスパンボンド法により、複屈折率０．０４、平均繊維径１７．６μｍのポリエチレンテレフタレート繊維から構成された目付け２３０ｇ／ｍ２の長繊維不織布と支持層に単糸番手２０Ｓ×２のポリエチレンテレフタレート繊維の紡績糸を平織りにした目付け７０ｇ／ｍ２の織布と裏面に公知のカード法により、複屈折率０．１３、平均繊維径１４．３μｍ、カット長５１ｍｍ、５回クリンプ／インチのポリエチレンテレフタレート短繊維ウェブから構成された目付け２００ｇ／ｍ２を積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を熱セット（温度×時間が１８０℃×３０秒）、毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより通気コントロールを行なった。この積層体を片面にタテ×ヨコのピッチ３．０ｍｍ×２．５ｍｍ、高さ１．５ｍｍピンポイント形の凹凸彫刻柄とペーパーロールとの組み合わせのエンボスロールによるエンボス装置を用いて、温度が２３０℃にて加工を行い凹凸の高さ１．５ｍｍのろ過布を得た。以下の表１に、得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。
[比較例３]
　公知のスパンボンド法により、複屈折率０．１３、平均繊維径１４．３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維から構成したものを、さらに高さ０．６ｍｍの通常のエンボス加工を施した目付け２５０ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。これは、織布層を積層せず、また、通常のエンボス加工を施したが、本願発明に係る凹凸加工を行わずに作製したろ過布である。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。ろ過性能が不十分であるとともに、強度が弱かった。
[比較例４]
　ろ過布の上下ろ過層に公知のカード法により、複屈折率０．１１、平均繊維径１４．３μｍ、カット長５１ｍｍ、５回クリンプ／インチ、目付け２１０ｇ／ｍ２のポリフェニレンサルファイド短繊維ウェブと支持層に単糸番手２０Ｓ×２のポリフェニレンサルファイド繊維の紡績糸を平織りにした目付け８０ｇ／ｍ２の織布とを積層してニードルパンチングにより積層一体した積層体を得た。次いで、積層体を毛焼きと一対の平滑な金属ロールにより通気コントロールを行なっが、凹凸加工は行わずろ過布を得た。以下の表１に得られたろ過布の特性と、ろ過性能を測定した結果を示す。比較例４は、凹凸加工を行わないＰＰＳフェルトであって比較例１におけるＰＥＴフェルトに代えてＰＰＳフェルトを用いた場合の例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１、図５及び図６から、ろ過布表面に凹凸形状を有したろ過布（実施例１～７）は、従来のろ過布（比較例１～４）に比べて、低圧損で目詰まりがし難く、払い落とし性に優れた高いフィルター特性を発現することが明らかである。
　本発明に係る集じん機用ろ過布は、高速ろ過・高含じん濃度の集塵条件下においても、捕集性能を損なうことなく、ダスト目詰まりがしづらく、ダスト払い落とし性が良好な、低圧損で長寿命のフィルター性能を有することにより、バグフィルターが使用される集じん機の大きさを限定せず、様々な集じん機において幅広く使用できる。
　１　　凹部
　２　　凸部
　３　　ろ過布表面の不織布層
　３’　　ろ過布裏面の不織布層
　４　　ろ過布の支持層
　５　　ろ過布表面の溶融した融着部分
　６　　ろ過布表面の密な部分
　７　　ろ過布表面の粗な部分
　Ａ　　山部
　Ｂ　　谷部
　Ｅ　　山部から谷部までの高さ（凹凸の高さ）
　ａ－ｂ　　横方向
　ｃ－ｄ　　縦方向

Claims (10)

  1. 　熱可塑性繊維からなる不織布層のろ過層と、織布層の支持層とを、積層一体化したろ過布であって、該積層一体化したろ過布の少なくともろ過表面層が、山部から谷部までの高さが１．６ｍｍ～２０.０ｍｍの凹凸形状を有することを特徴とする集じん用ろ過布。
  2. 　凹部、凸部、凹凸部のいずれかの単位面積当たりの個数が１０～５０００個／１００ｃｍ２である、請求項１に記載の集じん用ろ過布。
  3. 　前記ろ過表面層が、粗密の異なる凹凸形状を有している、請求項１又は２に記載の集じん機用ろ過布。
  4. 　前記ろ過表面層に溶融した融着部分と非融着部分とが混在する、請求項１～３のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
  5. 　前記ろ過布に樹脂バインダーが付与されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
  6. 　前記ろ過布の通気度が、１～１００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃである、請求項１～５のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
  7. 　前記不織布層のろ過層が、繊維径が０．１～１００μｍ、目付けが１００～９００ｇ／ｍ２である短繊維不織布、長繊維不織布又は繊維ウェブのいずれかからなる、請求項１～６のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
  8. 　前記織布層の支持層が、マルチフィラメント、モノフィラメント又は紡績糸のいずれかからなる織布である、請求項１～７のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
  9. 　前記ろ過層の熱可塑性繊維は、複屈折率０．０６以下のポリエステル繊維が積層又は混綿されたものである、請求項１～８のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
  10. 　前記ろ過層の熱可塑性繊維は、複屈折率０．０８以下のポリフェニレンサルファイド繊維が積層又は混綿されたものである、請求項１～８のいずれか１項に記載の集じん機用ろ過布。
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