(57)【要約】【課題】物性、柔軟性、寸法安定性に優れ、バグフィルター濾材として好適な長繊維不織布、および該長繊維不織布を用いてなるバグフィルター濾材を提供する。【解決手段】長繊維を含むウエブに絡合処理を施し、目付けが５０〜８００ｇ／ｍ２かつ経方向または緯方向の破断伸度が５０％以下の長繊維不織布を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
長繊維を用いてなる長繊維不織布であって、
前記長繊維を含むウエブに絡合処理を施したものであり、目付けが５０〜８００ｇ／ｍ２かつ経方向または緯方向の破断伸度が５０％以下であることを特徴とする長繊維不織布。
【請求項２】
長繊維不織布の経方向または緯方向の引張強度が２００Ｎ／ｃｍ以上である、請求項１に記載の長繊維不織布。
【請求項３】
前記長繊維の引張強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である、請求項１または請求項２に記載の長繊維不織布。
【請求項４】
前記長繊維の単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ以上である、請求項１〜３のいずれかに記載の長繊維不織布。
【請求項５】
前記長繊維において、融点または軟化点または熱分解開始温度が２５０℃以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の長繊維不織布。
【請求項６】
前記長繊維が芳香族ポリアミド繊維である、請求項１〜５のいずれかに記載の長繊維不織布。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の長繊維不織布を用いてなるバグフィルター濾材。
【請求項８】
織物を含まない、請求項７に記載のバグフィルター濾材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物性、柔軟性に優れ、バグフィルター濾材として好適な長繊維不織布、および該長繊維不織布からなるバグフィルター濾材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バグフィルター濾材において、短繊維フェルト層（濾過層）を補強層（「基布」または「スクリム」と称されることもある。）に一体化させることにより耐久性を高めることが一般的である（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。しかしながら、補強層は、寸法安定性、強度を担う観点から、一般的に短繊維フェルト層と同一または類似の素材からなる織物であり、製織工程が必要であること、また、該補強層と短繊維フェルト層とを機械的交絡により一体化させる工程が必要であることから、工程が煩雑となったりコストアップになるという問題があった。
【０００３】
その解決方法として、短繊維フェルト層を構成する繊維の使用量を少なくして短繊維フェルト層の目付けを小さくしたり、織物からなる補強層の織密度を下げることによりコストダウンを図る方法があるが、かかる方法では強度が低下するおそれがあった。また、コストダウンのために補強層を介在させない場合では、バグフィルターを集塵機に取り付けた後、短繊維フェルト層が自重により伸びやすく、また、高圧の含塵ガスの濾過によって膨れ上がるおそれがあった。特に、長さが５〜６ｍに達するほどの大型でかつ重量の大きいバグフィルターでは、自重による伸びや高圧ガスの濾過による膨れ上がりにより、高圧空気を逆に流す堆積ダストの払い落し時の繰り返し振動に短繊維フェルト層が耐えることができず、バグフィルターの使用可能時間が著しく短くなってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６４４３０号公報
【特許文献２】特開２０１１−４５８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、物性、柔軟性、寸法安定性に優れ、バグフィルター濾材として好適な長繊維不織布、および該長繊維不織布を用いてなるバグフィルター濾材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を達成するため鋭意検討した結果、長繊維を含むウエブに絡合処理を施し特定の物性を有する不織布を得ることにより、織物からなる補強層を用いることなく、物性、柔軟性、寸法安定性に優れたバグフィルター濾材が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
【０００７】
かくして、本発明によれば「長繊維を用いてなる長繊維不織布であって、前記長繊維を含むウエブに絡合処理を施したものであり、目付けが５０〜８００ｇ／ｍ２かつ経方向または緯方向の破断伸度が５０％以下であることを特徴とする長繊維不織布。」が提供される。
【０００８】
その際、長繊維不織布の経方向または緯方向の引張強度が２００Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。また、前記長繊維の引張強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。また、前記長繊維の単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。また、前記長繊維において、融点または軟化点または熱分解開始温度が２５０℃以上であることが好ましい。また、前記長繊維が芳香族ポリアミド繊維であることが好ましい。
また、本発明によれば、前記の長繊維不織布を用いてなるバグフィルター濾材が提供される。その際、バグフィルター濾材が織物を含まないことが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、物性、柔軟性、寸法安定性に優れ、バグフィルター濾材として好適な長繊維不織布、および該長繊維不織布を用いてなるバグフィルター濾材が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、長繊維を用いてなる長繊維不織布である。本発明において長繊維とは、紡糸工程または製糸工程によって紡糸され、必要に応じて延伸された連続繊維であり、トウまたはマルチフィラメントである。本発明では、かかる長繊維を用いることにより糸が素抜けることなく原糸元来の強度を活かし、引張りに対する強度が高い不織布が得られる。さらには、ウエブの形成の仕方を工夫する、または、形成したウエブを積層させることによって、タテ強度／ヨコ強度の比が制限されることなく、幅広い目付の不織布を形成することが可能となる。構成する繊維が短繊維である不織布の場合、高強度繊維は高弾性率で剛直であるため、高いエネルギーをかけても繊維同士が絡み合い難く、たとえ不織布化しても、その不織布は繊維同士の交絡性が弱いため糸が素抜けてしまい、引張りに対する強度が低くなるおそれがある。
【００１１】
本発明の長繊維不織布において、構成繊維が全て長繊維であることが最も好ましいが、短繊維が含まれていてもよい。その際、繊維長１００ｍｍ以上の繊維が長繊維不織布を構成する全繊維の重量対比５０重量％以上（より好ましくは７０重量％以上、最も好ましくは１００重量％）であることが好ましい。
前記長繊維としては、３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（より好ましくは３〜５０ｃＮ／ｄｔｅｘ、特に好ましくは４．５〜４０ｃＮ／ｄｔｅｘ）の引張強度を有する繊維が好ましい。
また、前記長繊維は、耐熱性に優れたバグフィルター濾材を得る上で、融点または軟化点または熱分解開始温度が２５０℃以上（より好ましくは２５０〜１２００℃）であることが好ましい。
【００１２】
前記長繊維として、例えば、芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）、芳香族ポリエーテルアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリベンズチアゾール繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリアリレート繊維、ポリイミド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリエステル繊維、フッ素繊維および耐炎化繊維などが好ましく例示される。なかでも耐薬品性、生産性、価格の観点から芳香族ポリアミド繊維が好ましく使用できる。なお、芳香族ポリアミド繊維としては、ポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）、コポリパラフェニレン−３，４’オキシジフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＯＤＰＡ  商品名：帝人（株）製テクノーラ）、メタ型芳香族ポリアミド繊維であるポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（商品名：帝人（株）製テイジンコーネックス）などが好ましく例示される。  前記長繊維において、単糸繊度は、長繊維（トウやマルチフィラメント）の開繊性の点から０．５〜１５．０ｄｔｅｘ（より好ましくは０．５〜３．０ｄｔｅｘ）であることが好ましい。
【００１３】
本発明は、前記長繊維を含むウエブに絡合処理を施したものである。ここで、ウエブを形成する方法としては、特に限定されるものではない。例えば、まず、長繊維（トウやマルチフィラメント）を開繊する。その際、長繊維を開繊する方法として、エアージェットによる気流の拡散を利用し長繊維を分散させる方法や、長繊維を摩擦もしくは電気的に帯電させることにより開繊させる方法がある。これらの開繊した長繊維は、ネット上にサクションなどで捕集することにより回収される。ネット上には、ランダムに捕集する方法や、開繊した長繊維が直交するように所定の方向に搖動し捕集する方法がある。他にも、湾曲ローラやベンディングロッドなどにより開繊拡巾し、ウエブを巻き取る方法や、物理的に長繊維を突起やブラシなどで叩いたり、引っかくことによりトウを開繊し、巻き取る方法などがある。
【００１４】
これらの方法により形成されたウエブは、ニードルパンチ法、ウォータージェットニードルパンチ法などにより機械的に交絡させ、機械的特性を付与することができる。他にも、融点の異なるポリマーを併用、混繊する、またはホットメルト接着剤を利用するなどして、熱圧着させて繊維間結合を行う化学的交絡方法が例示されるが、特に限定されるものではない。
【００１５】
ニードルパンチ不織布とする場合は、打ち込み密度を、好ましくは２００〜８００本／ｃｍ２（より好ましくは３００〜７００本／ｃｍ２）とすることが好ましい。打ち込み密度が２００本／ｃｍ２未満では、十分に繊維同士を交絡させることができず、不織布の形態維持性が低下しやすくなるおそれがある。一方、打ち込み密度が８００本／ｃｍ２を超えると、不織布の柔軟性が低下するおそれがある。
【００１６】
かくして得られた長繊維不織布において、目付けが５０〜８００ｇ／ｃｍ２（より好ましくは７０〜６００ｇ／ｃｍ２、特に好ましくは７０〜５００ｇ／ｃｍ２）とすることが肝要である。目付が５０ｇ／ｃｍ２未満では取扱い性が悪くおそれがあり、８００ｇ／ｃｍ２を超えると不織布が硬くなり、最終製品としての成形性が低下するおそれがあり好ましくない。
【００１７】
また、かかる長繊維不織布において、経方向または緯方向の破断伸度が５０％以下（好ましくは、経方向および緯方向の破断伸度が５０％以下、特に好ましくは経方向および緯方向の破断伸度が１０〜５０％）であることが肝要である。長繊維不織布の破断伸度が該範囲よりも大きい場合、長繊維不織布をバグフィルター濾材として使用する際、自重により伸びやすく、また、高圧の含塵ガスの濾過によって膨れ上がるおそれがあり好ましくない。
【００１８】
また、かかる長繊維不織布において、長繊維不織布の経方向または緯方向の引張強度が２００Ｎ／ｃｍ以上（より好ましくは２００〜４００Ｎ／ｃｍ）であることが好ましい。引張強度が該範囲よりも小さいと、長繊維不織布をバグフィルター濾材として使用する際、使用可能時間が著しく短くなってしまうおそれがある。
【００１９】
次に、本発明のバグフィルター濾材は前記の長繊維不織布を用いてなるバグフィルター濾材である。かかるバグフィルター濾材は前記の長繊維不織布を用いているので、物性、柔軟性、寸法安定性に優れる。かかるバグフィルター濾材は織物（補強層）を含まなくても物性や寸法安定性に優れるので織物を含まないことが好ましい。
【実施例】
【００２０】
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
（１）繊維の単繊維繊度、引張強度（引張強さ）
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３により測定した。
（２）繊維長
不織布から繊維を無作為に５０本抜き出し、その繊維の長さを測定し、平均値を算出した。
（３）不織布の目付け
目付けは、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６により測定を実施した。
（４）不織布の厚さ
厚さは、ＪＩＳ  Ｌ  １９１３に準じて測定を実施した。
（５）不織布の引張強度、伸度
不織布の引張強度、伸度は、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６により測定を実施した。
（６）熱分解開始温度
示差熱分析（ＤＴＡ）により熱分解開始温度の測定を行った。
【００２１】
［実施例１］
長繊維として、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ、引張強度４．９ｃＮ／ｄｔｅｘのポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人株式会社製、コーネックス（登録商標）、熱分解開始温度４３０℃）からなるトウを用いた。
トウにエアーを吹き付けることにより拡散させ、ネットコンベア上にサクションで捕集することによりウエブを得た。次いで、かかるウエブをニードルパンチ機により３８番針にて針深度１０ｍｍ、４００本／ｃｍ２の密度で打ち込みをして目付けが５００ｇ／ｍ２の不織布を得た。評価結果を表１に示す。
次いで、該不織布を用いてバグフィルター濾材を得たところ、物性、柔軟性、寸法安定性に優れていた。
【００２２】
［実施例２］
実施例１において、長繊維として、単繊維繊度０．９ｄｔｅｘ、引張強度４．０ｃＮ／ｄｔｅｘのポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人株式会社製、コーネックス（登録商標）、熱分解開始温度４３０℃）を用いたこと以外は、実施例１と同様に実施した。評価結果を表１に示す。
次いで、該不織布を用いてバグフィルター濾材を得たところ、物性、柔軟性、寸法安定性に優れていた。
【００２３】
［実施例３］
実施例１において、長繊維として、単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、引張強度２４．５ｃＮ／ｄｔｅｘのコポリパラフェニレン・３．４’オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維（帝人株式会社製、テクノーラ（登録商標）、熱分解開始温度５００℃）を用い、目付けを２００ｇ／ｍ２としたこと以外は、実施例１と同様に実施した。評価結果を表１に示す。
次いで、該不織布を用いてバグフィルター濾材を得たところ、物性、柔軟性、寸法安定性に優れていた。
【００２４】
［比較例１］
短繊維として、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ、引張強度４．９ｃＮ／ｄｔｅｘのポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人株式会社製、コーネックス（登録商標）、熱分解開始温度４３０℃）を用い、繊維長が５１ｍｍとなるようにカットした原綿を用いた。この原綿にカーディングを施し、ニードルパンチ機により交絡させることによって、目付けが２１５ｇ／ｍ２となるように不織布を作製した。さらに、この原綿からなる紡績糸を用いてタテ密度２０本／インチ、ヨコ密度１６本／インチの目付が７０ｇ／ｍ２の織物を製織した。この短繊維不織布を上層と下層として、さらに織物を中間層として、ニードルパンチ機により一体化することによって、目付けが５００ｇ／ｍ２の不織布を作製した。該不織布は柔軟性に劣るものであった。評価結果を表１に示す。
【００２５】
［比較例２］
短繊維として、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ、引張強度４．９ｃＮ／ｄｔｅｘのポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人株式会社製、コーネックス（登録商標）、熱分解開始温度４３０℃）を用い、繊維長が５１ｍｍとなるようにカットした原綿を作製した。この原綿にカーディングを施し、ニードルパンチ機により交絡させることによって、目付けが５００ｇ／ｍ２の不織布を作製した。該不織布は伸度が大きく（寸法安定性に劣り）好ましいものではなかった。評価結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によれば、物性、柔軟性、寸法安定性に優れ、バグフィルター濾材として好適な長繊維不織布、および該長繊維不織布を用いてなるバグフィルター濾材が得られ、その工業的価値は極めて大である。