(57)【要約】【課題】繊維生産性および濾布生産性を落とすことなく、ダスト捕集性能向上、ダスト剥離性能向上、圧力損失減少を可能とする、星形ｎ角形の耐熱性合成繊維を提供する。【解決手段】繊維軸に対し垂直方向の断面が星形ｎ角形、ｎは５〜９であり、該星形ｎ角形の周囲に仮想円１を想定したとき、星形ｎ角形の外側に向かって凸となる突起の各凸頂点から仮想円１の円周までの距離の絶対値の和が最小となる仮想円１の半径をＲ、ある突起の凸頂点Ｐ２とＰ２に隣接する突起の凸頂点Ｐ４とを結ぶ線分Ｐ２Ｐ４の長さをＡ、凸頂点Ｐ２の両隣に位置する凹頂点Ｐ１及びＰ３を結ぶ線分Ｐ１Ｐ３の長さをＢ、凸頂点Ｐ２と線分Ｐ１Ｐ３との距離をＣとしたとき、０．５５≦Ｘ＝Ａ／Ｒ≦１．５０、０．５０≦Ｙ＝Ｃ／Ｂ≦１．５０を満足し、かつ、融点または分解点が２８０℃以上の樹脂からなる合成繊維である。【選択図】図１
2018053385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単繊維の繊維軸に対し垂直方向の断面が星形ｎ角形であり、ｎは５〜９であり、該星形ｎ角形の周囲に仮想円１を想定したとき、星形ｎ角形の外側に向かって凸となる突起の各凸頂点から仮想円１の円周までの距離の絶対値の和が最小となる仮想円１の半径をＲ、ある突起の凸頂点Ｐ２とＰ２に隣接する突起の凸頂点Ｐ４とを結ぶ線分Ｐ２Ｐ４の長さをＡ、凸頂点Ｐ２の両隣に位置する凹頂点のうち、Ｐ２Ｐ４間の凹頂点をＰ３、反対側の凹頂点をＰ１としたときＰ１及びＰ３を結ぶ線分Ｐ１Ｐ３の長さをＢ、凸頂点Ｐ２と線分Ｐ１Ｐ３との距離をＣとし、Ｘ＝Ａ／Ｒ、Ｙ＝Ｃ／Ｂを求めたとき、単繊維の断面内のそれぞれの凸頂点が下記式（１）および下記式（２）を満足し、かつ、融点または分解点が２８０℃以上の樹脂からなる合成繊維。
０．５５≦Ｘ≦１．５０・・・（１）
０．５０≦Ｙ≦１．５０・・・（２）
【請求項２】
前記仮想円１の中心をＯ１、星形ｎ角形の各凹頂点から仮想円１の円周までの距離の和が最小となる仮想円２の中心をＯ２、線分Ｏ１Ｏ２の長さをＤとし、Ｚ＝Ｄ／Ｒを求めたとき、下記式（３）を満足する、請求項１に記載の合成繊維。
Ｚ≦０．１０・・・（３）
【請求項３】
各単繊維の断面中、不作為に抽出した一つの突起において求めたＡ／Ｒ，Ｃ／Ｂの平均値をそれぞれＸ‘，Ｙ‘とした時、下記式（４）および下記式（５）を満足する、請求項１または２に記載の合成繊維。
０．５５≦Ｘ‘≦１．５０・・・（４）
０．５０≦Ｙ‘≦１．５０・・・（５）
【請求項４】
前記Ｘ‘，Ｙ‘の変動係数ＣＶ％が１０．０％以下である請求項１〜３のいずれかに記載の合成繊維。
【請求項５】
各単繊維の断面中、不作為に抽出した単繊維において求めたＤ／Ｒの平均値をＺ‘とした時、下記式（６）を満足する、請求項１〜４のいずれかに記載の合成繊維。
Ｚ‘≦０．１０・・・（６）
【請求項６】
前記Ｚ‘の変動係数ＣＶ％が１０．０％以下である請求項１〜５のいずれかに記載の合成繊維。
【請求項７】
融点または分解点が２８０℃以上の樹脂がポリアリーレンスルフィドである請求項１〜６のいずれかに記載の合成繊維。
【請求項８】
繊維長が２０〜１００ｍｍである請求項１〜７のいずれかに記載の合成繊維。
【請求項９】
単繊維繊度が１．０〜６．０ｄｔｅｘであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の合成繊維。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の合成繊維を１０質量％以上含む繊維構造体。
【請求項１１】
請求項１０に記載の繊維構造体で構成される層を少なくとも１層以上含むフィルター用フェルト。
【請求項１２】
請求項１１に記載のフィルター用フェルトが袋状に縫製されてなるバグフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
繊維生産性および濾布生産性を落とすことなく、ダスト捕集性能向上、ダスト剥離性能向上、圧力損失減少を可能とする、星形ｎ角形の合成繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱に弱いという汎用のプラスチックの性質を改善した、耐熱性の高いプラスチックの一群は、エンジニアリングプラスチックと呼ばれ、世の中の様々な場面に用いられている。例えば、射出成型や押出成型を中心として各種の電気・電子部品、機械部品、自動車部品、フィルム、および繊維などへの使用例が挙げられる。
【０００３】
繊維については、繊維状の特徴を活かした産業用フィルターや耐熱性の衣服などに好適に用いられており、例えば産業用フィルターでは、工場プラントや発電所、焼却所などでの排気ガスを捕捉する集塵フィルターへ適用されている。
【０００４】
環境規制は厳しくなる時流にあり、より高いダスト捕集性能が要望されている。
【０００５】
更に、フェルトが目詰まりのない状態を長期間保持し続けるという、濾布性能の長寿命化についても、常に望まれている。濾布の目詰まりを抑制し濾布性能の長寿命化を図るためには、付着したダストを効率的に濾布から離脱させることが有効である。例えば、バグフィルターにおいて濾布が目詰まりすると、焼却設備からの廃ガスの排気が出来なくなるので、焼却設備を停止させて、濾布を交換しなければならない。すなわち、濾布が目詰まりする前にダストを効率的に払い落とせば、濾布の長寿命化を図ることができ、焼却設備の長期連続運転が可能となる。
【０００６】
バグフィルターにおいて、濾布に付着したダストを効率的に離脱させる方法として、パルスジェット方式が採用されることが多い（特許文献１および２参照）。パルスジェット方式とは、濾布の表面に付着したダストが蓄積しないうちに、濾布に高速の気流を定期的に吹きつけて濾布を振動させ、濾布の表面に付着したダストを払い落とす方式である。
【０００７】
ダスト捕集性を高める方法として、単繊維繊度が０．３〜１．５ｄ(１．７ｄｔｅｘ)のＰＰＳ繊維を、エアー流入側の繊維ウェブに配置し、単繊維繊度が１．８ｄ(２．０ｄｔｅｘ)を越える繊維で裏面側が構成されている濾布が提案されている（特許文献３参照。）この提案では確かに、ダストの捕集性およびダスト剥離性は良化傾向にあり、圧力損失も少なくなる傾向にある。
【０００８】
また別に、少なくとも２層の繊維ウェブを含み、エアー流入側の繊維ウェブが繊維径１５μｍ以下（単繊維繊度が２．２ｄｔｅｘ以下）のＰＰＳ繊維を、５０質量％以上含む濾布が提案されている（特許文献４参照）。この提案では、１５μｍ以下の繊維重量を規制することによって、ダストの剥離性能、ダストの捕集効率および濾布の目詰まりによる圧力損失について、一定の効果を得ることが出来ている。
【０００９】
また、異形断面化することで繊維表面積を増加させ、ダスト捕集性能を向上させたＰＴＦＥ繊維が提案されている（特許文献５参照）。更に、扁平断面のポリフェニレンサルファイド短繊維を含む濾布については、（特許文献６参照）長期安定して排ガス中のダストを効率よく濾過を行うことが出来、且つ従来のフェルトに比べ強力低下を抑えることが出来る高効率集塵バグフィルターを提供しており、扁平度および異形度が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０８−１０３６１７号公報
【特許文献２】特開平０９−２４８４１３号公報
【特許文献３】特開平１０−１６５７２９号公報
【特許文献４】国際公開第２００４／０８７２９３号
【特許文献５】特開２００５−２４８３７７号公報
【特許文献６】特開２０１５−１８３３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１および２に記載の方法では、濾布内部のダストは徐々に剥離しにくくなってしまう。圧力損失上昇の期間が短くなってしまい、パルス印加頻度が増加し、濾布の機械強度が低下する原因となってしまうという課題があった。すなわち、パルスジェット方式において、ダスト剥離性能および圧力損失の抑制が重要な課題となるのである。
【００１２】
特許文献３および４に記載の方法では、ダスト捕集性が十分でなく、より高い捕集効率を実現するためには、流入面側単繊維繊度をより細くする必要があるが、それでは工業生産の観点から限界があった。
【００１３】
上記対応として、特許文献５では様々な形状の異形断面繊維が提案されているが、単に異形断面を採用するだけではダスト捕集性およびダスト剥離性が十分とは言えなかった。また、特許文献６では、扁平多葉断面の扁平度および凹凸の異形度を規定することでダスト捕集性およびダスト剥離性の向上を試みたものであるが、年々強化される傾向にある環境規制に対して、ダスト捕集性能やダスト剥離性能が十分とは言えなかった。
【００１４】
本発明の課題は、繊維生産性および濾布生産性を落とすことなく、ダスト捕集性能向上、ダスト剥離性能向上、圧力損失減少を可能とする合成繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
ダスト捕集性能およびダスト剥離性能を向上させ、圧力損失減少を可能とするには、繊維の全方向に突起形状を付与し、繊維間に均一で微細な空隙を生じさせることが重要であることを見いだした。すなわち、本発明は以下の通りである。
１．単繊維の繊維軸に対し垂直方向の断面が星形ｎ角形であり、ｎは５〜９であり、該星形ｎ角形の周囲に仮想円１を想定したとき、星形ｎ角形の外側に向かって凸となる突起の各凸頂点から仮想円１の円周までの距離の絶対値の和が最小となる仮想円１の半径をＲ、ある突起の凸頂点Ｐ２とＰ２に隣接する突起の凸頂点Ｐ４とを結ぶ線分Ｐ２Ｐ４の長さをＡ、凸頂点Ｐ２の両隣に位置する凹頂点のうち、Ｐ２Ｐ４間の凹頂点をＰ３、反対側の凹頂点をＰ１としたときＰ１及びＰ３を結ぶ線分Ｐ１Ｐ３の長さをＢ、凸頂点Ｐ２と線分Ｐ１Ｐ３との距離をＣとし、Ｘ＝Ａ／Ｒ、Ｙ＝Ｃ／Ｂを求めたとき、単繊維の断面内のそれぞれの凸頂点が下記式（１）および下記式（２）を満足し、かつ、融点または分解点が２８０℃以上の樹脂からなる合成繊維。
０．５５≦Ｘ≦１．５０・・・（１）
０．５０≦Ｙ≦１．５０・・・（２）
２．前記仮想円１の中心をＯ１、星形ｎ角形の各凹頂点から仮想円１の円周までの距離の和が最小となる仮想円２の中心をＯ２、線分Ｏ１Ｏ２の長さをＤとし、Ｚ＝Ｄ／Ｒを求めたとき、下記式（３）を満足する、前記の合成繊維。
Ｚ≦０．１０・・・（３）
３．各単繊維の断面中、不作為に抽出した一つの突起において求めたＡ／Ｒ，Ｃ／Ｂの平均値をそれぞれＸ‘，Ｙ‘とした時、下記式（４）および下記式（５）を満足する、前記の合成繊維。
０．５５≦Ｘ‘≦１．５０・・・（４）
０．５０≦Ｙ‘≦１．５０・・・（５）
４．前記Ｘ‘，Ｙ‘の変動係数ＣＶ％が１０．０％以下である、前記の合成繊維。
５．各単繊維の断面中、不作為に抽出した単繊維において求めたＤ／Ｒの平均値をＺ‘とした時、下記式（６）を満足する、前記の合成繊維。
Ｚ‘≦０．１０・・・（６）
６．前記Ｚ‘の変動係数ＣＶ％が１０．０％以下である、前記の合成繊維。
７．融点または分解点が２８０℃以上の樹脂がポリアリーレンスルフィドである、前記の合成繊維。
８．繊維長が２０〜１００ｍｍである、前記の合成繊維。
９．単繊維繊度が１．０〜６．０ｄｔｅｘであることを特徴とする、前記の合成繊維。
１０．前記の合成繊維を１０質量％以上含む繊維構造体。
１１．前記の繊維構造体で構成される層を少なくとも１層以上含むフィルター用フェルト。
１２．前記のフィルター用フェルトが袋状に縫製されてなるバグフィルター。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、繊維生産性および濾布生産性を落とすことなく、ダスト捕集性能向上、ダスト剥離性能向上、圧力損失減少を可能とする耐熱性合成繊維を提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、星形５角形断面の一例を示す断面概念図である。
【図２】図２は、星形６角形断面の一例を示す断面概念図である。
【図３】図３は、本発明の合成繊維を含む不織布を用いたフィルター材（濾布）の分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに詳細に説明する。
【００１９】
本発明は、前述の課題、すなわち繊維生産性および濾布生産性を落とすことなく、ダスト捕集性能向上、ダスト剥離性能向上、圧力損失減少を可能とする合成繊維について鋭意検討し、単繊維の繊維軸に対し垂直方向の断面が星形ｎ角形であり、ｎは５〜９であり、該星形ｎ角形の周囲に仮想円１を想定したとき、星形ｎ角形の外側に向かって凸となる突起の各凸頂点から仮想円１の円周までの距離の絶対値の和が最小となる仮想円１の半径をＲ、ある突起の凸頂点Ｐ２とＰ２に隣接する突起の凸頂点Ｐ４とを結ぶ線分Ｐ２Ｐ４の長さをＡ、凸頂点Ｐ２の両隣に位置する凹頂点のうち、Ｐ２Ｐ４間にある凹頂点Ｐ３と、もう一方の凹頂点Ｐ１とを結ぶ線分Ｐ１Ｐ３の長さをＢ、凸頂点Ｐ２と線分Ｐ１Ｐ３との距離をＣとし、Ｘ＝Ａ／Ｒ、Ｙ＝Ｃ／Ｂを求めたとき、単繊維の断面内のそれぞれの凸頂点が下記式（１）および下記式（２）を満足し、かつ、融点または分解点が２８０℃以上の樹脂からなる合成繊維によって、かかる課題を一挙に解決できることを究明したものである。
０．５５≦Ｘ≦１．５０・・・（１）
０．５０≦Ｙ≦１．５０・・・（２）
【００２０】
本発明で用いられる樹脂は、繊維化の可能な樹脂であって、融点または分解点が２８０℃以上であれば特に制限はない。この時、樹脂が明確な融点を示す場合には融点、明確な融点を示さない場合には分解点で判断する。融点または分解点が２８０℃以上であれば、耐熱性に優れた繊維を得ることができる。その例として具体的にはポリアリーレンスルフィド、アラミド、ポリイミド、フッ素樹脂などが挙げられる。この中でも、耐薬品性の観点からポリアリーレンスルフィド、フッ素樹脂が好ましく用いられ、比較的安価であることや溶融成型加工のしやすさから、特にポリアリーレンスルフィドが好ましく用いられる。
【００２１】
本発明で用いられるポリアリーレンスルフィド繊維としては、例えば、その構成単位の７０％以上がポリアリーレンスルフィド構造単位からなる繊維が挙げられ、ポリアリーレンスルフィド構造単位とは、芳香族環と硫黄原子とが結合した構造を繰り返し単位とする構造単位のことである。芳香族環の構造によりポリマーを選択することが可能だが、入手の容易性、曳糸性の観点から、次式（Ｉ）に示す、ベンゼンのパラ位に結合したポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂を用いることが好ましい。
【００２２】
【化１】
2018053385.tif 000003
【００２３】
また、ＰＰＳ樹脂中には、メタ−フェニレンスルフィド単位、フェニレンエーテル単位、フェニレンスルホン単位、フェニレンケトン単位、ビフェニレンケトン単位等を共重合していても良い。
【００２４】
本発明においてポリアリーレンスルフィド樹脂を用いる場合、重量平均分子量が３００００〜９００００であることが好ましい。重量平均分子量が３００００未満のポリアリーレンスルフィド樹脂を用いて溶融紡糸を行った場合、紡糸張力が低く紡糸時に糸切れが多発することがあり、また、重量平均分子量が９００００を超えるポリアリーレンスルフィド樹脂を用いると、溶融時の粘度が高すぎて紡糸設備を特殊な高耐圧仕様にしなければならず、設備費用が高額になって不利である。より好ましい重量平均分子量は、４００００〜７００００である。
【００２５】
本発明においてＰＰＳ樹脂を用いる場合、ＰＰＳ樹脂の市販品としては、東レ（株）製“トレリナ”（登録商標）や、（株）クレハ製“フォートロン”（登録商標）などが挙げられる。
【００２６】
フッ素樹脂としては、主鎖または側鎖にフッ素原子を１個以上含む単量体単位で構成されたものであればよい。その中でも、フッ素原子数の多い単量体単位で構成されたものが好ましい。
【００２７】
上記フッ素原糸を１個以上含む単量体単位は、重合体の繰り返し構造単位の７０％以上含むことが好ましく、９０％以上を含むことがより好ましい。例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、４フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン−４フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）が好ましく挙げられる。
【００２８】
図１および図２に、本発明で用いられる星形合成繊維の単繊維断面形状の一例を示す。
【００２９】
図１は、星形５角形断面の一例を示す断面概念図であり、図２は、星形６角形断面の一例を示す断面概念図である。
【００３０】
ダスト捕集性能向上、ダスト剥離性能向上、圧力損失減少を実現するには単繊維の繊維軸に対し垂直方向の断面形状において、全方向に突起形状を付与し、繊維間に均一で微細な空隙を生じさせることが望ましい。
【００３１】
すなわち、単繊維の繊維軸に対し垂直方向の断面が星形ｎ角形であり、ｎは５〜９であり、該星形ｎ角形の周囲に仮想円１を想定したとき、星形ｎ角形の外側に向かって凸となる突起の各凸頂点から仮想円１の円周までの距離の絶対値の和が最小となる仮想円１の半径をＲ、ある突起の凸頂点Ｐ２とＰ２に隣接する突起の凸頂点Ｐ４とを結ぶ線分Ｐ２Ｐ４の長さをＡ、凸頂点Ｐ２の両隣に位置する凹頂点のうち、凹頂点Ｐ２と、Ｐ４間にある凹頂点Ｐ３および反対側にある凹頂点Ｐ１とを結ぶ線分Ｐ１Ｐ３の長さをＢ、凸頂点Ｐ２と線分Ｐ１Ｐ３との距離をＣとし、Ｘ＝Ａ／Ｒ、Ｙ＝Ｃ／Ｂを求めたとき、単繊維の断面内のそれぞれの凸頂点が下記式（１）および下記式（２）を満足する。
０．５５≦Ｘ≦１．５０・・・（１）
０．５０≦Ｙ≦１．５０・・・（２）
ここで、Ｘ＝Ａ／Ｒ，Ｙ＝Ｃ／Ｂは、以下のようにして測定する。
【００３２】
すなわち、対象となる上記単繊維をエポキシ樹脂などの包埋剤にて包埋し、この横断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、撮影する。該画像から、上記Ｒ，Ａ，Ｂ，Ｃの長さを小数点２桁目まで、ｎ本全ての突起について測定し、それぞれが上記式（１）および（２）を満たせば良い。
【００３３】
突起形状を全方向に付与することで、繊維のどの方向から来たダストでも均一に効率良く捕集できるため、捕集性能が向上する。また、突起形状を全方向に付与することで、繊維同士が密着することを防ぎ、繊維間に均一で微細な空隙を生じさせることができるので、ダスト剥離性が向上するとともに、圧力損失減少にも繋がるのである。
【００３４】
本発明は、その横断面形状において、ｎが５〜９の星形ｎ角形であり、好ましくはｎが５〜７であり、より好ましくはｎが６〜７である。ｎをこの範囲とすることで、ダスト捕集性能およびダスト剥離性能の向上、圧力損失の減少が可能となる。ｎが４以下であると、突起数が少ないため、ダスト捕集性能が劣る。ｎが１０以上であると、突起間の空隙が小さくなりすぎてしまい、ダスト剥離性能が劣り、圧力損失も上昇する。
【００３５】
本発明は、単繊維の繊維軸に対する垂直方向の断面において、前記したＸ＝Ａ／Ｒが０．５５〜１．５０であり、好ましくは０．８０〜１．１０である。Ｘは、円１の中心から見た、隣接する突起の開き角度を示す指標であり、この値が大きいと突起間が開いており、この値が小さいと突起間が狭いことを意味する。Ｘをこの範囲とすることで、ダスト捕集性能およびダスト剥離性能の向上、圧力損失の減少が可能となる。Ｘが０．５５より小さいと、突起間が狭すぎるため、ダスト剥離性能が劣る。Ｘが１．５０より大きいと突起間が開きすぎているため、ダスト捕集性能が劣る。
【００３６】
本発明は、単繊維の繊維軸に対する垂直方向の断面において、前記したＹ＝Ｃ／Ｂが０．５０〜１．５０であり、好ましくは、０．８０〜１．１０であり、さらに好ましくは０．９０〜１．００である。Ｙは突起の長さを示す指標であり、この値が小さいと突起が短く、この値が大きいと突起が長いことを示す。Ｙをこの範囲とすることで、ダスト捕集性能およびダスト剥離性能の向上、圧力損失の減少が可能となる。Ｙが０．５０より小さいと、突起としての効果を十分に得られないため、ダスト捕集性能が劣る。Ｙが１．５０より大きいと、繊維間の空隙が大きくなりすぎてしまい、ダスト捕集性能が劣る。
【００３７】
また、本発明の合成繊維は、前記仮想円１の中心をＯ１、星形ｎ角形の各凹頂点から仮想円１の円周までの距離の和が最小となる仮想円２の中心をＯ２、線分Ｏ１Ｏ２の長さをＤとし、Ｚ＝Ｄ／Ｒを求めたとき、下記式（３）を満足することが好ましい。
Ｚ≦０．１０・・・（３）
ここで、Ｚ＝Ｄ／Ｒは以下のようにして測定する。
【００３８】
すなわち、前述したＸ，Ｙの測定と同様の方法で合成繊維の断面を２次元的に撮影し、その画像から仮想円１の中心Ｏ１および仮想円２の中心Ｏ２を求め、線分Ｏ１Ｏ２の長さ（Ｄ）を小数点２桁目まで測定する。Ｚ＝Ｄ／Ｒが上記式（３）を満たすことが好ましい。
【００３９】
Ｚは、突起の長さの偏りの度合いを示す指標であり、この値が小さいと突起の長さの偏りが小さく、この値が大きいと突起の長さに偏りがあることを示す。Ｚをこの範囲とすることで、繊維間の空隙を均等で微細にすることができ、ダスト捕集性能をより高めることが可能となる。上記Ｚのより好ましい範囲はＺ≦０．０８であり、さらに好ましい範囲はＺ≦０．０６である。Ｚの好ましい下限は特に制限されないが、本発明において達し得る下限は０．０３程度である。
【００４０】
また、本発明の合成繊維は、各単繊維の断面中、不作為に抽出した一つの突起において求めたＡ／Ｒ，Ｃ／Ｂの平均値をそれぞれＸ‘，Ｙ‘とした時、下記式（４）および下記式（５）を満足することが好ましい。
０．５５≦Ｘ‘≦１．５０・・・（４）
０．５０≦Ｙ‘≦１．５０・・・（５）
ここで、Ｘ‘＝Ａ／Ｒ，Ｙ‘＝Ｃ／Ｂは、以下のようにして測定する。
【００４１】
すなわち、対象となる上記繊維群をエポキシ樹脂などの包埋剤にて包埋し、この横断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で４０本以上の繊維が観察できる倍率として撮影する。該画像から、同一画像内で不作為に抽出した一つの突起においてＲ，Ａ，Ｂ，Ｃの長さを小数点２桁目まで測定し、Ａ／Ｒ，Ｃ／Ｂを求める。該操作を４０回繰り返し行ったときのＡ／Ｒ，Ｃ／Ｂの平均値がＸ‘，Ｙ‘であり、それぞれ、上記式（４）および（５）を満たすことが好ましい。
【００４２】
本発明の合成繊維は、繊維軸に対する垂直方向の断面において、前記したＸ‘が０．５５〜１．５０であることが好ましく、０．８０〜１．１０であることがより好ましい。Ｘ‘は、仮想円１の中心から見た、隣接する突起の開き角度を示す指標であり、この値が大きいと突起間が開いたものが多く存在し、この値が小さいと突起間が狭いものが多く存在することを意味する。Ｘ‘をこの範囲とすることで、ダスト捕集性能およびダスト剥離性能の向上、圧力損失の減少が可能となる。
【００４３】
本発明の合成繊維は、繊維軸に対する垂直方向の断面において、前記したＹ‘が０．５０〜１．５０であることが好ましく、０．８０〜１．１０であることがより好ましい。さらに好ましくは０．９０〜１．００である。Ｙ‘は突起の長さを示す指標であり、この値が小さいと突起が短いものが多く存在し、この値が大きいと突起が長いものが多く存在することを示す。Ｙ‘をこの範囲とすることで、ダスト捕集性能およびダスト剥離性能の向上、圧力損失の減少が可能となる。
【００４４】
また、本発明の合成繊維の前記Ｘ‘，Ｙ‘の変動係数ＣＶ％は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましい。好ましい下限は特に制限されないが、本発明において達し得る下限は３．０％程度である。
【００４５】
前記変動係数ＣＶ％は以下の方法で算出する。
まず、前記Ｘ‘，Ｙ‘を求める際の４０個のＲ／Ａ，Ｃ／Ｂについて標準偏差を算出する。そして、標準偏差に対する平均値の比の百分率（変動係数ＣＶ％＝１００×標準偏差／平均値）にて、変動係数ＣＶ％を算出する。
【００４６】
Ｘ‘，Ｙ‘の変動係数ＣＶ％を小さく抑えることで、繊維間の空隙を均一とすることができ、ダスト捕集性能およびダスト剥離性能が向上する。Ｘ‘，Ｙ‘の変動係数ＣＶ％をこの範囲とすることで、ダスト捕集性能およびダスト剥離性能の向上、圧力損失の減少が可能となる。
【００４７】
また、本発明の合成繊維は、各単繊維の断面中、不作為に抽出した単繊維において求めたＤ／Ｒの平均値をＺ‘とした時、下記式（６）を満足することが好ましい。
Ｚ‘≦０．１０・・・（６）
【００４８】
上記Ｚ‘のより好ましい範囲はＺ≦０．０８であり、さらに好ましい範囲はＺ‘≦０．０６である。Ｚの好ましい下限は特に制限されないが、本発明において達し得る下限は０．０３程度である。
ここで、Ｚ‘＝Ｄ／Ｒは以下のようにして測定する。
【００４９】
すなわち、前述したＸ‘，Ｙ‘の測定と同様の方法で合成繊維の断面を２次元的に撮影し、その画像から不作為に抽出した単繊維の仮想円１の中心Ｏ１および円２の中心Ｏ２を求め、線分Ｏ１Ｏ２の長さ（Ｄ）を小数点２桁目まで測定し、Ｄ／Ｒを求める。該操作を４０回繰り返し行ったときのＤ／Ｒの平均値がＺ‘であり、上記式（６）を満たすことが好ましい。
【００５０】
Ｚ‘は、突起の長さの偏りの度合いを示す指標であり、この値が小さいと突起の長さの偏りが小さいものが多く存在し、この値が大きいと突起の長さに偏りがあるものが多く存在することを示す。Ｚ‘をこの範囲とすることで、繊維間の空隙を均等で微細にすることができ、ダスト捕集性能をより高めることが可能となる。
【００５１】
また、本発明の合成繊維の前記Ｚ‘の変動係数ＣＶ％は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましい。好ましい下限は特に制限されないが、本発明において達し得る下限は３．０％程度である。
【００５２】
前記変動係数ＣＶ％は以下の方法で算出する。
【００５３】
まず、前記Ｚ‘を求める際の４０個のＤ／Ｒについて標準偏差を算出する。そして、標準偏差に対する平均値の比の百分率（変動係数ＣＶ％＝１００×標準偏差／平均値）にて、変動係数ＣＶ％を算出する。
【００５４】
Ｚ‘の変動係数ＣＶ％を小さく抑えることで、繊維間の空隙を均一とすることができ、ダスト捕集性能およびダスト剥離性能が向上する。Ｚ‘の変動係数ＣＶ％をこの範囲とすることで、繊維間の空隙を均等で微細にすることができ、ダスト捕集性能をより高めることが可能となる。
【００５５】
本発明で用いられる合成繊維の繊維長は２０〜１００ｍｍであることが好ましく、４０〜８０ｍｍであることがより好ましい。繊維長をこの範囲とすることで、後工程でのフェルト加工性を良好にすることができる。
【００５６】
本発明で用いられる合成繊維の単繊維繊度は１．０〜６．０ｄｔｅｘであることが好ましく、より好ましくは１．５〜４．０ｄｔｅｘであり、さらに好ましくは２．０〜３．５ｄｔｅｘである。単繊維繊度を１．０ｄｔｅｘ以上とすることで紡糸操業性およびフェルト加工性を良好にすることができ、また、単繊維繊度を６．０ｄｔｅｘ以下とすることでダスト捕集性能を向上させることができる。
【００５７】
本発明の合成繊維の伸度は５０．０％未満であることが好ましく、４０．０％以下がより好ましい。伸度が低いほど、分子鎖が繊維軸方向に高配向化していることを示しており、後述する強度物性を高める上で好ましい。伸度の下限は、良好な取り扱い性および工程通過性を確保するため、５．０％以上が好ましい。
【００５８】
本発明の合成繊維の強度は１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がより好ましい。強度が高いほど使用時の外力による糸切れが起こりにくく、例えば高張力下における使用が可能となり好適である。強度の上限は特に制限されないが、本発明において達し得る上限は２０．０ｃＮ／ｄｔｅｘ程度である。
【００５９】
上記本発明の合成繊維は、それを含む繊維構造体とすることができる。かかる繊維構造体は、本発明の合成繊維を繊維構造体に対して１０質量％以上含んで成ることが好ましく、より好ましくは２５質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上含んで成る。本発明の合成繊維を１０質量％以上含むことにより、ダスト捕集性能向上、ダスト剥離性能向上、圧力損失減少の効果を得ることができる。
【００６０】
上記繊維構造体には、本発明の合成繊維を用いて成る綿状物、さらに他繊維と混合した綿状物、紡績糸、不織布、織物や編物などの布帛が挙げられるが、不織布が好適に選択され、特にウェブ状の乾式不織布が好適に選択される。
【００６１】
上記本発明の繊維構造体は、それを含むフィルター用フェルトとすることができる。かかるフィルター用フェルトは、本発明の繊維構造体で構成される層を少なくとも１層以上含むことが好ましい。本発明の繊維構造体を１層以上含むことにより、ダスト捕集性能向上、ダスト剥離性能向上、圧力損失減少の効果を得ることができる。本発明の繊維構造体の形態に特に制限はなく、綿状の物、不織布、織物、編物などが挙げられるが、不織布が好適に選択され、特にウェブ状の乾式不織布が好適に選択される。本発明の繊維構造体で構成される層以外の層としては、形態に特に制限はなく、綿状の物、不織布、織物、編物などが挙げられる。本発明の繊維構造体で構成される層以外の層に用いられる素材については、耐熱性、耐薬品性を有していることが好ましいため、ポリアリーレンスルフィド、フッ素化樹脂およびフッ素化樹脂共重合体などが好ましく用いられ、特にポリアリーレンスルフィドが好ましく用いられる。
【００６２】
本発明のフィルター用フェルトの構成について、特に制限はないが、好ましい一例を分解断面図にて図３に示す。図３は、本発明の合成繊維を含む不織布を用いたフィルター材（濾布）の分解断面図である。図３において、エアー流入面の濾過層を形成する繊維ウェブ１とは、例えば表面濾過用フィルター材において、ダストが含まれたエアーが最初にフィルター材と接触する面のことを示す。すなわち、ダストをフィルター材表面で捕集しダスト層を形成させる面のことを示す。本発明の繊維構造体はこの繊維ウェブ３１に用いられ、本発明の合成繊維を１０質量％以上含んで成る。また反対側の面は、エアー排出面の非濾過層を形成する繊維ウェブ３３で形成されており、ダストが除去されたエアーが排出される面のことを示す。また、繊維ウェブ３１と繊維ウェブ３３の間に、織物（骨材）３２をはさみ、ニードルパンチ工程でフェルトにする。このように作製されたフェルトにより、寸法安定性、引っ張り強力および耐摩耗性等の機械的強度に優れ、かつダスト捕集性、ダスト剥離性に優れ、圧力損失の低減されたフィルター用フェルトを得ることが可能となる。
【００６３】
本発明のフィルター用フェルトは、袋状に縫製し、耐熱性の要求されるゴミ焼却炉や石炭ボイラー、もしくは金属溶鉱炉などの排ガスを集塵するバグフィルターとして好適に使用される。この縫製に使用される縫糸としては、耐熱性、耐薬品性を有する素材で構成された糸を使用することが好ましいため、ポリアリーレンスルフィド、フッ素化樹脂およびフッ素化樹脂共重合体が好ましく用いられ、特にポリアリーレンスルフィドが好ましく用いられる。
【００６４】
次に、本発明の合成繊維を製造する方法について説明する。前記した樹脂を用い、溶融紡糸法により得ることができる。前記した樹脂の粉末またはペレットを溶融し、その溶融した樹脂を紡糸口金から紡出する。溶融紡糸機としては、一般的にはプレッシャー・メルター型紡糸機か、１軸または２軸のエクストルーダー型紡糸機を用いる。溶融ポリマーは、次いで口金から吐出され、冷却風の吹きつけにより冷却固化される。冷却固化された後の繊維は、収束剤として油剤を適量付与された後、所定の引取装置で引き取られる。引取速度は通常４００〜３０００ｍ／分の範囲である。この時口金の孔形状は得たい断面に相当する形状のものを用いる必要がある。
【００６５】
なお、本発明の合成繊維を得る際に、紡糸温度が特に重要である。すなわち、樹脂溶融箇所からパックハウジング上部までの部分は通常選択される紡糸温度で良いが、パックハウジング下部および口金部分の温度のみ、パックハウジング上部温度と比較し、好ましくは７〜１３℃、より好ましくは９〜１１℃下げることが肝要なのである。このように紡出時の固化挙動を制御することで、異形の断面形状を高度に制御することが可能となる。
【００６６】
また、本発明の合成繊維を得る際に、冷却条件も重要である。冷却風の風速は、３５〜７０ｍ／分が好ましく、４５〜５５ｍ／分がより好ましい。また、冷却風の温度は室温またはそれ以下の温度が好ましい。このように紡出時の個化挙動を制御することで、異形の断面形状を高度に制御することが可能となる。
【００６７】
引き取られた繊維は、通常は、次いで延伸工程に供される。延伸工程では、好ましくは、加熱浴中や熱板上や熱ローラー上を走行することにより、延伸温度８０〜１７０℃程度で、延伸倍率１〜５倍にて延伸される。また、延伸は１段延伸であっても２段延伸であっても良い。
【００６８】
また、未延伸糸を延伸する工程は、紡糸に続けて延伸を行う連続工程でも良いし、所定速度で引き取られた未延伸糸を一旦缶内に収納し、又は巻き取った後に、延伸工程に供する不連続工程でも良い。得られる合成繊維製品は、マルチフィラメントでも、モノフィラメントでも、また、短繊維のいずれでもよいが、なかでも本発明法は短繊維に特に好適である。
【００６９】
短繊維を製造する場合は、未延伸糸を延伸した後に、必要に応じて、スタッフィングボックス型クリンパーにて捲縮を付与し、所定の温度にて弛緩熱処理を施し、次いで、油剤を付与した後、所定の長さに繊維を切断して、短繊維とする方法を採用すれば良い。この方法において、弛緩熱処理の代わりに定長熱処理を行っても良い。
【００７０】
次に、本発明の繊維構造体を製造する方法について説明する。
【００７１】
本発明の繊維構造体は、混合綿、不織布、織物や編物などの布帛などが挙げられるが、不織布が好適に選択され、特に乾式不織布が好適に選択される。不織布を作成する方法として、本発明の合成繊維の短繊維をカードマシンに通して不織布とする方法を好適に用いることができる。ここで、本発明の繊維構造体は、本発明の合成繊維を１０質量％以上含んでいれば良く、カード通過前に他繊維と混綿させることができる。
【００７２】
次に、本発明のフィルター用フェルトを製造する方法について説明する。
【００７３】
本発明のフィルター用フェルトは、エアー流入面の濾過層を形成する繊維ウェブ３１、織物（骨材）、エアー排出面の非濾過層を形成する繊維ウェブ３３の３層構造から成る。まずウェブ３１を前記の方法で作製し、織物（骨材）と積層した後、ウェブ３３を作製し、前記ウェブ３１と織物（骨材）を積層したものに更に積層した後、これらを絡合して一体化する方法を好適に用いることができる。また、ウェブを絡合して一体化する方法としては、ニードルパンチやウォータージェットパンチが好ましい。
【００７４】
本発明の合成繊維は、ウェブ３１に用いられる。補強布および第２ウェブ層のウェブに使用される素材は、耐熱性、耐薬品性を有していることが好ましいため、ポリアリーレンスルフィド、フッ素化樹脂およびフッ素化樹脂共重合体が好ましく用いられ、特にポリアリーレンスルフィドが好ましく用いられる。
【００７５】
次に、本発明のバグフィルターを製造する方法について説明する。
【００７６】
本発明のフィルター用フェルトを袋状に縫製し、バグフィルターとすることができる。この縫製に使用される縫糸としては、耐熱性、耐薬品性を有する素材で構成された糸を使用することが好ましいため、ポリアリーレンスルフィド、フッ素化樹脂およびフッ素化樹脂共重合体などが好ましく用いられ、特にポリアリーレンスルフィドが好ましく用いられる。
【実施例】
【００７７】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７８】
＜紡糸操業性＞
紡糸開始後、０〜３６時間における１錘当たりの糸切れ回数をカウントした。１錘当たりの糸切れ回数が３回未満の場合を◎、３回以上６回未満の場合○、６回以上９回未満の場合を△、９回以上の場合を×とした。
【００７９】
＜カード通過性＞
フェルト作成時のカードドッファーからの風綿発生状況および、ウエッブのす抜け状態を目視で確認した。風綿発生量、およびウエッブのす抜け状態がなく非常に良好な場合を◎、相対的に少ない場合を○、多い場合を×、中間として△とした。
【００８０】
＜出口ダスト濃度（ｍｇ／ｍ３）、循環時間（ｓ）＞
ＶＤＩ−３９２６  Ｐａｒｔ  Ｉに規定される装置を用い、ＪＩＳ  Ｚ  ８９０９−１に規定される測定条件に従って集じん性能試験を行った。
代表的な数値は、以下の通りである。
ダスト：ＪＩＳ  Ｚ ８９０１に規定される試験用粉体第１０種
入口ダスト濃度：５ｇ／ｍ３
ろ過速度：２ｍ／ｍｉｎ
パルス用圧縮エアータンク圧力：５００ｋＰａ
払い落とし圧力損失：１０００Ｐａ
パルス噴射時間：５０ｍｓ
【００８１】
ＪＩＳ  Ｚ  ８９０１−１の７．２ｅに規定される「エージング・安定化処理をしたろ布の集じん性能測定」に従ってエージング・安定化処理されたろ過布に、払い落としを３０回行った期間中の通気量とフィルター通過ダスト量から、出口ダスト濃度を算出した。
【００８２】
また、前記払い落とし３０回の期間中のパルス照射時間の積算時間により、循環時間を求めた。
【００８３】
＜Ｘ，Ｙ＞
単繊維の繊維軸に対し垂直方向の断面において、星形ｎ角形の周囲に仮想円１を想定したとき、星形ｎ角形の外側に向かって凸となる突起の各凸頂点から仮想円１の円周までの距離の絶対値の和が最小となる仮想円１の半径をＲ、ある突起の凸頂点Ｐ２とＰ２に隣接する突起の凸頂点Ｐ４とを結ぶ線分Ｐ２Ｐ４の長さをＡ、凸頂点Ｐ２の両隣に位置する凹頂点Ｐ１及びＰ３を結ぶ線分Ｐ１Ｐ３の長さをＢ、凸頂点Ｐ２と線分Ｐ１Ｐ３との距離をＣとする。Ｘ＝Ａ／Ｒ、Ｙ＝Ｃ／Ｂは、以下のようにして測定した。
【００８４】
すなわち、対象となる上記単繊維をエポキシ樹脂などの包埋剤にて包埋し、この横断面を走査型電子顕微鏡（日立製Ｓ−４８００）で観察し、撮影した。該画像から、上記Ｒ，Ａ，Ｂ，Ｃの長さを小数点２桁目まで、ｎ本全ての突起について測定し、それぞれのＸ＝Ａ／Ｒ，Ｙ＝Ｃ／Ｂを求めた。
【００８５】
星形以外の異形断面についても、同様の方法で測定し、値を求めた。
【００８６】
＜Ｚ＞
単繊維の繊維軸に対し垂直方向の断面において、前記仮想円１の中心をＯ１、星形ｎ角形の各凹頂点から仮想円１の円周までの距離の和が最小となる仮想円２の中心をＯ２、線分Ｏ１Ｏ２の長さをＤとする。Ｚ＝Ｄ／Ｒは、以下のようにして測定した。
【００８７】
すなわち、前述したＸ，Ｙの測定と同様の方法で合成繊維の断面を２次元的に撮影し、その画像から仮想円１の中心Ｏ１および円２の中心Ｏ２を求め、線分Ｏ１Ｏ２の長さ（Ｄ）を小数点２桁目まで測定し、Ｚ＝Ｄ／Ｒを求めた。
【００８８】
星形以外の異形断面についても、同様の方法で測定し、値を求めた。
【００８９】
＜Ｘ‘，Ｙ‘＞
対象となる上記繊維群をエポキシ樹脂などの包埋剤にて包埋し、この横断面を走査型電子顕微鏡（日立製Ｓ−４８００）で４０本以上の繊維が観察できる倍率として撮影した。該画像から、同一画像内で不作為に抽出した一つの突起においてＲ，Ａ，Ｂ，Ｃの長さを小数点２桁目まで測定し、Ａ／Ｒ，Ｃ／Ｂを求めた。４０本の繊維について該操作を４０回繰り返し行ったときのＡ／Ｒ，Ｃ／Ｂの平均値をＸ‘，Ｙ‘とした。
【００９０】
星形以外の異形断面についても、同様の方法で測定し、値を求めた。
【００９１】
＜Ｚ‘＞
前述したＸ‘，Ｙ‘の測定と同様の方法で合成繊維の断面を２次元的に撮影し、その画像から不作為に抽出した単繊維の仮想円１の中心Ｏ１および仮想円２の中心Ｏ２を求め、線分Ｏ１Ｏ２の長さ（Ｄ）を小数点２桁目まで測定し、Ｄ／Ｒを求める。４０本の繊維について該操作を４０回繰り返し行ったときのＤ／Ｒの平均値をＺ‘とした。
【００９２】
星形以外の異形断面についても、同様の方法で測定し、値を求めた。
【００９３】
＜変動係数ＣＶ％＞
前記Ｘ‘，Ｙ‘，Ｚ‘を求める際の４０のＲ／Ａ，Ｃ／Ｂ，Ｄ／Ｒについて標準偏差を算出した。そして、標準偏差に対する平均値の比の百分率（変動係数ＣＶ％＝１００×標準偏差／平均値）にて、変動係数ＣＶ％を算出した。
【００９４】
＜繊度＞
繊度はＪＩＳ  Ｌ１０１５（２０１０年）に準じて測定した。
【００９５】
＜融点、分解点＞
パーキンエルマー製示差走査熱量計（ＤＳＣ）ＤＳＣ７型を用いて、窒素下、昇温および降温速度１０℃／分の条件で示差走査熱量測定を行った。３０℃から融解まで昇温後、３分間保持し、試料の熱履歴を取り除いた後、再び３０℃まで降温した。２回目の昇温過程中に観測された吸熱ピークのピーク温度を融点（℃）とした。なお、測定は１試料につき３回行い、その平均値を融点とした。
【００９６】
また、試料が明確な融点を示さない場合には、セイコーインスツルメント製熱重量示差熱分析装置（ＴＧ−ＤＴＡ）６２００型を用いて分解温度を測定した。空気雰囲気下において、試料を３０℃から昇温速度１０℃／分で昇温後、試料の重量が１０％減少した温度を分解温度（℃）とした。なお、測定は１試料につき３回行い、その平均値を分解温度とした。
【００９７】
＜メルトフローレート値＞
ＪＩＳ  Ｋ７２１０（１９９９年）に準じて、温度３１５．５℃、荷重５０００ｇの条
件でメルトフローレート値を測定した。
【００９８】
［実施例１］
まず、星形断面繊維を次に記す方法で作製した。融点２８０℃以上の樹脂として東レ（株）製ＰＰＳペレットＥ２２８０（メルトフローレート値：１６５ｇ／１０ｍｉｎ）を、１６０℃の温度で５時間真空乾燥を行った後、プレッシャー・メルター型溶融紡糸機に供給して、単孔吐出量０．５５ｇ／分で溶融紡糸し、収束剤として通常のＰＰＳ用紡糸油剤を付与し、引取速度９００ｍ／分で引き取り、ＰＰＳ未延伸糸を得た。この時、口金の孔形状は星形５角形のものを用いた。また、スピンブロックおよびパクハウジング上部は３２０℃、パックハウジング下部の温を度３１０℃として、溶融紡出温度を制御した。また、冷却チムニー温度は２５℃、風速は５５ｍ／分で冷却した。得られた未延伸糸を９５℃の温水中で延伸倍率を３．４倍として延伸を行い、定長熱処理を行った後、スタッフィング型クリンパーで捲縮を付与し、乾燥を行い、油剤を付与後、５１ｍｍ長にカットし、星形５角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【００９９】
次に、単繊維繊度３．０ｄｔｅｘ、カット長７６ｍｍのＰＰＳ短繊維（東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ１０１−３．０Ｔ７６ｍｍ）を用い、単糸番手２０ｓ、合糸本数２本の紡績糸（総繊度６００ｄｔｅｘ）を得た。この紡績糸を用いて平織り組織の織物を製織し、経糸密度２６本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１８本／２．５４ｃｍのＰＰＳ紡績糸からなる平織物を得た。この平織物を骨材として、その片面に、混繊によって質量比５０：５０で得られた、星形５角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）と、丸断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）を、オープナーとカーディング処理した後、刺針密度５０本／ｃｍ２で仮ニードルパンチして得られた繊維ウェブを、１９４ｇ／ｍ２の目付で積層した。この繊維ウェブが、エアー流入面の濾過層を形成する。織物のもう一方の面に、東レ（株）製“トルコン”Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ１００％を、オープナーとカーディング処理した後、刺針密度５０本／ｃｍ２で、仮ニードルパンチして得られた繊維ウェブを、２２０ｇ／ｍ２の目付で積層した。この繊維ウェブが、エアー排出面の非濾過層を形成する。さらに、ニードルパンチ加工により織物（骨材）と上述の繊維ウェブとを交絡させ、目付が５４４ｇ／ｍ２で、総刺針密度が３００本／ｃｍ２のフィルターを得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。ダスト捕集性能の指標となる出口ダスト濃度は、０．０９ｍｇ／ｍ３と良好であり、ダスト捕集性の向上を確認した。また、循環時間については、パルス印加時のダスト剥離性が良いほど、また、圧力が上昇しにくいほど、時間が長い傾向にあり、フィルター寿命の指標ともなる。実施例１での循環時間は９５００ｓと良好であり、ダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。
【０１００】
［実施例２］
星形断面繊維を作製する際に、口金孔形状を星形６角形のものを用いたこと以外は実施例１と同様の方法で、星形６角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１０１】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形６角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。出口ダスト濃度、循環時間についても良好な値であり、ダスト捕集性とダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。
【０１０２】
［実施例３］
星形断面繊維を作製する際に、単孔吐出量を０．７０ｇ／ｍｉｎとした以外は実施例２と同様の方法で、星形６角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度３．０ｄｔｅｘ）を得た。
【０１０３】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形６角形断面繊維（繊度３．０ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。出口ダスト濃度、循環時間についても良好な値であり、ダスト捕集性とダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。
【０１０４】
［実施例４］
星形断面繊維を作製する際に、口金孔形状を星形８角形のものを用いたこと以外は実施例１と同様の方法で、星形８角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１０５】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形８角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。出口ダスト濃度、循環時間についても良好な値であり、ダスト捕集性とダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。
【０１０６】
［実施例５］
星形断面繊維を作製する際に、チムニー風速を５０ｍ／ｍｉｎとした以外は実施例２と同様の方法で、星形６角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１０７】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形６角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。出口ダスト濃度、循環時間についても良好な値であり、ダスト捕集性とダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。ただし、Ｚ‘の変動係数ＣＶ％が大きかったため、実施例１〜４対比、若干出口ダスト濃度が劣っている。
【０１０８】
［実施例６］
星形断面繊維を作製する際に、チムニー風速を４５ｍ／ｍｉｎとした以外は実施例２と同様の方法で、星形６角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１０９】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形６角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。出口ダスト濃度、循環時間についても良好な値であり、ダスト捕集性とダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。ただし、Ｚ‘の平均値および変動係数ＣＶ％が大きかったため、実施例１〜５対比、若干出口ダスト濃度が劣っている。
【０１１０】
［実施例７］
星形断面繊維を作製する際に、チムニー風速を４０ｍ／ｍｉｎとした以外は実施例２と同様の方法で、星形６角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１１１】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形６角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。出口ダスト濃度、循環時間についても良好な値であり、ダスト捕集性とダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。ただし、Ｘ‘、Ｙ‘の変動係数ＣＶ％、Ｚ‘の平均値および変動係数ＣＶ％が大きかったため、実施例１〜６対比、若干出口ダスト濃度および循環時間が劣っている。
【０１１２】
［実施例８］
星形断面繊維を作製する際に、チムニー風速を４０ｍ／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様の方法で、星形５角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１１３】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形５角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。出口ダスト濃度、循環時間についても良好な値であり、ダスト捕集性とダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。ただし、Ｘ‘の平均値、変動係数ＣＶ％、Ｙ‘の変動係数ＣＶ％、Ｚ‘の平均値、および変動係数ＣＶ％が大きかったため、実施例１〜７対比、若干出口ダスト濃度が劣っている。
【０１１４】
［実施例９］
星形断面繊維を作製する際に、パックハウジング下部の温を度３０７℃とした以外は実施例６と同様の方法で、星形６角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１１５】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形６角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。出口ダスト濃度、循環時間についても良好な値であり、ダスト捕集性とダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。ただし、Ｘ‘の変動係数ＣＶ％、Ｙ‘の平均値、変動係数ＣＶ％、Ｚ‘の平均値、および変動係数が大きかったため、実施例１〜７対比、若干出口ダスト濃度が劣っている。
【０１１６】
［実施例１０］
星形断面繊維を作製する際に、パックハウジング下部の温を度３１３℃とした以外は実施例７と同様の方法で、星形６角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１１７】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形６角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。出口ダスト濃度、循環時間についても良好な値であり、ダスト捕集性とダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。ただし、Ｘ‘の変動係数ＣＶ％、Ｙ‘の変動係数ＣＶ％、Ｚ‘の平均値、および変動係数が大きく、Ｙ‘の平均値が小さかったため、実施例１〜７対比、若干出口ダスト濃度が劣っている。
【０１１８】
［実施例１１］
星形断面繊維を作製する際に、口金孔形状を星形９角形のものを用いたこと以外は実施例７と同様の方法で、星形９角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１１９】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形９角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。出口ダスト濃度、循環時間についても良好な値であり、ダスト捕集性とダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。ただし、Ｘ‘、Ｙ‘の変動係数ＣＶ％、Ｚ‘の平均値および変動係数が大きく、Ｘ‘の平均値が小さかったため、実施例１〜７対比、若干出口ダスト濃度および循環時間が劣っている。
【０１２０】
［実施例１２］
星形断面繊維を作製する際に、パックハウジング下部の温を度３１３℃とした以外は実施例８と同様の方法で、星形５角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１２１】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形５角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表１に示す。紡糸操業性やカード通過性は良好であった。出口ダスト濃度、循環時間についても良好な値であり、ダスト捕集性とダスト剥離性の向上、および圧力損失減少の傾向を確認した。ただし、Ｘ‘の平均値、変動係数ＣＶ％、Ｙ‘の変動係数ＣＶ％、Ｚの値、Ｚ‘の平均値、および変動係数が大きかったため、実施例１〜１１対比、若干出口ダスト濃度および循環時間が劣っている。
【０１２２】
［比較例１］
星形断面繊維を作製する際に、口金孔形状を星形４角形のものを用いたこと以外は実施例１と同様の方法で、星形４角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１２３】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形４角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表２に示す。ｎ＝４と小さく、Ｘの値が大きい繊維を用いた場合、出口ダスト濃度の値が大きく、ダスト捕集性が不十分であった。
【０１２４】
［比較例２］
星形断面繊維を作製する際に、口金孔形状を星形１０角形のものを用いたこと以外は実施例１と同様の方法で、星形１０角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１２５】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形１０角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表２に示す。ｎ＝１０と大きく、Ｘの値が小さい繊維では、紡糸操業性が悪かった。また、出口ダスト濃度の値が大きく、循環時間は短い結果となり、ダスト捕集性および剥離性が不十分であり、圧力損失も上昇しやすいものであった。
【０１２６】
［比較例３］
星形断面繊維を作製する際に、スピンブロック、パクハウジング上部および下部の温度を３２２℃、チムニー風速を３０ｍ／分とした以外は実施例２と同様の方法で、星形６角形断面ＰＰＳ短繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１２７】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記星形６角形断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表２に示す。Ｙの値およびＹ‘の平均値が小さく、Ｙ‘の変動係数ＣＶ％が大きい繊維を用いた場合、紡糸操業性が悪かった。また、出口ダスト濃度の値が大きく、ダスト捕集性も不十分であった。
【０１２８】
［比較例４］
異形断面繊維を作製する際に、口金孔が扁平８葉形状のものを用いた以外は比較例３と同様の方法で扁平８葉断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。
【０１２９】
次に、エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、前記扁平８葉断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表２に示す。Ｘ、Ｙの値が小さく、Ｘ‘、Ｙ‘の変動係数ＣＶ％、Ｚ、Ｚ‘の平均値が大きい繊維では、紡糸操業性が悪かった。また、循環時間も短く、ダスト剥離性についても不十分であり、圧力損失も上昇しやすいものであった。
【０１３０】
［比較例５］
エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）のＰＰＳ短繊維を１００質量％用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表２に示す。２．２ｄｔｅｘの丸断面繊維のみを用いた場合では、出口ダスト濃度の値が大きく、ダスト捕集性が不十分であった。
【０１３１】
［比較例６］
エアー流入面側のウェブを構成する繊維として、混繊によって質量比５０：５０で得られた、丸断面繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）と、丸断面繊維（繊度１．０ｄｔｅｘ、東レ（株）製“トルコン”（登録商標）Ｓ３０１−１．０Ｔ５１ｍｍ）のＰＰＳ短繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でフィルター材を得た。生産性および得られたフィルター材の性能を、表２に示す。繊度１．０ｄｔｅｘの繊維を用いた場合、紡糸操業性およびカード通過性が悪かった。
【０１３２】
【表１】
2018053385.tif 000004
【０１３３】
【表２】
2018053385.tif 000005
【符号の説明】
【０１３４】
１：仮想円
２：仮想円
Ｒ：半径
Ｐ１：凹頂点
Ｐ２：凸頂点
Ｐ３：凹頂点
Ｐ４：凸頂点
Ａ：線分Ｐ２Ｐ４の長さ
Ｂ：線分Ｐ１Ｐ３の長さ
Ｃ：凸頂点Ｐ２と線分Ｐ１Ｐ３との距離
Ｄ：線分Ｏ１Ｏ２の長さ
Ｏ１：仮想円１の中心
Ｏ２：仮想円２の中心
３１：繊維ウェブ
３２：織物（骨材）
３３：繊維ウェブ
【図１】
2018053385.tif 000006
【図２】
2018053385.tif 000007
【図３】
2018053385.tif 000008