WO2019030823A1 - グラファイト付着ガラス繊維ファブリック、及びこれを利用した集塵フィルター - Google Patents

グラファイト付着ガラス繊維ファブリック、及びこれを利用した集塵フィルター Download PDF

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WO2019030823A1
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glass fiber
mass
graphite
fiber fabric
parts
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PCT/JP2017/028768
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信貴 武内
裕樹 堀越
俊憲 横尾
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ユニチカ株式会社
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/02Particle separators, e.g. dust precipitators, having hollow filters made of flexible material
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    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/643Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain

Definitions

  • the present invention relates to a graphitized glass fiber fabric which is excellent in bending resistance at an ambient temperature exceeding 250 ° C. and suitably used as a dust collection filter.
  • the present invention also relates to a dust collection filter using the graphite-bonded glass fiber fabric.
  • Glass fiber fabric is used as a filter material used for dust collectors to capture dust (fly ash) in exhaust gas generated in municipal waste incinerators, industrial waste incinerators, coal-only boilers, metal melting furnaces, etc. There is.
  • a bag filter system for the filtration of the exhaust gas of the municipal waste incinerator.
  • a bag for example, a cylindrical shape having a diameter of 120 to 170 mm and a length of 4 to 7 m
  • a dust collector for example, a glass fiber fabric
  • dust-containing exhaust gas usually, the gas temperature is 130 to 280 ° C.
  • the pressure loss of the bug increases with the operation time of the incinerator, which adversely affects the filtration performance, and therefore it is necessary to remove dust accumulated on the outer surface of the bug as needed.
  • vibration type, backwashing type and pulse type are generally used.
  • compressed air is jetted momentarily (for example, about 0.1 to 0.3 seconds) from the nozzle at the top of the bug into the interior of the bug to remove dust on the outer surface of the bug.
  • the injection air pressure in this case is as high as, for example, 5 to 7 kg / square cm, and is injected every fixed time (for example, 1 to 3 minutes).
  • the glass fiber fabric constituting the bag filter is repeatedly bent. Therefore, the glass fiber fabric is required to have resistance to bending, ie, folding resistance.
  • a cloth for bag filters for example, a double yarn cloth of which both the warp and the weft are composed of flat yarns of glass fiber and bulky yarns of glass fiber is a double weave cloth with a twill structure.
  • a bag filter cloth having a bulky factor KB of 85% or less on at least one side (see, for example, Patent Document 1). According to the cloth, it is said that the removability of dust can be improved while maintaining the dust collection efficiency.
  • Patent Document 1 specifically, in the examples, use of E-glass as a glass material constituting glass fibers and impregnation treatment with a water emulsion of a polytetrafluoroethylene-based resin are disclosed. .
  • the cloth disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 has a problem that the folding endurance may be greatly reduced when exposed to heat at an atmosphere temperature exceeding 250 ° C., for example, 400 ° C. I learned that there was.
  • an object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a glass fiber fabric which is excellent in bending resistance even at an ambient temperature exceeding 250 ° C. and can be suitably used as a dust collection filter.
  • the inventors of the present invention have repeatedly studied to solve the above-mentioned problems, and for the purpose of improving the folding resistance, for example, conventionally, they were contained as an antistatic agent and were not considered to directly contribute to the improvement of folding resistance. , Focused on graphite. Then, as the glass fiber constituting the glass fiber fabric, one having a specific glass composition is adopted, and at least a part of the surface of the glass fiber constituting the glass fiber fabric is covered with a film containing graphite, It has been found that the bending resistance at an ambient temperature exceeding 250 ° C. is dramatically improved.
  • the present invention is an invention completed by repeating studies based on these findings.
  • Item 1 With glass fiber fabric, And a film containing graphite, The film covers at least a part of the surface of the glass fiber constituting the glass fiber fabric, Glass composition constituting the glass fibers, the SiO 2 60.0 ⁇ 66.0 wt%, the Al 2 O 3 18.0 ⁇ 26.0 wt%, and MgO and 8.0 to 20.0 mass %contains, Graphite attached glass fiber fabric.
  • the glass composition constituting the glass fiber comprises 64.0 to 66.0% by mass of SiO 2 , 24.0 to 26.0% by mass of Al 2 O 3 , and 9.0 to 11.0% of MgO.
  • the graphite-coated glass fiber fabric according to item 1 which contains 3% by mass or less (including 0% by mass) of other components.
  • Item 3. Item 3. The graphite-laid glass fiber fabric according to item 1 or 2, wherein the film comprises a thermoplastic resin and / or silicone oil without side chains and branches in the molecular structure.
  • Item 4. The graphite attached glass fiber fabric according to any one of Items 1 to 3, wherein the film comprises carboxymethylcellulose.
  • the glass fiber fabric is a textile, and The weft constituting the woven fabric is a double-twisted yarn of a bulky textured yarn composed of a multifilament yarn and a yarn composed of a multifilament yarn.
  • Item 6 The graphite-adhered glass fiber fabric according to any one of Items 1 to 5, wherein the graphite is contained in an amount of 30 parts by mass or more per 100 parts by mass of the film.
  • Item 7. A dust collection filter comprising the graphite-bonded glass fiber fabric according to any one of items 1 to 6.
  • Item 8 The dust collection filter according to Item 7, which is a bag filter.
  • Item 9. Item 7. Use of the graphite-bonded glass fiber fabric according to any one of Items 1 to 6 as a dust collection filter.
  • the bending resistance at an ambient temperature exceeding 250 ° C. is dramatically improved, and it is used in municipal waste incinerators, industrial waste incinerators, coal-only boilers, metal melting furnaces, etc.
  • the required performance as a dust collection filter for capturing the dust in the exhaust gas generated can be satisfied.
  • the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention has a glass fiber fabric and a film containing graphite, and the film covers at least a part of the surface of the glass fiber constituting the glass fiber fabric,
  • the glass composition constituting the glass fiber comprises 60.0 to 66.0% by mass of SiO 2 , 18.0 to 26.0% by mass of Al 2 O 3 , and 8.0 to 20.0% by mass of MgO It is characterized by containing.
  • the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention will be described in detail.
  • the "glass fiber fabric” is a fabric in which the constituent fibers are glass fibers.
  • the glass composition constituting the glass fiber used for the glass fiber fabric has an SiO 2 content of 60.0 to 66.0 mass% and an Al 2 O 3 content of 18.0 to 26.
  • the content of MgO is 8.0 to 20.0% by mass (preferably 8 to 16% by mass). Adopting a glass fiber made of a glass composition of such a specific composition, and covering the glass fiber with a specific film to be described later, provides excellent bending resistance even at an ambient temperature exceeding 250 ° C. It will be possible.
  • the content of SiO 2 is 64.0 to 66.0% by mass
  • the content of Al 2 O 3 is 24.0 to 26.0% by mass
  • MgO Those having a content of 9.0 to 11.0% by mass and a content of other components of 3% by mass or less (including 0% by mass) are mentioned.
  • the content of SiO 2 is 60.0 to 64.0% by mass
  • the content of Al 2 O 3 is 18.0 to 22.0% by mass
  • the content of MgO is 14 to 18% by mass
  • the total content of SiO 2 , Al 2 O 3 and MgO is 94% by mass or more.
  • the glass fibers may be either long fibers or short fibers. From the viewpoint of further improving the mechanical properties such as the tensile strength of the glass fiber fabric, long fibers are preferred.
  • the long fibers include monofilament yarns consisting of one continuous single fiber and multifilament yarns consisting of a plurality of continuous single fibers. Among these long fibers, multifilament yarns are preferable from the viewpoint of making the folding resistance more excellent when exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C.
  • the said long fiber as glass fiber which comprises glass fiber fabric, as a form of glass fiber fabric, a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric (including a felt), or those combining these can be used.
  • a preferred form of the glass fiber fabric is a woven fabric, from the viewpoint of making the folding resistance more excellent when exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C.
  • the glass fiber fabric is in the form of a woven fabric
  • physical properties and the like of the warp and weft to be used are not particularly limited, but the folding resistance is further excellent when exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C.
  • a plied yarn hereinafter sometimes referred to as “dyed yarn A” of a bulky textured yarn made of multifilament yarn and a yarn made of multifilament yarn as weft. .
  • the twist number of the composite twisting yarn A is not particularly limited, but for example, when it is exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C., it is an upper twist from the viewpoint of making the bending resistance more excellent. And 2 to 5 times / 25 mm, preferably 3.0 to 4.5 times / 25 mm.
  • the count of the entire combined twisting yarn A is not particularly limited, but is, for example, 30 to 600 tex, preferably 50 to 500 tex from the viewpoint of further enhancing the mechanical properties and the dust collecting property, mechanical From the viewpoint of making the folding resistance more excellent when exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C. while further enhancing the properties and the dust collection property, 200 to 400 tex is more preferable.
  • the mass ratio per unit length between bulky processed yarn and yarn (mass per unit length of bulky processed yarn (tex) / mass per unit length of yarn (tex))
  • mass ratio per unit length between bulky processed yarn and yarn there is no particular limitation, but from the viewpoint of making the bending resistance more excellent when exposed to heat under conditions of an atmospheric temperature exceeding 250 ° C. while further improving the mechanical properties and dust collection properties.
  • 3 to 20 are preferable, 5 to 15 are more preferable, and 8 to 12 are particularly preferable.
  • the glass fiber fabric is in the form of a woven fabric
  • a yarn which is a multifilament yarn as a warp and a multifilament yarn as a weft as a preferred embodiment from the viewpoint of enhancing mechanical properties and dust collection.
  • the fabric (It may be described with the following "mode X") using the bulky processing yarn (bulk processing thread
  • the glass fiber fabric is in the form of a woven fabric
  • the bending resistance in the latitudinal direction is increased when exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C. while further enhancing mechanical properties and dust collection.
  • a fabric using multifilament yarns as warp yarns and using the above-described double-twisted yarn A as weft yarn (hereinafter referred to as “mode Y”) May be written).
  • examples of yarns used as warp yarns include single yarns, double-twisted yarns, etc., and are more excellent in folding resistance when exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C. From the point of view of making a yarn, a plied yarn is preferred.
  • the configuration of the composite yarn is not particularly limited, but for example, 4 to 8 single yarn yarns from the viewpoint of further improving the folding resistance when exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C. It is preferable to use 2 to 4 yarns which are pretwisted in the S direction or the Z direction into one, and to be a combined twist yarn in which the same is twisted in the direction opposite to the first twist.
  • the number of twists of the yarn used as a warp in the woven fabric of the above embodiments X and Y is not particularly limited, but, for example, when exposed to heat at conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C. From the viewpoint of making it excellent, it is preferably 2 to 5 times / 25 mm in the upper twist, and more preferably 3.0 to 4.5 times / 25 mm.
  • the filament diameter (single fiber diameter) of the yarn used as a warp is not particularly limited, and for example, 4 to 9 ⁇ m can be mentioned. It is more preferably 4 to 7 ⁇ m, particularly preferably 4.5 to 5.5 ⁇ m, from the viewpoint of making the folding resistance more excellent when exposed to heat.
  • the yarn count of yarn used as a warp is not particularly limited, and for example, 30 to 600 tex can be mentioned, and from the viewpoint of enhancing mechanical properties and dust collection, From the viewpoint of making the bending resistance more excellent when exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C. while further improving the mechanical properties and the dust collection property, while the mechanical properties and dust collection properties are further improved, 100 to 200 tex is more preferable.
  • the filament diameter (single fiber diameter) of bulky textured yarn used as weft is not particularly limited, and for example, 4 to 9 ⁇ m may be mentioned, and heat exposed under conditions of ambient temperature over 250 ° C. In some cases, from the viewpoint of making the folding resistance more excellent, 4 to 7 ⁇ m is more preferable, and 4.5 to 5.5 ⁇ m is particularly preferable.
  • the count of the bulky textured yarn used as weft is not particularly limited, and for example, 30 to 600 tex may be mentioned, and from the viewpoint of enhancing mechanical properties and dust collection, From the viewpoint of making the bending resistance more excellent when heat exposure is performed under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C., while the mechanical properties and the dust collection properties are further improved, and it is more preferable that 200 to 400 tex is more preferable.
  • the double-twisted yarn A used as the weft is as described above.
  • the ratio of warps and wefts is not particularly limited, but the folding resistance is further increased when exposed to heat at conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C. From the viewpoint of making it excellent, 1/4 to 1/1 is preferable, and 2/5 to 1/2 is more preferable.
  • the ratio of warps and wefts is not particularly limited, but the folding resistance when exposed to heat at conditions of an atmosphere temperature exceeding 250 ° C. Is preferably 1/5 to 1/1, and more preferably 1/4 to 1/2, from the viewpoint of achieving the above.
  • the woven structure is not particularly limited, and, for example, plain weave, satin weave, twill weave, shiso weave, twill weave, double weave (transverse weave, weft double weave, Background: Double weave etc.).
  • a double weave structure is preferable from the viewpoint of making the folding resistance more excellent when exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C., and the folding resistance and the dust collection are more compatible. From the viewpoint, weft double weave is more preferable.
  • the weave density is not particularly limited.
  • the woven fabric of the above aspect X 20 to 80 yarns / 25 mm are preferable, and 40 to 60 20 to 80 yarns / 25 mm are preferable, and 30 to 60 yarns / 25 mm are more preferable.
  • the woven fabric according to the above aspect Y 20 to 80 yarns / 25 mm are preferable, and 40 to 60 yarns are more preferable; 20 to 80 yarns / 25 mm is preferable And 30 to 60/25 mm are more preferable.
  • the mass (g / m 2 ) of the glass fiber fabric (excluding the weight of the coating) is not particularly limited, and includes, for example, 500 to 1500 g / m 2 , and 700 to 1100 g / m 2. preferable.
  • the thickness (mm) of the glass fiber fabric itself (excluding the weight of the coating) is not particularly limited, but, for example, 0.3 to 1.5 mm can be mentioned, and 0.6 to 1 .2 mm is preferred.
  • the present invention at least a part of the surface of the glass fiber constituting the glass fiber fabric is covered with a film containing graphite.
  • the glass composition constituting the glass fiber has the specific composition as described above, and at least a part of the surface of the glass fiber is coated with a film containing graphite, so that the temperature exceeds 250 ° C. It is possible to dramatically improve the bending resistance.
  • the form and size of the graphite contained in the film are not particularly limited. Examples of the form of graphite include scaly and earthy. Moreover, as the size of the graphite, for example, the integrated value in the particle size distribution of the graphite measured by using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus (for example, trade name LA-920 manufactured by Horiba, Ltd.) is 50
  • the particle size to be% (d50) may be 0.1 to 100 ⁇ m, preferably 1 to 50 ⁇ m.
  • the content of graphite in the film may be appropriately set according to the amount of coating of the film in the glass fiber fabric, etc., but it is even more resistant to heat when exposed to heat at an ambient temperature exceeding 250 ° C. From the viewpoint of achieving even better results, for example, 30 parts by mass or more, preferably 30 to 50 parts by mass, more preferably 30 to 45 parts by mass of graphite can be mentioned per 100 parts by mass of the total amount of the film.
  • the content of graphite in the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention is determined according to the content of graphite in the film, the coating amount of the film, etc., but when exposed to heat at ambient temperature exceeding 250 ° C.
  • 0.1 to 3 of graphite per the total amount (the total amount of the glass fiber fabric and the coating) of the graphitized glass fiber fabric of the present invention The content is preferably in the range of 0.5 to 2.5% by mass, more preferably 1.0 to 2.0% by mass.
  • thermoplastic resin is contained in a film as a component which hold
  • the type of thermoplastic resin is not particularly limited as long as it can form a film on the surface of the glass fiber while holding the graphite, but when exposed to heat at conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C.
  • thermoplastic resins without branching. That is, by containing the above-mentioned thermoplastic resin and / or silicone oil in the film, while the needle passing property at the time of sewing is further improved, the heat resistance under the condition of the ambient temperature exceeding 250 ° C. Can be better.
  • thermoplastic resin having no side chain and branching in the molecular structure examples include vinyl chloride resin, polyphenylene sulfide resin, nylon 6 resin, polyacetal resin, polyethylene resin, polytetrafluoroethylene and the like. Among these, nylon 6 resin, polyacetal resin, polyethylene resin, and polytetrafluoroethylene are more preferable, and polytetrafluoroethylene is particularly preferable. These thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the mass ratio of the thermoplastic resin to the graphite is not particularly limited.
  • the thermoplastic resin is 100 to 1500 parts by mass, preferably 100 to 100 parts by mass of the graphite.
  • the preferred range is from about 500 parts by weight, more preferably from 100 to 200 parts by weight.
  • the content of the thermoplastic resin in the film may be appropriately set according to the amount of coating of the film in the glass fiber fabric, the content of graphite in the film, etc.
  • the thermoplastic resin is used in an amount of 30 to 95 parts by mass, preferably 30 to 70 parts by mass, more preferably 45 to 70 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of the coating.
  • the film may contain silicone oil.
  • silicone oil it is possible to further reduce the coefficient of dynamic friction with the needle at the time of sewing, and to further improve the needle penetration.
  • silicone oil examples include dimethyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, methyl phenyl silicone oil, methyl phenyl silicone oil, dimethyl silicone oil, dimethyl silicone oil and the like. These silicone oils may be used alone or in combination of two or more.
  • the mass ratio of silicone oil to graphite is not particularly limited, but for example, 10 to 500 parts by mass, preferably 10 to 100 parts by mass of silicone oil is listed per 100 parts by mass of graphite.
  • the content of the silicone oil in the film may be appropriately set according to the amount of coating of the film in the glass fiber fabric, the content of graphite in the film, etc.
  • the total amount of film 100 from the viewpoint of making the bending resistance more excellent when exposed to heat under the conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C. while properly providing the needle passability at the time of sewing.
  • the silicone oil is contained in an amount of 1 to 15 parts by mass, preferably 3 to 12 parts by mass, and more preferably 5 to 10 parts by mass, per part by mass.
  • carboxymethyl cellulose Is preferably contained.
  • the mass ratio of carboxymethylcellulose to graphite is not particularly limited.
  • 10 to 60 parts by mass, preferably 15 to 55 parts by mass of carboxymethylcellulose are listed per 100 parts by mass of graphite.
  • the content of carboxymethylcellulose in the film may be appropriately set according to the coating amount of the film in the glass fiber fabric, the content of graphite in the film, etc.
  • the coating film may contain an acrylic resin as needed.
  • the mass ratio of the acrylic resin to the graphite is not particularly limited. For example, 20 to 40 parts by mass, preferably 25 to 35 parts by mass of the acrylic resin is listed per 100 parts by mass of graphite.
  • the content of the acrylic resin in the film may be appropriately set according to the coating amount of the film in the glass fiber fabric, the content of graphite in the film, etc.
  • An acrylic resin per 100 parts by mass of the total film from the viewpoint that the folding resistance is more excellent when exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C. while further improving the fixability to glass fiber.
  • the film may optionally contain a silicone resin.
  • the mass ratio of the silicone resin to the graphite is not particularly limited, but for example, 0.3 to 3 parts by mass, preferably 1 to 2 parts by mass of the silicone resin per 100 parts by mass of graphite. Can be mentioned.
  • the content of the silicone resin in the coating is appropriately set as the content of the silicone resin in the coating according to the coating amount of the coating in the glass fiber fabric, the content of graphite in the coating, etc.
  • 0.1 to 1 part by mass, preferably 0.1 to 0.5 parts by mass of silicone resin may be mentioned per 100 parts by mass of the total amount of the film.
  • silane compound a dehydrated condensate of the hydrolyzate
  • the physical properties of the entire film can be improved by the presence of the silane compound not only on the surface of the film but also on the inside of the film, so thermal exposure under ambient temperature conditions exceeding 250 ° C. When this is done, it is possible to further improve the folding resistance.
  • silane coupling agent used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- Glycidoxyethoxytrimethoxysilane, 2-glycidoxyethyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane , N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-) Butylidene) propylamine, N-phenyl-3
  • the mass ratio of the silane compound to the graphite is not particularly limited. For example, 10 to 200 parts by mass, preferably 50 to 100 parts by mass of the silane compound is listed per 100 parts by mass of graphite.
  • the content of the silane compound in the coating is the content of the silane compound in the coating, depending on the coating amount of the coating on the glass fiber fabric, the content of graphite in the coating, etc.
  • 3 to 15 of the silane compound is used per 100 parts by mass of the total amount of the coating film from the viewpoint that the bending resistance is more excellent when exposed to heat under conditions of an atmosphere temperature exceeding 250.degree.
  • parts by mass preferably 5 to 12 parts by mass, more preferably 8 to 12 parts by mass.
  • the coating may contain diethylene glycol, if necessary.
  • the weight ratio of diethylene glycol to graphite is not particularly limited, but, for example, 20 to 40 parts by weight, preferably 25 to 35 parts by weight of diethylene glycol can be mentioned per 100 parts by weight of graphite.
  • the content of diethylene glycol in the film may be appropriately set according to the amount of coating of the film in the glass fiber fabric, the content of graphite in the film, etc.
  • the amount of the diethylene glycol is 6 to 20 parts by mass, preferably 7.5 to 16 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount.
  • the content of the constituent components of the film other than graphite is determined according to the content of graphite in the film, the coating amount of the film, etc., but when exposed to heat at ambient temperature exceeding 250.degree. And, from the viewpoint of making the folding resistance even more excellent, for example, per total amount of the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention (total amount of glass fiber fabric and film),
  • the total amount is 0.1 to 5.0% by mass, preferably 0.5 to 4.0% by mass, more preferably 1.0 to 3.0% by mass.
  • the coating amount of the coating on the glass fiber fabric is not particularly limited, but for example, the coating is 1.0 to 100 parts by total weight (total weight of the glass fiber fabric and the coating) of the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention.
  • the amount is 10% by mass, preferably 1.0 to 7.0% by mass, and more preferably 1.0 to 5.0% by mass.
  • the coating may cover at least a part of the surface of the glass fiber constituting the glass fiber fabric, but when exposed to heat under conditions of an ambient temperature exceeding 250 ° C. From the viewpoint of further improving the properties, the coating preferably covers the entire surface of the glass fibers constituting the glass fiber fabric.
  • FIG. 1 shows an example of the result of observation of the surface shape of the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention by a scanning electron microscope.
  • the entire surface of the glass fibers constituting the glass fiber fabric is coated with a film containing graphite.
  • the film containing graphite covers the glass fibers present on the surface and inside of the glass fiber fabric.
  • the graphite-adhered glass fiber fabric of the present invention may carry a catalyst for decomposing gaseous dioxins, NOx, etc. and purifying gas, as necessary.
  • the catalyst include vanadium pentoxide and the like.
  • the carrier supporting the above-mentioned catalyst known ones can be used. A well-known method can also be adopted as a method of supporting the catalyst on the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention.
  • the mass per unit area (g / m 2 ) of the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention is not particularly limited, and for example, 500 to 1500 g / m 2 , preferably 700 to 1100 g / m 2 can be mentioned.
  • the thickness (mm) of the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention is not particularly limited, and for example, 0.3 to 1.5 mm, preferably 0.6 to 1.2 mm can be mentioned.
  • the air permeability of the graphite-adhered glass fiber fabric of the present invention may be within a range acceptable as a dust collection filter, but from the viewpoint of achieving both gas permeability and dust collection when used as a dust collection filter, For example, 3 to 20 (cc / cm 2 / s), preferably 5 to 15 (cc / cm 2 / s) can be mentioned.
  • the "permeability” is a value measured using a flange type tester. Specifically, 7.13 "cross" of Japanese Industrial Standard JIS R 3420: 2013 "General Test Method for Glass Fiber” The value is measured according to the method specified in
  • the tensile strength of the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention may be within the range acceptable for a dust collection filter, but for example, when the glass fiber fabric is a woven fabric, the tensile strength in the parallel direction to the warp is 1300 N / 25 mm or more and tensile strength parallel to the weft 800 N / 25 mm or more; Preferably, tensile strength parallel to the warp is 2000 to 6000 N / 25 mm and tensile strength parallel to the weft 2000 to 6000 N / 25 mm can be mentioned.
  • tensile strength refers to using a tensile tester with a graphite attached glass fiber fabric to be measured being a test piece of 250 mm in length and 25 mm in width, with a grip interval of 15 mm, and a tensile speed of 200 mm / min. The value is obtained by performing a fast load type tensile test by setting to and determining the tensile strength at break. The said tensile strength, specifically, it measures based on the method prescribed
  • the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention has excellent folding resistance when exposed to heat at ambient temperatures above 250 ° C., for example 400 ° C. ambient temperature.
  • the number of reciprocating bending measured by the evaluation method 1 described below is parallel to the warp as the folding resistance. More than 20,000 times in the parallel direction to the weft; more than 20,000 times in the parallel direction to the warp; preferably more than 30,000 times in the parallel direction to the weft; more preferably more than 20,000 times in the parallel direction to the warp; More than 40,000 times in the parallel direction.
  • the length of the measurement direction (that is, when measuring the bending resistance in the direction parallel to the warp, the direction parallel to the warp) is 32 cm, the direction different from the measurement direction
  • the length (that is, when measuring the folding resistance in the direction parallel to the warp, the direction parallel to the warp) is cut out to a size of 23 cm and used as a test piece.
  • the number of reciprocative bendings measured by the evaluation method 2 shown below is warp and 300 times or more in parallel direction, 300 times or more in parallel direction with weft; preferably 350 times or more in parallel direction with warp, 400 times or more in parallel direction with weft; more preferably 400 times or more in parallel with warp More than 500 times in parallel with the weft.
  • the length of the measurement direction (that is, when measuring the bending resistance in the direction parallel to the warp, the direction parallel to the warp) is 32 cm, the direction different from the measurement direction
  • the length (that is, when measuring the folding resistance in the direction parallel to the warp, the direction parallel to the warp) is cut out to a size of 23 cm and used as a test piece.
  • the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention has excellent folding resistance even when exposed to heat under conditions of an atmosphere temperature exceeding 250 ° C., for example, an atmosphere temperature of 400 ° C. It is particularly suitably used as a dust collection filter used in a dust collector for capturing dust from exhaust gas.
  • a dust collector for capturing dust from high temperature dust-containing exhaust gas for example, in order to capture dust in exhaust gas generated in a municipal waste incinerator, an industrial waste incinerator, a coal-only boiler, a metal melting furnace, etc. The dust collector installed is mentioned.
  • the graphite adhesion glass fiber fabric of this invention when using the graphite adhesion glass fiber fabric of this invention as a dust collection filter, it can be sewn to a bag (for example, cylindrical 120-170 mm in diameter, 4-7 m in length), and it can be used as a bag filter .
  • a bag for example, cylindrical 120-170 mm in diameter, 4-7 m in length
  • the graphite-adhered glass fiber fabric of the present invention supports a catalyst that decomposes gaseous dioxins and NOx
  • the temperature range of 300 ° C. to 400 ° C. which is a preferable temperature range for denitrification. If it is used as a dust collection filter for dust-containing exhaust gas, it becomes unnecessary to reheat exhaust gas in the catalyst denitration step after dust collection, and it is possible to greatly contribute to CO 2 reduction.
  • the method for producing the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention is not particularly limited.
  • a glass fiber fabric is prepared.
  • a film forming solution is prepared by dispersing or dissolving components to be contained in the film in a solvent such as water or an organic solvent.
  • the solid content (total amount of components to be contained in the film) in the film forming solution may be, for example, about 20 to 60% by mass, preferably about 30 to 55% by mass.
  • a film forming solution is attached to the glass fiber fabric prepared above by a known method such as a spray method or a dip method. Thereafter, it is dried and the solvent derived from the film forming solution is removed to obtain the graphite-bonded glass fiber fabric of the present invention.
  • composition and mass ratio (mass%) of glass composition constituting glass fiber It was measured by alkaline melting-ICP emission spectrometry and atomic absorption spectrophotometry.
  • Thickness of glass fiber fabric ( ⁇ m) 0.001 mm (1 ⁇ m) using a micrometer in accordance with method A defined in 7.10.1 "Cross thickness” of JIS R 3420: 2013 "General Test Methods for Glass Fibers” of Japan Industrial Standard It measured to the digit of. Do this for five locations, round the numbers according to the rule B defined in Japanese Industrial Standard JIS Z 8401: 1999 “How to round numbers”, and average the five locations to 0.001 mm (1 ⁇ m). It calculated to the digit of.
  • Mass of glass fiber fabric (g / m 2 ) It measured based on the method prescribed
  • the gripping distance was set to 150 mm, and the tensile speed was set to 200 mm / min. Also, the tensile strength was measured on the graphite-bonded glass fiber fabric or glass fiber fabric before and after the heat exposure in the evaluation of the above (10) and (11).
  • the glass composition which comprises the used glass fiber When the glass composition which comprises the used glass fiber was measured by the said method, it was confirmed that it is the following compositions.
  • the glass composition C is E glass, and the following composition regarding the glass composition C has shown the general composition of E glass.
  • Glass composition A Glass composition A: 65.0 mass% of SiO 2 , 25.0 mass% of Al 2 O 3 , 10.0 mass% of MgO (2)
  • Glass composition B SiO 2 61.9% by mass, Al 2 O 3 19.4% by mass, MgO 15.3% by mass, the balance being N 2 O, K 2 O, Fe 2 O 3 , CaO and B 2 O 3
  • Glass composition C E glass composition (52 to 56% by mass of SiO 2 , 12 to 16% by mass of Al 2 O 3 , 15 to 25% by mass of CaO, 0 to 6% by mass of MgO , B 2 O 3 in a content of 5 to 13% by mass, the balance being Na 2 O 3 and K 2 O 3 )
  • Example 3 Graphite-bonded glass fiber fabric, and production of a glass fiber fabric without a film (Example 1) A double-twisted yarn obtained by unitizing two twisting yarns under the brand name of D450 6/2 3.8S (six D450 1/0 1 Z) made by UNITIKA CO., LTD. As a warp yarn, number of twisting 3.8 times / 25 mm, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 134.4 tex), STD410 (bulky textured thread, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 410.0 tex) manufactured by UNITIKA CO., LTD. Was used as weft. In both of the warp yarn and weft yarn, the glass composition constituting the glass fiber is the above-mentioned glass composition A.
  • warp and weft yarns we weave with a weft double weave structure (warp density 48/25 mm, weft density 38/25 mm) and carry out a caramelizing treatment at a temperature of 680 ° C for 30 seconds, and glass fiber I got a fabric.
  • the film-forming solution was prepared by using 100 parts by mass of a graphite dispersion (an aqueous dispersion containing 22.5% by mass of graphite and 7.5% by mass of carboxymethylcellulose (hereinafter sometimes abbreviated to "CMC”)), 50 parts by mass of a solution of tetrafluoroethylene (hereinafter sometimes abbreviated as "PTFE”) solution (Mitsui Dupont Fluorochemicals Co., Ltd. trade name PTFE 31-JR, concentration of 60 mass% of PTFE) Obtained by a graphite dispersion (an aqueous dispersion containing 22.5% by mass of graphite and 7.5% by mass of carboxymethylcellulose (hereinafter sometimes abbreviated to "CMC”)), 50 parts by mass of a solution of tetrafluoroethylene (hereinafter sometimes abbreviated as "PTFE”) solution (Mitsui Dupont Fluorochemicals Co., Ltd. trade name PTFE 31-JR, concentration
  • the obtained glass fiber fabric is impregnated in the film forming solution, and the nip pressure is squeezed with a nip roll to 1 kgf / cm 2 , and drying in two steps (first step: temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps) Eye: dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • first step temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps
  • Eye dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • the film containing graphite was present on at least a part of the glass fibers in a state of covering the glass fibers.
  • the film containing graphite covered the glass fibers on the surface and inside of the glass fiber fabric.
  • the graphite was contained in an amount of 37.5 parts by mass per 100 parts by mass of the coating covering the glass fiber.
  • Example 2 100 parts by mass of a liquid for film formation, an aqueous dispersion containing a graphite dispersion (a graphite solid content concentration of 20% by mass, a CMC solid content concentration of 10% by mass) and a PTFE solution (Mitsui / Dupont Fluorochemicals Co., Ltd. trade name)
  • a graphite-adhered glass fiber woven fabric was obtained under the same conditions as in Example 1, except that the composition was obtained by mixing 50 parts by mass of PTFE 31-JR and a solid content concentration of 60% by mass of PTFE.
  • a film containing graphite was present on at least a part of the glass fibers in a state covering the glass fibers. It was In addition, a film containing graphite was contained on the surface and inside of the glass fiber fabric. The graphite was contained in an amount of 33.4 parts by mass per 100 parts by mass of the coating covering the glass fiber.
  • Example 3 100 parts by mass of a liquid for film formation, 100 parts by mass of a graphite dispersion (an aqueous dispersion containing 25% by mass of graphite and 5% by mass of CMC), PTFE solution (trade name PTFE 31-JR by Mitsui-Dupont Fluorochemicals Co., Ltd.)
  • a graphite dispersion an aqueous dispersion containing 25% by mass of graphite and 5% by mass of CMC
  • PTFE solution trade name PTFE 31-JR by Mitsui-Dupont Fluorochemicals Co., Ltd.
  • a film containing graphite was present on at least a part of the glass fibers in a state covering the glass fibers. It was In addition, a film containing graphite was contained on the surface and inside of the glass fiber fabric. The graphite was contained in an amount of 41.7 parts by mass per 100 parts by mass of the coating covering the glass fiber.
  • Example 4 A double-twisted yarn obtained by unitizing two twisting yarns under the brand name of D450 6/2 3.8S (six D450 1/0 1 Z) made by UNITIKA CO., LTD.
  • a warp yarn number of twisting 3.8 times / 25 mm, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 134.4 tex
  • one STD 300 bulky textured yarn, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 30 2.0 tex
  • product name D450 3/0 manufactured by Unitika, Inc.
  • a yarn (twist number: 2.0 S, count: 335.6 tex) was used, which was twisted with one (filament diameter: 5.0 ⁇ m, count: 33.6 tex).
  • the glass composition constituting the glass fiber is the above-mentioned glass composition A.
  • the film-forming solution comprises 100 parts by mass of a graphite dispersion (an aqueous dispersion containing 22.5% by mass of graphite and 7.5% by mass of CMC) and a PTFE solution (trade name PTFE 31- manufactured by Mitsui / Dupont Fluorochemicals Co., Ltd.) JR, obtained by mixing 50 parts by mass of a PTFE concentration of 60% by mass.
  • a graphite dispersion an aqueous dispersion containing 22.5% by mass of graphite and 7.5% by mass of CMC
  • a PTFE solution trade name PTFE 31- manufactured by Mitsui / Dupont Fluorochemicals Co., Ltd.
  • the obtained glass fiber fabric is impregnated in the film forming solution, and the nip pressure is squeezed with a nip roll to 1 kgf / cm 2 , and drying in two steps (first step: temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps) Eye: dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • first step temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps
  • Eye dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • Example 5 A double-twisted yarn obtained by unitizing two twisting yarns under the brand name of D450 6/2 3.8S (six D450 1/0 1 Z) made by UNITIKA CO., LTD.
  • As a warp yarn number of twisting 3.8 times / 25 mm, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 134.4 tex), STD410 (bulky textured thread, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 410.0 tex) manufactured by UNITIKA CO., LTD. was used as weft.
  • the glass composition constituting the glass fiber is the above-mentioned glass composition A.
  • the film-forming solution comprises 25 parts by mass of a graphite dispersion (an aqueous dispersion containing 22.5% by mass of graphite and 7.5% by mass of CMC) and a PTFE solution (trade name PTFE 31- manufactured by Mitsui / Dupont Fluorochemicals Co., Ltd.) JR, obtained by mixing 50 parts by mass of a PTFE concentration of 60% by mass.
  • a graphite dispersion an aqueous dispersion containing 22.5% by mass of graphite and 7.5% by mass of CMC
  • a PTFE solution trade name PTFE 31- manufactured by Mitsui / Dupont Fluorochemicals Co., Ltd.
  • the obtained glass fiber fabric is impregnated in the film forming solution, and the nip pressure is squeezed with a nip roll to 1 kgf / cm 2 , and drying in two steps (first step: temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps) Eye: dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • first step temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps
  • Eye dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • Example 6 A double-twisted yarn obtained by unitizing two twisting yarns under the brand name of D450 6/2 3.8S (six D450 1/0 1 Z) made by UNITIKA CO., LTD.
  • As a warp yarn number of twisting 3.8 times / 25 mm, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 134.4 tex), STD410 (bulky textured thread, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 410.0 tex) manufactured by UNITIKA CO., LTD. was used as weft.
  • the glass composition constituting the glass fiber is the above-mentioned glass composition A.
  • the film-forming solution comprises 10 parts by mass of a graphite dispersion (an aqueous dispersion containing 22.5% by mass of graphite and 7.5% by mass of CMC) and a PTFE solution (trade name PTFE 31- manufactured by Mitsui / Dupont Fluorochemicals Co., Ltd.) JR, obtained by mixing 50 parts by mass of a PTFE concentration of 60% by mass.
  • a graphite dispersion an aqueous dispersion containing 22.5% by mass of graphite and 7.5% by mass of CMC
  • a PTFE solution trade name PTFE 31- manufactured by Mitsui / Dupont Fluorochemicals Co., Ltd.
  • the obtained glass fiber fabric is impregnated in the film forming solution, and the nip pressure is squeezed with a nip roll to 1 kgf / cm 2 , and drying in two steps (first step: temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps) Eye: dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • first step temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps
  • Eye dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • Example 7 A double-twisted yarn obtained by unitizing two twisting yarns under the brand name of D450 6/2 3.8S (six D450 1/0 1 Z) made by UNITIKA CO., LTD.
  • As a warp yarn number of twisting 3.8 times / 25 mm, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 134.4 tex), STD410 (bulky textured thread, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 410.0 tex) manufactured by UNITIKA CO., LTD. was used as weft.
  • the glass composition constituting the glass fiber is the above-mentioned glass composition A.
  • the film-forming solution comprises 50 parts by mass of a graphite dispersion (an aqueous dispersion containing a graphite concentration of 22.5% by mass, a CMC concentration of 7.5% by mass) and a silane coupling agent (trade name: SYRAACE (manufactured by JNC Corporation) 5 parts by mass of a registered trademark S330, nonvolatile content 0%), 0.2 parts by mass of a 25% aqueous ammonia solution, silicone oil (trade name KM-9739 (nonvolatile content 30 mass% manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)) 12 0.6 parts by mass of silicone resin (trade name: DIC North Japan Polymer Co., Ltd., trade name: Dick Silicone Softener 500 (nonvolatile content: 15% by mass); acrylic resin (trade name: DIC Corporation, trade name: DINCAL (registered trademark) E-8410 WH) (Nonvolatile content 40% by mass) 5 parts by mass
  • a silane coupling agent trade
  • the obtained glass fiber fabric is impregnated in the film forming solution, and the nip pressure is squeezed with a nip roll to 1 kgf / cm 2 , and drying in two steps (first step: temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps) Eye: dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • first step temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps
  • Eye dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • Example 8 A double-twisted yarn obtained by unitizing two twisting yarns under the brand name of D450 6/2 3.8S (six D450 1/0 1 Z) made by UNITIKA CO., LTD.
  • As a warp yarn number of twisting 3.8 times / 25 mm, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 134.4 tex), STD410 (bulky textured thread, filament diameter 5.0 ⁇ m, count 410.0 tex) manufactured by UNITIKA CO., LTD. was used as weft.
  • the glass composition constituting the glass fiber is the above-mentioned glass composition A.
  • the film-forming solution comprises 50 parts by mass of a graphite dispersion (an aqueous dispersion containing a graphite concentration of 22.5 mass% and a CMC concentration of 7.5 mass%), 0.2 mass parts of a 25% aqueous ammonia solution, and silicone 12 parts by mass of oil (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. trade name: KM-9739 (nonvolatile content: 30% by mass)) and silicone resin (DIC North Japan Polymer Co., Ltd. trade name: Dick Silicon Softener 500 (nonvolatile content: 15% by mass) 0.
  • a graphite dispersion an aqueous dispersion containing a graphite concentration of 22.5 mass% and a CMC concentration of 7.5 mass
  • silicone 12 parts by mass of oil Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. trade name: KM-9739 (nonvolatile content: 30% by mass)
  • silicone resin DIC North Japan Polymer Co., Ltd. trade name: Dick Silicon Softener
  • the obtained glass fiber fabric is impregnated in the film forming solution, and the nip pressure is squeezed with a nip roll to 1 kgf / cm 2 , and drying in two steps (first step: temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps) Eye: dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • first step temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps
  • Eye dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • Example 9 A double-twisted yarn obtained by unitizing two twisting yarns under the brand name of D450 6/2 3.8S (six D450 1/0 1 Z) made by UNITIKA CO., LTD.
  • the glass composition constituting the glass fiber is the above-mentioned glass composition B.
  • the film-forming solution comprises 100 parts by mass of a graphite dispersion (an aqueous dispersion containing 22.5% by mass of a graphite solid and 7.5% by mass of a CMC solid), and a PTFE solution (manufactured by DuPont Fluoro Chemical Co., Ltd.)
  • the resulting product was obtained by mixing 50 parts by weight of PTFE 31-JR (solid content concentration of PTFE: 60% by mass).
  • the obtained glass fiber fabric is impregnated in the film forming solution, and the nip pressure is squeezed with a nip roll to 1 kgf / cm 2 , and drying in two steps (first step: temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps) Eye: dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • first step temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps
  • Eye dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • glass fiber I got a fabric.
  • the mass of the glass fiber woven fabric was 815.9 g / m 2 .
  • warp and weft Using the above-mentioned warp and weft, it is woven with a weft double weave structure (warp density 48/25 mm, weft density 38/25 mm) to obtain a glass fiber woven fabric.
  • the film-forming solution comprises 28 parts by mass of a graphite dispersion (an aqueous dispersion containing a graphite concentration of 22.5% by mass and a CMC concentration of 7.5% by mass) and a silane coupling agent (trade name: SYRAACE (manufactured by JNC Corporation 5 parts by mass of a registered trademark S330, nonvolatile content 0%), 0.2 parts by mass of a 25% aqueous ammonia solution, silicone oil (trade name KM-9739 (nonvolatile content 30 mass% manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)) 12 0.6 parts by mass of silicone resin (trade name: DIC North Japan Polymer Co., Ltd., trade name: Dick Silicone Softener 500 (nonvolatile content: 15% by mass); acrylic resin (trade name: DIC Corporation, trade name: DINCAL (registered trademark) E-8410 WH) (Nonvolatile content 40% by mass) 5 parts by mass,
  • the obtained glass fiber fabric is impregnated in the film forming solution, and the nip pressure is squeezed with a nip roll to 1 kgf / cm 2 , and drying in two steps (first step: temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps) Eye: dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • first step temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps
  • Eye dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • warp and weft Using the above-mentioned warp and weft, it is woven with a weft double weave structure (warp density 48/25 mm, weft density 38/25 mm) to obtain a glass fiber woven fabric.
  • the treatment liquid is 50 parts by mass of a graphite dispersion (an aqueous dispersion containing a graphite solid concentration of 20% by mass and a CMC solid concentration of 10% by mass) and a silane coupling agent (trade name: SILAACE (registered trademark of JNC Corporation) ) S330, 5 parts by mass of non-volatile matter, 0.2 parts by mass of 25% aqueous ammonia solution, 12 parts by mass of silicone oil (trade name KM-9739 (non-volatile matter 30% by mass, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)) And silicone resin (trade name: DIC North Japan Polymer Co., Ltd .; trade name: Dick Silicon Softener 500 (nonvolatile content: 15% by mass): 0.6 parts by mass; acrylic resin (trade name: DIC Corporation; trade name: DICNAL (registered trademark) E-8410WH; 40 parts by mass) 5 parts by mass, wet penetrant (Kao
  • the obtained glass fiber fabric is impregnated in the film forming solution, and the nip pressure is squeezed with a nip roll to 1 kgf / cm 2 , and drying in two steps (first step: temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps) Eye: dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • first step temperature 210 ° C., time 15 minutes, two steps
  • Eye dried at a temperature of 250 ° C. for a time of 15 minutes to obtain a graphitized glass fiber fabric.
  • the composition of the glass fibers constituting the glass fiber fabric SiO 2 is from 60.0 to 66.0 wt%, Al 2 O 3 is from 18.0 to 26.0 wt%, MgO is 8.0 to 20.0% Excellent folding resistance even when exposed to heat at 400 ° C. when the glass fiber surface is at least partially covered with a film containing graphite (Example 1 to 9).
  • the folding resistance in the weft direction is further improved.
  • Example 4 In Examples 1 to 9, in the film containing graphite, since the PTFE resin which is a thermoplastic resin having no side chain and no branching in its molecular structure is used as a binder component, the needle threading property at the time of sewing is improved. It was particularly good. Furthermore, in Examples 1 to 9, the dust collection performance when used as a dust collection filter was also good.
  • Comparative Examples 1 to 3 were inferior in needle penetration at the time of sewing.
  • Comparative Examples 1 to 3 were inferior in needle penetration at the time of sewing.
  • the folding resistance after heat exposure at 400 ° C. is insufficient.

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Abstract

本発明の目的は、250℃を超える雰囲気温度においても耐折性に優れ、集塵フィルターとして好適に使用できるガラス繊維ファブリックを提供することである。 ガラス繊維ファブリックと、グラファイトを含む皮膜とを有し、該皮膜が、該ガラス繊維ファブリックを構成するガラス繊維の表面の少なくとも一部を被覆しており、該ガラス繊維を構成するガラス組成物が、SiO2を60.0~66.0質量%、Al2O3を18.0~26.0質量%、及びMgOを8.0~20.0質量%含有する、グラファイト付着ガラス繊維ファブリック。

Description

グラファイト付着ガラス繊維ファブリック、及びこれを利用した集塵フィルター
 本発明は、250℃を超える雰囲気温度における耐折性が優れ、集塵フィルターとして好適に使用されるグラファイト付着ガラス繊維ファブリックに関する。また、本発明は、該グラファイト付着ガラス繊維ファブリックを利用した集塵フィルターに関する。
 都市ゴミ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、石炭専焼ボイラー、金属溶融炉等において発生する排ガス中のダスト(飛灰)を捕捉するための集塵機に使用されるフィルター材としてガラス繊維ファブリックが使用されている。
 一般的に、都市ゴミの焼却炉の排ガスのろ過には、バグフィルター方式が採用されている。具体的には、バグフィルター方式は、ガラス繊維ファブリックを用い、バグ(例えば、直径120~170mm、長さ4~7mの円筒状)を縫製し、該バグを集塵装置内に多数本設置する。そして、バグの外側面から含塵排気ガス(通常、ガス温度は130~280℃)が流入し、ガス中のダストがバグの外側面で集塵され、排気ガスのみがバグ内側面から流出して行く。この場合、バグは、焼却炉の稼働時間の経過とともに圧損が大きくなり、ろ過性能に悪影響を及ぼすことから、バグの外側面に集積したダストを随時払い落とす必要がある。ダストの払い落としの方法としては、振動式、逆洗式、パルス式が一般的である。例えば、パルス式の場合、バグ上部のノズルからバグの内部に圧搾空気を瞬間的(例えば約0.1~0.3秒)噴射しバグの外側面のダストを払い落とす。この場合の噴射空気圧は、例えば5~7kg/平方cmと高く、一定時間(例えば1~3min)毎に噴射される。これらのダストの払い落としの際、バグフィルターを構成するガラス繊維ファブリックは、繰り返し屈曲される。従って、該ガラス繊維ファブリックは、折り曲げに対する耐性、即ち耐折性が求められる。
 従来、バクフィルター用クロスとして、例えば、経糸がガラス繊維のフラットヤーン、緯糸がガラス繊維のバルキーヤーンで構成される表裏とも綾組織の二重織クロスであり、表裏ともバルキー率KBが30%以上であり、かつ少なくとも片面のバルキー率KBが85%以下であるバグフィルター用クロスが知られている(例えば、特許文献1参照)。該クロスによれば、集塵効率を維持しつつ、ダストの剥離性を向上させることができるとされている。
特開平4-327237号公報
 特許文献1では、具体的に、実施例において、ガラス繊維を構成するガラス材料として、Eガラスを使用すること、及び、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂の水エマルジョンで含浸処理することが開示されている。
 しかしながら、本発明者が検討したところ、上記特許文献1で開示されたクロスは、250℃を超える雰囲気温度、例えば、400℃に熱暴露した場合、耐折性が大きく低下する場合があるという問題があることを知得した。
 そこで、本発明の目的は、上記問題を解決し、250℃を超える雰囲気温度においても耐折性に優れ、集塵フィルターとして好適に使用できるガラス繊維ファブリックを提供することである。
 本発明者は、上記課題を解決すべく検討を重ねたところ、耐折性向上の目的で、例えば、従来、帯電防止剤として含有され、耐折性の向上に直接寄与するとは考えられなかった、グラファイトに着目した。そして、ガラス繊維ファブリックを構成するガラス繊維として、特定のガラス組成のものを採用し、かつガラス繊維ファブリックを構成するガラス繊維の表面の少なくとも一部を、グラファイトを含有する皮膜で被覆することにより、250℃を超える雰囲気温度における耐折性が、飛躍的に向上することを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、さらに検討を重ねることにより完成された発明である。
 すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. ガラス繊維ファブリックと、
 グラファイトを含む皮膜と、を有し、
 前記皮膜が、前記ガラス繊維ファブリックを構成するガラス繊維の表面の少なくとも一部を被覆しており、
 前記ガラス繊維を構成するガラス組成物が、SiO2を60.0~66.0質量%、Al23を18.0~26.0質量%、及びMgOを8.0~20.0質量%含有する、
グラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
項2. 前記ガラス繊維を構成するガラス組成物が、SiO2を64.0~66.0質量%、Al23を24.0~26.0質量%、MgOを9.0~11.0%、その他成分を3質量%以下(0質量%を含む。)含有する、項1に記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
項3. 前記皮膜が、分子構造内に側鎖及び分岐のない熱可塑性樹脂及び/又はシリコーンオイルを含む、項1又は2に記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
項4. 前記皮膜が、カルボキシメチルセルロースを含む、項1~3のいずれかに記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
項5. 前記ガラス繊維ファブリックが織物であり、且つ、
 前記織物を構成する緯糸が、マルチフィラメント糸からなるバルキー加工糸とマルチフィラメント糸からなるヤーンとの合撚糸である、
項1~4のいずれかに記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
項6. 前記皮膜100質量部当たり、前記グラファイトが30質量部以上含まれる、項1~5のいずれかに記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
項7. 項1~6のいずれかに記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックを含む集塵フィルター。
項8. バグフィルターである、項7に記載の集塵フィルター。
項9. 項1~6のいずれかに記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの、集塵フィルターとしての使用。
 本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックは、250℃を超える雰囲気温度における耐折性が、飛躍的に向上しており、都市ゴミ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、石炭専焼ボイラー、金属溶融炉等において発生する排ガス中のダストを捕捉するための集塵フィルターとしての要求性能を満たすことができる。
本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの一例について、その表面を走査型電子顕微鏡で観察した像である。
 本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックは、ガラス繊維ファブリックと、グラファイトを含む皮膜とを有し、該皮膜が、該ガラス繊維ファブリックを構成するガラス繊維の表面の少なくとも一部を被覆しており、該ガラス繊維を構成するガラス組成物が、SiO2を60.0~66.0質量%、Al23を18.0~26.0質量%、及びMgOを8.0~20.0質量%含有することを特徴とする。以下、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックについて詳細に説明する。
[ガラス繊維ファブリック]
 本発明において、「ガラス繊維ファブリック」とは、構成繊維がガラス繊維からなるファブリックである。
 本発明において、ガラス繊維ファブリックに使用されるガラス繊維を構成するガラス組成物は、SiO2の含有量が60.0~66.0質量%、Al23の含有量が18.0~26.0質量%、MgOの含有量が8.0~20.0質量%(好ましくは8~16質量%)である。このような特定の組成のガラス組成物からなるガラス繊維を採用し、該ガラス繊維を後述する特定皮膜で被覆することによって、250℃を超える雰囲気温度においても、優れた耐折性を備えることが可能になる。
 ガラス繊維を構成するガラス組成物の好適な例として、SiO2の含有量が64.0~66.0質量%、Al23の含有量が24.0~26.0質量%、MgOの含有量が9.0~11.0質量%、その他成分の含有量が3質量%以下(0質量%を含む。)であるものが挙げられる。
 また、ガラス繊維を構成するガラス組成物の一態様として、SiO2の含有量が60.0~64.0質量%、Al23の含有量が18.0~22.0質量%、及びMgOの含有量が14~18質量%であって、SiO2の含有量、Al23の含有量及びMgOの含有量の合計が94質量%以上であるものが挙げられる。
 本発明において、ガラス繊維は長繊維又は短繊維のいずれでもよい。ガラス繊維ファブリックの引張強さ等の機械的特性をより一層優れたものとする観点からは、長繊維が好ましい。長繊維としては、1本の連続した単繊維からなるモノフィラメント糸、複数の連続した単繊維からなるマルチフィラメント糸が挙げられる。これらの長繊維の中でも、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した場合に、耐折性がより優れたものとするという観点から、マルチフィラメント糸が好ましい。
 ガラス繊維ファブリックを構成するガラス繊維として上記長繊維を使用する場合、ガラス繊維ファブリックの形態としては、織物、編物、不織布(フェルトを含む。)、又はこれらを組み合わせたものとすることができる。250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、耐折性がより優れたものとするという観点から、ガラス繊維ファブリックの好ましい形態として、織物が挙げられる。
 ガラス繊維ファブリックが織物の形態である場合、使用する経糸と緯糸の物性等については、特に制限されないが、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、耐折性をより一層優れたものにするという観点から、緯糸としてマルチフィラメント糸からなるバルキー加工糸とマルチフィラメント糸からなるヤーンとの合撚糸(以下、「合撚糸A」と表記することもある)を使用することが好ましい。
 上記合撚糸Aの撚り数としては、特に制限されないが、例えば、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、耐折性がより一層優れたものとするという観点から、上撚りで2~5回/25mm、好ましくは3.0~4.5回/25mmが挙げられる。
 また、上記合撚糸A全体の番手としては、特に制限されないが、例えば、30~600texが挙げられ、機械的特性と、集塵性とをより高める観点から、50~500texがより好ましく、機械的特性と、集塵性とをより高めつつ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、耐折性が一層優れたものとするという観点から、200~400texがより好ましい。
 また、上記合撚糸Aにおいて、バルキー加工糸とヤーンとの単位長さあたりの質量比(バルキー加工糸の単位長さあたりの質量(tex)/ヤーンの単位長さあたりの質量(tex))については、特に制限されないが、機械的特性と、集塵性とをより高めつつ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した場合に、耐折性が一層優れたものとするという観点から、3~20が好ましく、5~15がより好ましく、8~12が特に好ましい。
 ガラス繊維ファブリックが織物の形態である場合、機械的特性と、集塵性とをより高める観点から、好適な一態様として、経糸としてマルチフィラメント糸であるヤーンを使用し、且つ緯糸としてマルチフィラメント糸からなるバルキー加工糸(嵩高加工糸)を使用した織物(以下、「態様X」と表記することもある)が挙げられる。
 また、ガラス繊維ファブリックが織物の形態である場合、機械的特性と、集塵性とをより高めつつ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、緯方向における耐折性がより一層優れたものとするという観点から、他の好適な一態様として、経糸としてマルチフィラメント糸であるヤーンを使用し、且つ緯糸として上記合撚糸Aを使用した織物(以下、「態様Y」と表記することもある)が挙げられる。
 上記態様X及びYの織物において、経糸として使用されるヤーンとしては、単糸、合撚糸等が挙げられ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した場合に、耐折性がより優れたものとするという観点から、合撚糸が好ましい。合撚糸の構成について特に限定されないが、例えば、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、耐折性がより一層優れたものとするという観点から、単糸ヤーン4~8本をS方向又はZ方向に下撚りされ1本とされたもの2~4本を、下撚りと反対方向に上撚りされた合撚糸とすることが好ましく挙げられる。
 上記態様X及びYの織物において、経糸として使用されるヤーンの撚り数としては、特に制限されないが、例えば、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、耐折性がより一層優れたものとするという観点から、上撚りで2~5回/25mmが好ましく、3.0~4.5回/25mmがより好ましい。
 上記態様X及びYの織物において、経糸として使用されるヤーンのフィラメント直径(単繊維径)としては、特に制限されないが、例えば、4~9μmが挙げられ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、耐折性がより優れたものとするという観点から、4~7μmがより好ましく、4.5~5.5μmが特に好ましい。
 上記態様X及びYの織物において、経糸として使用されるヤーンの番手としては、特に制限されないが、例えば、30~600texが挙げられ、機械的特性と、集塵性とをより高める観点から、50~450texがより好ましく、機械的特性と、集塵性とをより高めつつ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した場合に、耐折性が一層優れたものとするという観点から、100~200texがより好ましい。
 上記態様Xの織物において、緯糸として使用されるバルキー加工糸のフィラメント直径(単繊維径)特に制限されないが、例えば、4~9μmが挙げられ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した場合に、耐折性がより優れたものとするという観点から、4~7μmがより好ましく、4.5~5.5μmが特に好ましい。
 上記態様Xの織物において、緯糸として使用されるバルキー加工糸の番手としては、特に制限されないが、例えば、30~600texが挙げられ、機械的特性と、集塵性とをより高める観点から、50~500texがより好ましく、機械的特性と、集塵性とをより高めつつ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した場合に、耐折性が一層優れたものとするという観点から、200~400texがより好ましい。
 上記態様Yの織物において、緯糸として使用される合撚糸Aについては、前記の通りである。
 上記態様Xの織物の場合、経糸と緯糸との番手の比(経糸/緯糸)については、特に制限されないが、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した場合に、耐折性が一層優れたものとするという観点から、1/4~1/1が好ましく、2/5~1/2がより好ましい。
 また、上記態様Yの織物の場合、経糸と緯糸との番手の比(経糸/緯糸)については、特に制限されないが、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した場合に、耐折性が一層優れたものとするという観点から、1/5~1/1が好ましく、1/4~1/2がより好ましい。
 ガラス繊維ファブリックが織物である場合、その織組織としては、特に限定されず、例えば、平織、朱子織、綾織、斜子織、畦織、二重織(経二重織、緯二重織、経緯二重織等)が挙げられる。250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した場合に、耐折性がより優れたものとするという観点から、二重織組織が好ましく、当該耐折性と集塵性をより両立させるという観点から緯二重織がより好ましい。
 ガラス繊維ファブリックが織物である場合、その織密度としては、特に限定されないが、例えば、上記態様Xの織物の場合であれば、経糸(ヤーン)が20~80本/25mmが好ましく、40~60本がより好ましく;緯糸(バルキー糸)は、20~80本/25mmが好ましく、30~60本/25mmがより好ましい。また、上記態様Yの織物の場合であれば、経糸(ヤーン)が20~80本/25mmが好ましく、40~60本がより好ましく;緯糸(合撚糸)は、20~80本/25mmが好ましく、30~60本/25mmがより好ましい。
 本発明において、ガラス繊維ファブリック(皮膜の重量を除く。)の質量(g/m2)としては、特に制限されないが、例えば、500~1500g/m2が挙げられ、700~1100g/m2が好ましい。
 また、本発明において、ガラス繊維ファブリック自体(皮膜の重量を除く。)の厚さ(mm)としては、特に制限されないが、例えば、0.3~1.5mmが挙げられ、0.6~1.2mmが好ましい。
[皮膜]
 本発明では、ガラス繊維ファブリックを構成するガラス繊維の表面の少なくとも一部が、グラファイトを含有する皮膜によって被覆されている。ガラス繊維を構成するガラス組成物が前述した特定の組成を具備し、かつ、該ガラス繊維の表面の少なくとも一部がグラファイトを含有する皮膜で被覆されていることによって、250℃を超える雰囲気温度における耐折性を飛躍的に向上させることが可能になる。
 皮膜に含まれるグラファイトの形態や大きさについては、特に制限されない。グラファイトの形態としては、例えば、鱗片状、土状等が挙げられる。また、グラファイトの大きさとしては、例えば、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所社製の商品名LA-920)を用いて測定された、グラファイトの粒度分布における積算値が50%になる粒度(d50)として、0.1~100μm、好ましくは1~50μmが挙げられる。
 皮膜中のグラファイトの含有量については、ガラス繊維ファブリックにおける皮膜の被覆量等に応じて適宜設定すればよいが、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、より一層耐折性がより一層優れたものとするという観点から、例えば、皮膜の総量100質量部当たり、グラファイトが30質量部以上、好ましくは30~50質量部、より好ましくは30~45質量部が挙げられる。
 また、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックにおけるグラファイトの含有量については、皮膜におけるグラファイトの含有量、皮膜の被覆量等に応じて定まるが、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、より一層耐折性がより一層優れたものとするという観点から、例えば、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの総量(ガラス繊維ファブリックと皮膜の合計量)当たり、グラファイトが0.1~3質量%、好ましくは0.5~2.5質量%、より好ましくは1.0~2.0質量%が挙げられる。
 また、皮膜には、グラファイトを保持し、皮膜を形成させる成分として、熱可塑性樹脂が含まれていることが好ましい。熱可塑性樹脂の種類については、グラファイトを保持しつつガラス繊維の表面に皮膜を形成できることを限度として特に制限されないが、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、耐折性がより優れたものとしつつ、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックをバグフィルターとする場合に、ガラス繊維ファブリックをバグとする際に縫製をよりし易くするという観点から、好ましくは分子構造内に側鎖及び分岐のない熱可塑性樹脂が挙げられる。即ち、皮膜に上記熱可塑性樹脂及び/又はシリコーンオイルを含有させることにより、縫製時の針通し性をより向上させつつ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、耐折性がより優れたものとすることが可能になる。
 分子構造内に側鎖及び分岐のない熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ナイロン6樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。これらの中でも、ナイロン6樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレンがより好ましく、ポリテトラフルオロエチレンが特に好ましい。これらの熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 皮膜に前記熱可塑性樹脂を含有させる場合、前記熱可塑性樹脂とグラファイトの質量比については、特に制限されないが、例えば、グラファイト100質量部当たり、前記熱可塑性樹脂が100~1500質量部、好ましくは100~500質量部、更に好ましくは100~200質量部が挙げられる。
 また、皮膜に前記熱可塑性樹脂を含有させる場合、皮膜中の前記熱可塑性樹脂の含有量については、ガラス繊維ファブリックにおける皮膜の被覆量、皮膜におけるグラファイトの含有量等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、縫製時の針通し性を良好に備えさせつつ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、より一層耐折性がより一層優れたものとするという観点から、皮膜の総量100質量部当たり、前記熱可塑性樹脂が30~95質量部、好ましくは30~70質量部、より好ましくは45~70質量部が挙げられる。
 また、皮膜には、シリコーンオイルが含まれていてもよい。皮膜にシリコーンオイルが含まれている場合には、縫製時の針との動摩擦係数をより減少させ、針通し性をより向上させることが可能になる。
 シリコーンオイルとしては、具体的には、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、ジメチルシリコーンオイル、ジメチルシリコーンオイル等が挙げられる。これらのシリコーンオイルは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 皮膜にシリコーンオイルを含有させる場合、シリコーンオイルとグラファイトの質量比については、特に制限されないが、例えば、グラファイト100質量部当たり、シリコーンオイルが10~500質量部、好ましくは10~100質量部が挙げられる。
 また、皮膜にシリコーンオイルを含有させる場合、皮膜中のシリコーンオイルの含有量については、ガラス繊維ファブリックにおける皮膜の被覆量、皮膜におけるグラファイトの含有量等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、縫製時の針通し性を良好に備えさせつつ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、より一層耐折性がより一層優れたものとするという観点から、皮膜の総量100質量部当たり、シリコーンオイルが1~15質量部、好ましくは3~12質量部、より好ましくは5~10質量部が挙げられる。
 更に、皮膜には、ガラス繊維への定着性をより一層向上しつつ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に耐折性がより優れたものとするという観点から、カルボキシメチルセルロースが含有されていることが好ましい。
 皮膜にカルボキシメチルセルロースを含有させる場合、カルボキシメチルセルロースとグラファイトの質量比については、特に制限されないが、例えば、グラファイト100質量部当たり、カルボキシメチルセルロースが10~60質量部、好ましくは15~55質量部が挙げられる。
 また、皮膜にカルボキシメチルセルロースを含有させる場合、皮膜中のカルボキシメチルセルロースの含有量については、ガラス繊維ファブリックにおける皮膜の被覆量、皮膜におけるグラファイトの含有量等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、ガラス繊維への定着性をより一層向上させつつ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に耐折性がより優れたものという観点から、皮膜の総量100質量部当たり、カルボキシメチルセルロースが1~25質量部、好ましくは2~20質量部、より好ましくは3~18質量部が挙げられる。
 また、皮膜には、ガラス繊維への定着性をより一層向上させるために、必要に応じて、アクリル樹脂が含まれていてもよい。
 皮膜にアクリル樹脂を含有させる場合、アクリル樹脂とグラファイトの質量比については、特に制限されないが、例えば、グラファイト100質量部当たり、アクリル樹脂が20~40質量部、好ましくは25~35質量部が挙げられる。
 また、皮膜にアクリル樹脂を含有させる場合、皮膜中のアクリル樹脂の含有量については、ガラス繊維ファブリックにおける皮膜の被覆量、皮膜におけるグラファイトの含有量等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、ガラス繊維への定着性をより一層向上させつつ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に耐折性がより優れたものという観点から、皮膜の総量100質量部当たり、アクリル樹脂が1~8質量部、好ましくは2~6質量部、より好ましくは3~5質量部が挙げられる。
 皮膜には、必要に応じて、シリコーン樹脂が含まれていてもよい。
 皮膜にシリコーン樹脂を含有させる場合、シリコーン樹脂とグラファイトの質量比については、特に制限されないが、例えば、グラファイト100質量部当たり、シリコーン樹脂が0.3~3質量部、好ましくは1~2質量部が挙げられる。
 皮膜にシリコーン樹脂を含有させる場合、皮膜におけるシリコーン樹脂の含有量として、皮膜中のシリコーン樹脂の含有量については、ガラス繊維ファブリックにおける皮膜の被覆量、皮膜におけるグラファイトの含有量等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、皮膜の総量100質量部当たり、シリコーン樹脂が0.1~1質量部、好ましくは0.1~0.5質量部が挙げられる。
 更に、皮膜には、必要に応じて、シランカップリング剤、その加水分解物、及び該加水分解物の脱水縮合物からなる群より選ばれる1種以上の化合物(以下、「シラン化合物」と表記することもある)含むことができる。シラン化合物が含まれている皮膜では、シラン化合物が皮膜の表面のみならず皮膜の内部にも存在することにより、皮膜全体の物性を向上できるので、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、耐折性をより一層向上させることが可能になる。
 本発明で使用されるシランカップリング剤の種類については、特に制限されないが、例えば、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-グリシドキシエトキシトリメトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 皮膜にシラン化合物を含有させる場合、シラン化合物とグラファイトの質量比については、特に制限されないが、例えば、グラファイト100質量部当たり、シラン化合物が10~200質量部、好ましくは50~100質量部が挙げられる。
 また、皮膜にシラン化合物を含有させる場合、皮膜におけるシラン化合物の含有量として、皮膜中のシラン化合物の含有量については、ガラス繊維ファブリックにおける皮膜の被覆量、皮膜におけるグラファイトの含有量等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に耐折性がより優れたものという観点から、皮膜の総量100質量部当たり、シラン化合物が3~15質量部、好ましくは5~12質量部、より好ましくは8~12質量部が挙げられる。
 更に、皮膜には、必要に応じて、ジエチレングリコールが含まれていてもよい。
 皮膜にジエチレングリコールを含有させる場合、ジエチレングリコールとグラファイトの質量比については、特に制限されないが、例えば、グラファイト100質量部当たり、ジエチレングリコールが20~40質量部、好ましくは25~35質量部が挙げられる。
 また、皮膜にジエチレングリコールを含有させる場合、皮膜中のジエチレングリコールの含有量については、ガラス繊維ファブリックにおける皮膜の被覆量、皮膜におけるグラファイトの含有量等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、皮膜の総量100質量部当たり、ジエチレングリコールが6~20質量部、好ましくは7.5~16質量部が挙げられる。
 本発明において、グラファイト以外の皮膜の構成成分の含有量については、皮膜におけるグラファイトの含有量、皮膜の被覆量等に応じて定まるが、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、より一層耐折性がより一層優れたものとするという観点から、例えば、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの総量(ガラス繊維ファブリックと皮膜の合計量)当たり、グラファイト以外の皮膜の構成成分の総量が0.1~5.0質量%、好ましくは0.5~4.0質量%、より好ましくは1.0~3.0質量%が挙げられる。
 本発明において、ガラス繊維ファブリックに対する皮膜の被覆量については、特に制限されないが、例えば、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの総量(ガラス繊維ファブリックと皮膜の合計重量)当たり、皮膜が1.0~10質量%、好ましくは1.0~7.0質量%、より好ましくは1.0~5.0質量%が挙げられる。
 本発明において、皮膜は、ガラス繊維ファブリックを構成するガラス繊維の表面の少なくとも一部を被覆していればよいが、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した際に、より一層耐折性がより一層優れたものとするという観点から、皮膜は、ガラス繊維ファブリックを構成するガラス繊維の表面の全体を被覆していることが好ましい。図1は、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの表面形状について、走査型電子顕微鏡で観察した結果の一例を示す。図1に示すグラファイト付着ガラス繊維ファブリックでは、ガラス繊維ファブリックを構成するガラス繊維の表面の全体が、グラファイトを含有する皮膜によって被覆されている。また、図1に示すグラファイト付着ガラス繊維ファブリックでは、グラファイトを含有する皮膜が、ガラス繊維ファブリックの表面及び内部に存在するガラス繊維を被覆している。
[触媒の担持]
 本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックは、必要に応じて、ガス状ダイオキシン類やNOx等を分解し、ガスを浄化するための触媒を担持していてもよい。該触媒としては、例えば、五酸化バナジウム等が挙げられる。また、上記触媒を担持する担体も公知のものを使用することができる。触媒の、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックへの担持方法も、公知の方法を採用することができる。
[物性及び特定]
 本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの単位面積当たりの質量(g/m2)としては、特に制限されないが、例えば、500~1500g/m2、好ましくは700~1100g/m2が挙げられる。
 また、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの厚さ(mm)としては、特に制限されないが、例えば、0.3~1.5mm、好ましくは0.6~1.2mmが挙げられる。
 本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの通気度については、集塵フィルターとして許容できる範囲であればよいが、集塵フィルターとして使用した際にガス通過性と集塵性とを両立させるという観点から、例えば、3~20(cc/cm2/s)、好ましくは5~15(cc/cm2/s)が挙げられる。本発明において、「通気度」は、フラジール形試験機を用いて測定される値であり、具体的には、日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.13「クロスの通気性」に規定されている方法に準拠して測定される値である。
 本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの引張強さについては、集塵フィルターとして許容できる範囲であればよいが、例えば、ガラス繊維ファブリックが織物の場合であれば、経糸と並行方向の引張強さが1300N/25mm以上、且つ緯糸と並行方向の引張強さが800N/25mm以上;好ましくは経糸と並行方向の引張強さが2000~6000N/25mm、且つ緯糸と並行方向の引張強さが2000~6000N/25mmが挙げられる。本発明において、「引張強さ」は、測定対象となるグラファイト付着ガラス繊維ファブリックを長さ250mm、幅25mmの試験片にして、引張試験機を使用し、つかみ間隔15mm、及び引張速度200mm/分に設定して速荷重形引張試験を行い、破断時の引張強さを求めることにより得られる値である。当該引張強さ、具体的には、日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.4「引張強さ」に規定されている方法に準拠して測定される。
 本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックは、250℃を超える雰囲気温度、例えば雰囲気温度400℃の条件下に熱暴露した際に、優れた耐折性を有している。本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックにおいて、ガラス繊維ファブリックが織物である場合、その耐折性としては、具体的には、以下に示す評価方法1により測定される往復折り曲げ回数が、経糸と並行方向で20000回以上、緯糸と並行方向で20000回以上;好ましくは、経糸と並行方向で20000回以上、緯糸と並行方向で30000回以上;より好ましくは、経糸と並行方向で20000回以上、緯糸と並行方向で40000回以上が挙げられる。
(評価方法1)
(1)測定対象となるグラファイト付着ガラス繊維ファブリックを、測定方向の長さ(すなわち、経糸と並行方向の耐折性を測定するときは、経糸と並行方向)が32cm、測定方向と異なる方向の長さ(すなわち、経糸と並行方向の耐折性を測定するときは、経糸と並行方向)が23cmの大きさに切り出し、試験片とする。当該試験片を10枚準備する。
(2)試験片を10枚重ねた状態で、マッフル炉に入れて、400℃で、24時間熱暴露した後に、自然冷却する。
(3)自然冷却後に、10枚重ねた試験片の上から5枚目を取り出し、MIT耐折試験機を用いて、荷重9.8N、折り曲げ装置の折り曲げ面の曲率半径0.38mm、折り曲げ速度175±10回/分に設定して、試験片が切れるまでの往復折り曲げ回数を計測する。当該往復折り曲げ回数の計測は、日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.14「クロスの耐折強さ」に規定されている方法に準拠して行うことができる。
 また、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックにおいて、ガラス繊維ファブリックが織物である場合、その耐折性の他の好適な例として、以下に示す評価方法2により測定される往復折り曲げ回数が、経糸と並行方向で300回以上、緯糸と並行方向で300回以上;好ましくは、経糸と並行方向で350回以上、緯糸と並行方向で400回以上;より好ましくは、経糸と並行方向で400回以上、緯糸と並行方向で500回以上が挙げられる。
(評価方法2)
(1)測定対象となるグラファイト付着ガラス繊維ファブリックを、測定方向の長さ(すなわち、経糸と並行方向の耐折性を測定するときは、経糸と並行方向)が32cm、測定方向と異なる方向の長さ(すなわち、経糸と並行方向の耐折性を測定するときは、経糸と並行方向)が23cmの大きさに切り出し、試験片とする。
(2)試験片1枚を熱風循環式高温炉に入れて、400℃で、24時間熱暴露した後に、自然冷却する。
(3)自然冷却後の試験片について、MIT耐折試験機を用いて、荷重9.8N、折り曲げ装置の折り曲げ面の曲率半径0.38mm、折り曲げ速度175±10回/分に設定して、試験片が切れるまでの往復折り曲げ回数を計測する。当該往復折り曲げ回数の計測は、日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.14「クロスの耐折強さ」に規定されている方法に準拠して行うことができる。
[用途]
 本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの用途については、特に制限されないが、集塵フィルターとして好適に使用される。特に、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックは、250℃を超える雰囲気温度、例えば雰囲気温度400℃の条件下に熱暴露しても、優れた耐折性を有しているので、高温の含塵排気ガスからダストを補足するための集塵機に使用される集塵フィルターとして特に好適に使用される。高温の含塵排気ガスからダストを補足するための集塵機としては、例えば、都市ゴミ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、石炭専焼ボイラー、金属溶融炉等において発生する排ガス中のダストを捕捉するために設置される集塵機が挙げられる。
 また、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックを集塵フィルターとして使用する場合、バグ(例えば、直径120~170mm、長さ4~7mの円筒状)に縫製して、バグフィルターとして使用することができる。
 更に、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックが、ガス状ダイオキシン類やNOx等を分解する触媒を担持している場合には、脱硝に好ましい温度域である300℃以上400℃以下の温度範囲で、含塵排気ガスの集塵フィルターとして使用すれば、集塵後に触媒脱硝工程における排ガス再加熱が不要となり、CO2削減に大きく寄与することも可能となる。
[製造方法]
 本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの製造方法は特に限定されない。例えば、まず、ガラス繊維ファブリックを準備する。別途、皮膜に含有させる成分を、水、有機溶剤等の溶媒に、分散又は溶解させた皮膜形成用液を準備する。該皮膜形成用液における固形分(皮膜に含有させる成分の総量)としては、例えば、20~60質量%程度、好ましくは30~55質量%程度に設定すればよい。そして、前記で準備したガラス繊維ファブリックに対して、皮膜形成用液をスプレー法、ディップ法等公知の手法により付着させる。その後、乾燥し、皮膜形成用液に由来する溶媒を除去することにより、本発明のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックが得られる。
 以下に、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。
1.評価方法
 各実施例及び比較例につき、以下の方法により評価をおこなった。
(1)ガラス繊維を構成するガラス組成物の組成及び質量比(質量%)
 アルカリ融解-ICP発光分光分析法及び原子吸光光度法により測定した。
(2)ガラス繊維のフィラメント径(μm)
 日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.6「単繊維直径」に規定されているA法に準拠して測定した。
(3)ガラス糸(ヤーン、バルキー加工糸、及び、ヤーンとバルキー加工糸との合撚糸)の番手(tex)
 日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.1「番手」に規定されている方法に準拠して測定した。なお、ヤーンとバルキー加工糸との合撚糸を構成するバルキー加工糸とヤーンとの単位長さあたりの質量比については、該合撚糸を1m採取し、該採取した合撚糸を解撚させてバルキー加工糸とヤーンに分離し、分離したバルキー加工糸とヤーンの質量について、日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.1「番手」に規定されている方法に準拠して測定し、得られたそれぞれの値から前記質量比を求めた。
(4)ヤーン、及び、ヤーンとバルキー加工糸との合撚糸、の撚り数(回/25mm)
 日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.5「より数」に規定されている方法に準拠して測定した。
(5)ガラス繊維織物の織密度(本/25mm)
 得られたガラス繊維織物について、日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.9「密度(織り密度)」に規定されている方法に準拠して、経糸及び緯糸の織密度を測定した。
(6)ガラス繊維織物の厚さ(μm)
 日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.10.1「クロスの厚さ」に規定されているA法に準拠して、マイクロメータを用いて0.001mm(1μm)の桁まで測定した。これを5か所についておこない、該5か所の平均値を、日本工業規格JIS Z 8401:1999「数値の丸め方」に規定されている規則Bに従って、数値を丸め、0.001mm(1μm)の桁まで算出した。
(7)ガラス繊維織物の質量(g/m2
 日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.2の「クロス及びマットの質量(質量)」に規定されている方法に準拠して測定した。
(8)皮膜の付着量(質量%)、各組成比(質量部)
 ガラス繊維を被覆している皮膜の各組成比については、後述する皮膜形成用液における各成分の固形分濃度から求めた。また、皮膜の被覆量について、まず、ガラス繊維を被覆している皮膜について、グラファイト以外の他の成分の量を、日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.3.2「強熱減量」に規定されている方法に準拠して算出した。そして、得られたグラファイト以外の他の成分の量と、上記求めた各組成比から、ガラス繊維を被覆している皮膜の被覆量、及びグラファイト量を算出した。
(9)グラファイト付着ガラス繊維織物の通気度(cc/cm2/s)
 フラジール形試験機(株式会社東洋精機製作所社製 フラジールパーミヤメータ(フラジール形通気度試験機 型番:FP-2))を用いて、日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.13「クロスの通気性」に規定されている方法に準拠して、グラファイト付着ガラス繊維織物の通気度を測定した。
(10)グラファイト付着ガラス繊維織物又はガラス繊維織物の耐折性I(回)
 前述した評価方法1(熱処理試験I)に従って、往復折り曲げ回数を測定した。なお、本測定において、マッフル炉は、(ADVANTEC)社製の(KL-600)を使用し、MIT耐折試験機は、(株式会社東洋精機製作所)社製の(D型)を使用した。
(11)グラファイト付着ガラス繊維織物又はガラス繊維織物の耐折性II(回)
 前述した評価方法2(熱処理試験II)に従って、往復折り曲げ回数を測定した。なお、本測定において、熱風循環式高温炉は、ハイテンプオーブン(旭科学株式会社製商品名HP80)を使用し、MIT耐折試験機は、(株式会社東洋精機製作所)社製の(D型)を使用した。
(12)グラファイト付着ガラス繊維織物又はガラス繊維織物の引張強さ(N/25mm)
 測定対象となるグラファイト付着ガラス繊維織物又はガラス繊維織物から、長さ250mm、幅25mmの試験片を準備した。該試験片について、日本工業規格JIS R 3420:2013「ガラス繊維一般試験方法」の7.4「引張強さ」に規定されている定速荷重形引張試験法によって、グラファイト付着ガラス繊維織物又はガラス繊維織物の引張強さを測定した。なお、本測定において、引張試験機として株式会社オリエンテック製商品名RTC-1310Aを用い、つかみ間隔を150mm、引張速度を200mm/分に設定した。また、引張強さは、上記(10)及び(11)の評価における熱暴露の前後のグラファイト付着ガラス繊維織物又はガラス繊維織物について測定した。
2.使用したガラス繊維を構成するガラス組成物
 使用したガラス繊維を構成するガラス組成物を前記方法で測定したところ、以下の組成であることが確認された。なお、ガラス組成物CはEガラスであり、ガラス組成物Cに関する下記組成は、Eガラスの一般的な組成を示している。
(1)ガラス組成物A:SiO2が65.0質量%、Al23が25.0質量%、MgOが10.0質量%であるガラス組成物
(2)ガラス組成物B:SiO2が61.9質量%、Al23が19.4質量%、MgOが15.3質量%、残部がN2O、K2O、Fe23、CaO及びB23であるガラス組成物
(3)ガラス組成物C:Eガラス組成物(SiO2が52~56質量%、Al23が12~16質量%、CaOが15~25質量%、MgOが0~6質量%、B23が5~13質量%、残部Na23及びK23であるガラス組成物)
3.グラファイト付着ガラス繊維織物、及び皮膜を有していないガラス繊維織物の製造
(実施例1)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名STD410(バルキー加工糸、フィラメント径5.0μm、番手410.0tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Aである。
 上記経糸、及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度38本/25mm)し、温度680℃、時間30秒の条件でキャラメライジング処理を行い、ガラス繊維織物を得た。
 次に、皮膜形成用液を準備した。皮膜形成用液は、グラファイト分散液(グラファイト22.5質量%、カルボキシメチルセルロース(以下、「CMC」と略することがある。)7.5質量%を含む水分散液)100質量部と、ポリテトラフロオロエチレン(以下、「PTFE」と略することがある。)溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31-JR、PTFEの濃度60質量%)50質量部と、を混合することにより得た。
 得られたガラス繊維織物を、上記皮膜形成用液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1kgf/cm2として絞り、2段階の乾燥(1段目:温度210℃、時間15分、2段目:温度250℃、時間15分)にて乾燥させ、グラファイト付着ガラス繊維織物を得た。得られたグラファイト付着ガラス繊維織物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図1に示すように、グラファイトを含む皮膜は、少なくとも一部のガラス繊維上に、該ガラス繊維を覆っている状態で存在していた。また、グラファイトを含む皮膜は、ガラス繊維織物の表面及び内部のガラス繊維を被覆していた。ガラス繊維を被覆している皮膜100質量部当たり、グラファイトは37.5質量部含まれていた。
(実施例2)
 皮膜形成用液を、グラファイト分散液(グラファイト固形分濃度20質量%、CMC固形分濃度10質量%、を含む水分散液)100質量部と、PTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31-JR、PTFEの固形分濃度60質量%)50質量部と、を混合することにより得たこと以外は、実施例1と同様の条件で、グラファイト付着ガラス繊維織物を得た。得られたグラファイト付着ガラス繊維織物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図1と同様に、グラファイトを含む皮膜は、少なくとも一部のガラス繊維上に、該ガラス繊維を覆っている状態で存在していた。また、グラファイトを含む皮膜は、ガラス繊維織物の表面及び内部のガラス繊維上に含まれていた。ガラス繊維を被覆している皮膜100質量部当たり、グラファイトは33.4質量部含まれていた。
(実施例3)
 皮膜形成用液を、グラファイト分散液(グラファイト濃度25質量%、CMC濃度5質量%、を含む水分散液)100質量部と、PTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31-JR、PTFE濃度60質量%)50質量部と、を混合することにより得たこと以外は、実施例1と同様の条件で、グラファイト付着ガラス繊維織物を得た。得られたグラファイト付着ガラス繊維織物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図1と同様に、グラファイトを含む皮膜は、少なくとも一部のガラス繊維上に、該ガラス繊維を覆っている状態で存在していた。また、グラファイトを含む皮膜は、ガラス繊維織物の表面及び内部のガラス繊維上に含まれていた。ガラス繊維を被覆している皮膜100質量部当たり、グラファイトは41.7質量部含まれていた。
(実施例4)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名STD300(バルキー加工糸、フィラメント径5.0μm、番手302.0tex)1本と、ユニチカ株式会社製商品名D450 3/0(フィラメント径5.0μm、番手33.6tex)1本とを合撚した糸(撚り数2.0S、番手335.6tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Aである。
 上記経糸及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度47本/25mm)し、温度680℃、時間30秒の条件でキャラメライジング処理をおこない、ガラス繊維織物を得た。
 次に、皮膜形成用液を準備した。皮膜形成用液は、グラファイト分散液(グラファイト22.5質量%、CMC7.5質量%、を含む水分散液)100質量部と、PTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31-JR、PTFE濃度60質量%)50質量部と、を混合することにより得た。
 得られたガラス繊維織物を、上記皮膜形成用液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1kgf/cm2として絞り、2段階の乾燥(1段目:温度210℃、時間15分、2段目:温度250℃、時間15分)にて乾燥させ、グラファイト付着ガラス繊維織物を得た。得られたグラファイト付着ガラス繊維織物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図1と同様に、グラファイトを含む皮膜は、少なくとも一部のガラス繊維上に、該ガラス繊維を覆っている状態で存在していた。また、グラファイトを含む皮膜は、ガラス繊維織物の表面及び内部のガラス繊維上に含まれていた。ガラス繊維を被覆している皮膜100質量部当たり、グラファイトは37.5質量部含まれていた。
(実施例5)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名STD410(バルキー加工糸、フィラメント径5.0μm、番手410.0tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Aである。
 上記経糸及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度38本/25mm)し、温度680℃、時間30秒の条件でキャラメライジング処理をおこない、ガラス繊維織物を得た。
 次に、皮膜形成用液を準備した。皮膜形成用液は、グラファイト分散液(グラファイト22.5質量%、CMC7.5質量%、を含む水分散液)25質量部と、PTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31-JR、PTFE濃度60質量%)50質量部と、を混合することにより得た。
 得られたガラス繊維織物を、上記皮膜形成用液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1kgf/cm2として絞り、2段階の乾燥(1段目:温度210℃、時間15分、2段目:温度250℃、時間15分)にて乾燥させ、グラファイト付着ガラス繊維織物を得た。得られたグラファイト付着ガラス繊維織物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図1と同様に、グラファイトを含む皮膜は、少なくとも一部のガラス繊維上に、該ガラス繊維を覆っている状態で存在していた。また、グラファイトを含む皮膜は、ガラス繊維織物の表面及び内部のガラス繊維上に含まれていた。ガラス繊維を被覆している皮膜100質量部当たり、グラファイトは15.0質量部含まれていた。
(実施例6)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名STD410(バルキー加工糸、フィラメント径5.0μm、番手410.0tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Aである。
 上記経糸及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度38本/25mm)し、温度680℃、時間30秒の条件でキャラメライジング処理をおこない、ガラス繊維織物を得た。
 次に、皮膜形成用液を準備した。皮膜形成用液は、グラファイト分散液(グラファイト22.5質量%、CMC7.5質量%、を含む水分散液)10質量部と、PTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31-JR、PTFE濃度60質量%)50質量部と、を混合することにより得た。
 得られたガラス繊維織物を、上記皮膜形成用液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1kgf/cm2として絞り、2段階の乾燥(1段目:温度210℃、時間15分、2段目:温度250℃、時間15分)にて乾燥させ、グラファイト付着ガラス繊維織物を得た。得られたグラファイト付着ガラス繊維織物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図1と同様に、グラファイトを含む皮膜は、少なくとも一部のガラス繊維上に、該ガラス繊維を覆っている状態で存在していた。また、グラファイトを含む皮膜は、ガラス繊維織物の表面及び内部のガラス繊維上に含まれていた。ガラス繊維を被覆している皮膜100質量部当たり、グラファイトは6.8質量部含まれていた。
(実施例7)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名STD410(バルキー加工糸、フィラメント径5.0μm、番手410.0tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Aである。
 上記経糸及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度38本/25mm)し、温度680℃、時間30秒の条件でキャラメライジング処理をおこない、ガラス繊維織物を得た。
 次に、皮膜形成用液を準備した。皮膜形成用液は、グラファイト分散液(グラファイト濃度22.5質量%、CMC濃度7.5質量%、を含む水分散液)50質量部と、シランカップリング剤(JNC株式会社製商品名サイラエース(登録商標)S330、不揮発分0%)5質量部と、25%アンモニア水溶液を0.2質量部と、シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製商品名KM-9739(不揮発分30質量%))12質量部と、シリコーン樹脂(DIC北日本ポリマ株式会社製商品名ディックシリコンソフナー500(不揮発分15質量%)0.6質量部と、アクリル樹脂(DIC株式会社製商品名DICNAL(登録商標) E-8410WH(不揮発分40質量%))5質量部と、湿潤浸透剤(花王株式会社商品名ペレックス(登録商標)OT-P(有効成分70質量%))1.5質量部とを混合することにより得た。
 得られたガラス繊維織物を、上記皮膜形成用液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1kgf/cm2として絞り、2段階の乾燥(1段目:温度210℃、時間15分、2段目:温度250℃、時間15分)にて乾燥させ、グラファイト付着ガラス繊維織物を得た。得られたグラファイト付着ガラス繊維織物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図1と同様に、グラファイトを含む皮膜は、少なくとも一部のガラス繊維上に、該ガラス繊維を覆っている状態で存在していた。また、グラファイトを含む皮膜は、ガラス繊維織物の表面及び内部のガラス繊維上に含まれていた。ガラス繊維を被覆している皮膜100質量部当たり、グラファイトは12.6質量部含まれていた。
(実施例8)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名STD410(バルキー加工糸、フィラメント径5.0μm、番手410.0tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Aである。
 上記経糸及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度38本/25mm)し、温度680℃、時間30秒の条件でキャラメライジング処理をおこない、ガラス繊維織物を得た。
 次に、皮膜形成用液を準備した。皮膜形成用液は、グラファイト分散液(グラファイト濃度22.5質量%、CMC濃度7.5質量%、を含む水分散液)50質量部と、25%アンモニア水溶液を0.2質量部と、シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製商品名KM-9739(不揮発分30質量%))12質量部と、シリコーン樹脂(DIC北日本ポリマ株式会社製商品名ディックシリコンソフナー500(不揮発分15質量%)0.6質量部と、アクリル樹脂(DIC株式会社製商品名DICNAL(登録商標) E-8410WH(不揮発分40質量%))5質量部と、湿潤浸透剤(花王株式会社商品名ペレックス(登録商標)OT-P(有効成分70質量%))1.5質量部とを混合することにより得た。
 得られたガラス繊維織物を、上記皮膜形成用液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1kgf/cm2として絞り、2段階の乾燥(1段目:温度210℃、時間15分、2段目:温度250℃、時間15分)にて乾燥させ、グラファイト付着ガラス繊維織物を得た。得られたグラファイト付着ガラス繊維織物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図1と同様に、グラファイトを含む皮膜は、少なくとも一部のガラス繊維上に、該ガラス繊維を覆っている状態で存在していた。また、グラファイトを含む皮膜は、ガラス繊維織物の表面及び内部のガラス繊維上に含まれていた。ガラス繊維を被覆している皮膜100質量部当たり、グラファイトは13.9質量部含まれていた。
(実施例9)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名UTD410(バルキー加工糸、フィラメント径5.0μm、番手410.0tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Bである。
 上記経糸及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度38本/25mm)し、温度680℃、時間30秒の条件でキャラメライジング処理をおこない、ガラス繊維織物を得た。
 次に、皮膜形成用液を準備した。皮膜形成用液は、グラファイト分散液(グラファイト固形分22.5質量%、CMC固形分7.5質量%を含む水分散液)100質量部と、PTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31-JR、PTFEの固形分濃度60質量%)50質量部と、を混合することにより得た。
 得られたガラス繊維織物を、上記皮膜形成用液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1kgf/cm2として絞り、2段階の乾燥(1段目:温度210℃、時間15分、2段目:温度250℃、時間15分)にて乾燥させ、グラファイト付着ガラス繊維織物を得た。得られたグラファイト付着ガラス繊維織物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図1と同様に、グラファイトを含む皮膜は、少なくとも一部のガラス繊維上に、該ガラス繊維を覆っている状態で存在していた。また、グラファイトを含む皮膜は、ガラス繊維織物の表面及び内部のガラス繊維上に含まれていた。ガラス繊維を被覆している皮膜100質量部当たり、グラファイトは37.5質量部含まれていた。
(比較例1)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名STD410(バルキー加工糸、フィラメント径5.0μm、番手410.0tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Aである。
 上記経糸及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度38本/25mm)し、温度680℃、時間30秒の条件でキャラメライジング処理をおこない、ガラス繊維織物を得た。該ガラス繊維織物の質量は876.5g/m2であった。
(比較例2)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名STD300(バルキー加工糸、フィラメント径5.0μm、番手302.0tex)1本と、ユニチカ株式会社製商品名D450 3/0(フィラメント径5.0μm、番手33.6tex)1本とを合撚した糸(撚り数2.0S、番手335.6tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Aである。
 上記経糸及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度47本/25mm)し、温度680℃、時間30秒の条件でキャラメライジング処理をおこない、ガラス繊維織物を得た。該ガラス繊維織物の質量は839g/m2であった。
(比較例3)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名STD300(バルキー加工糸、フィラメント径5.0μm、番手302.0tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Bである。
 上記経糸、及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度47本/25mm)し、温度680℃、時間30秒の条件でキャラメライジング処理をおこない、ガラス繊維織物を得た。該ガラス繊維織物の質量は815.9g/m2であった。
(比較例4)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名TDE300(バルキー加工糸、フィラメント径6.0μm、番手302.0tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Cである。
 上記経糸及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度38本/25mm)し、ガラス繊維織物を得た。
 次に、皮膜形成用液を準備した。皮膜形成用液は、グラファイト分散液(グラファイト濃度22.5質量%、CMC濃度7.5質量%、を含む水分散液)28質量部と、シランカップリング剤(JNC株式会社製商品名サイラエース(登録商標)S330、不揮発分0%)5質量部と、25%アンモニア水溶液を0.2質量部と、シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製商品名KM-9739(不揮発分30質量%))12質量部と、シリコーン樹脂(DIC北日本ポリマ株式会社製商品名ディックシリコンソフナー500(不揮発分15質量%)0.6質量部と、アクリル樹脂(DIC株式会社製商品名DICNAL(登録商標) E-8410WH(不揮発分40質量%))5質量部と、湿潤浸透剤(花王株式会社商品名ペレックス(登録商標)OT-P(有効成分70質量%))とを混合することにより得た。
 得られたガラス繊維織物を、上記皮膜形成用液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1kgf/cm2として絞り、2段階の乾燥(1段目:温度210℃、時間15分、2段目:温度250℃、時間15分)にて乾燥させ、グラファイト付着ガラス繊維織物を得た。得られたグラファイト付着ガラス繊維織物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図1と同様に、グラファイトを含む皮膜は、少なくとも一部のガラス繊維上に、該ガラス繊維を覆っている状態で存在していた。また、グラファイトを含む皮膜は、ガラス繊維織物の表面及び内部のガラス繊維上に含まれていた。ガラス繊維を被覆している皮膜100質量部当たり、グラファイトは31.2質量部含まれていた。
(比較例5)
 経糸として、ユニチカ株式会社製商品名D450 6/2 3.8S(D450 1/0 1Zを6本下撚りしたものを2本上撚りした合撚糸、上撚り数3.8回/25mm、フィラメント径5.0μm、番手134.4tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名TDE300(バルキー加工糸、フィラメント径6.0μm、番手302.0tex)を用いた。なお、経糸及び緯糸は、共に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は上記ガラス組成物Cである。
 上記経糸及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度38本/25mm)し、ガラス繊維織物を得た。
 次に、処理液を準備した。処理液は、グラファイト分散液(グラファイト固形分濃度20質量%、CMC固形分濃度10質量%、を含む水分散液)50質量部と、シランカップリング剤(JNC株式会社製商品名サイラエース(登録商標)S330、不揮発分0%)5質量部と、25%アンモニア水溶液を0.2質量部と、シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製商品名KM-9739(不揮発分30質量%))12質量部と、シリコーン樹脂(DIC北日本ポリマ株式会社製商品名ディックシリコンソフナー500(不揮発分15質量%)0.6質量部と、アクリル樹脂(DIC株式会社製商品名DICNAL(登録商標) E-8410WH(不揮発分40質量%))5質量部と、湿潤浸透剤(花王株式会社商品名ペレックス(登録商標)OT-P(有効成分70質量%))とを混合することにより得た。
 得られたガラス繊維織物を、上記皮膜形成用液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1kgf/cm2として絞り、2段階の乾燥(1段目:温度210℃、時間15分、2段目:温度250℃、時間15分)にて乾燥させ、グラファイト付着ガラス繊維織物を得た。得られたグラファイト付着ガラス繊維織物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図1と同様に、グラファイトを含む皮膜は、少なくとも一部のガラス繊維上に、該ガラス繊維を覆っている状態で存在していた。また、グラファイトを含む皮膜は、ガラス繊維織物の表面及び内部のガラス繊維上に含まれていた。ガラス繊維を被覆している皮膜100質量部当たり、グラファイトは42.0質量部含まれていた。
4.評価結果
 得られたグラファイト付着ガラス繊維織物の評価結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 ガラス繊維織物を構成するガラス繊維の組成が、SiO2が60.0~66.0質量%、Al23が18.0~26.0質量%、MgOが8.0~20.0%を満たし、且つ該ガラス繊維の表面の少なくとも一部がグラファイトを含む皮膜で被覆されている場合には、400℃の熱に暴露されても、優れた耐折性を維持できていた(実施例1~9)。特に、ガラス繊維織物を構成する緯糸として、マルチフィラメント糸からなるバルキー加工糸とマルチフィラメント糸からなるヤーンとの合撚糸を使用した場合には、緯方向における耐折性がより一層優れたものであった(実施例4)。また、実施例1~9では、グラファイトを含む皮膜において、バインダー成分として、分子構造内に側鎖及び分岐のない熱可塑性樹脂であるPTFE樹脂を使用しているので、縫製時の針通し性が特に良好であった。更に、実施例1~9では、集塵フィルターとして使用した際の集塵性も良好であった。
 一方、グラファイトを含む皮膜でガラス繊維が被覆されていないガラス繊維織物では、400℃の熱暴露後の耐折性が不十分であった(比較例1~3)。更に、比較例1~3は、縫製時の針通し性に劣るものであった。また、グラファイトを含む皮膜でガラス繊維を被覆しても、該ガラス繊維がEガラスによって形成されている場合でも、400℃の熱暴露後の耐折性が不十分であった。

Claims (9)

  1.  ガラス繊維ファブリックと、
     グラファイトを含む皮膜と、を有し、
     前記皮膜が、前記ガラス繊維ファブリックを構成するガラス繊維の表面の少なくとも一部を被覆しており、
     前記ガラス繊維を構成するガラス組成物が、SiO2を60.0~66.0質量%、Al23を18.0~26.0質量%、及びMgOを8.0~20.0質量%含有する、
    グラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
  2.  前記ガラス繊維を構成するガラス組成物が、SiO2を64.0~66.0質量%、Al23を24.0~26.0質量%、MgOを9.0~11.0%、その他成分を3質量%以下(0質量%を含む。)含有する、請求項1に記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
  3.  前記皮膜が、分子構造内に側鎖及び分岐のない熱可塑性樹脂及び/又はシリコーンオイルを含む、請求項1又は2に記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
  4.  前記皮膜が、カルボキシメチルセルロースを含む、請求項1~3のいずれかに記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
  5.  前記ガラス繊維ファブリックが織物であり、且つ、
     前記織物を構成する緯糸が、マルチフィラメント糸からなるバルキー加工糸とマルチフィラメント糸からなるヤーンとの合撚糸である、
    請求項1~4のいずれかに記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
  6.  前記皮膜100質量部当たり、前記グラファイトが30質量部以上含まれる、請求項1~5のいずれかに記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリック。
  7.  請求項1~6のいずれかに記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックを含む集塵フィルター。
  8.  バグフィルターである、請求項7に記載の集塵フィルター。
  9.  請求項1~6のいずれかに記載のグラファイト付着ガラス繊維ファブリックの、集塵フィルターとしての使用。
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