(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基布にアラミド短繊維からなるフェルトが一体成形されてなる濾過布において、該フェルトは少なくとも０．５〜０．８デニールの細繊度短繊維からなるウエブ層と２．０〜５．０デニールの太繊度短繊維からなるウエブとを基布に積層交絡させたフェルトであり、かつ該細繊度短繊維から構成されるウエブ層が被濾過物捕集面側に配されていることを特徴とする高性能濾過布。
【請求項２】
アラミドがポリメタフェニレンイソフタルアミドである請求項１記載の高性能濾過布。
【請求項３】
細繊度短繊維の繊度と太繊度短繊維の繊度との比が１：２〜１：８である請求項１記載の高性能濾過布。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、捕集性能に優れていると共に、長期間の使用においても被捕集物による目詰まりが発生し難く、特に都市ゴミ焼却炉の排ガス、工場排気ガス等の排ガス中の微粒子を捕集するバッグフィルター等に利用される高性能濾過布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集塵フィルターは、集塵機の集塵室内に例えば吊設しておいて集塵を行うために使用されるもので、例えばビーティング等によるダストの払い落としと集塵を繰り返すことにより、長期間の集塵が行えるようになっている。従来このような集塵フィルター用の濾過布としては、織布又はニードルパンチ等により交絡処理された不織布（フェルト）が用いられてきたが、近年、装置の小形化の観点から、通気度の大きい不織布を用いると共に、ダストの払い落としをパルスジェットで行う方法が広まりつつある。しかし、不織布は織布に比べて内部充填率が小さいため、微細ダストの捕集性能に劣るという問題がある。このような問題を解消するため、フェルト層内に極細繊維からなる集合体を分散混合した濾過布（特公平７−３８９２８号公報）、ダスト捕集面側に極細繊維からなる層を配した濾過布（特公平７−１６５７０公報）などが提案されている。
【０００３】
しかしながら、上記に提案されている濾過布は、パルスジェットによるダスト払い落としを繰り返すと濾過布内部へのダストの侵入が多くなり、圧力損失ひいては捕集効率の低下が著しくなるという問題を有するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の事情を背景になされたもので、その目的は、微細なダストを効率良く捕集することができ、しかもジェットパルス等により捕集したダストを払い落として繰り返し使用しても集塵性能の低下がなく、長期間初期の集塵性能を持続することができる濾過布を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の課題は、「基布にアラミド短繊維からなるフェルトが一体成形されてなる濾過布において、該フェルトは少なくとも０．５〜０．８デニールの細繊度短繊維からなるウエブ層と２．０〜５．０デニールの太繊度短繊維からなるウエブとを基布に積層交絡させたフェルトであり、かつ該細繊度短繊維から構成されるウエブ層が被濾過物捕集面側に配されていることを特徴とする高性能濾過布。」により達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられる基布を構成する繊維は、集塵濾過布用として従来知られている繊維であり、例えば炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維、有機耐熱性繊維などである。有機耐熱性繊維としては、メタ型アラミド繊維、ポリフェニレントリアゾール繊維、ポリオキシチアゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維などが知られている。ここでメタ型アラミドとは、メタ型芳香族ジアミンとメタ型芳香族ジカルボン酸との反応により生成するポリマーあるいはそのコポリマーである。好ましく用いられる繊維は、例えばメタフェニレンジアミンとイソフタル酸ジクロライドとの反応により生成するポリメタフェニレンイソフタルアミドを主成分とするポリマーからなる繊維である。基布は織物でも編物でも不織布でもよいが、通常スクリムの形態で用いることが多い。
【０００７】
フェルトを構成する短繊維は、アラミド繊維、好ましくはメタ型アラミド繊維、特に好ましくは上記と同じくメタフェニレンジアミンとイソフタル酸ジクロライドとの反応により生成するポリメタフェニレンイソフタルアミドを主成分とするポリマーからなる繊維である必要がある。他の繊維、例えばポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維等では、過酷な条件下で集塵・払い落としを繰り返し長期間使用している間に繊維が劣化して目詰まりが進行し、集塵性能が著しく低下するため好ましくない。
【０００８】
また本発明においては、フェルトは互いに繊度の異なる少なくとも２層のウエブを積層交絡させたフェルトであり、細繊度短繊維で構成されたウエブの方の短繊維繊度は０．５〜０．８デニールの範囲内にあり、また太繊度短繊維で構成されたウエブの方の短繊維繊度が２．０〜５．０デニール、好ましくは２．０〜４．０デニールの範囲内にあることが肝要である。細繊度短繊維の繊度が０．５デニール未満では初めのダストの捕集性能は良好であるが、集塵・ジェットパルスによる払い落としを繰り返した場合、繊維の絡みが緩んでフェルト内部にダストが侵入しやすくなり、目詰まり等による集塵性能の低下が起こるので好ましくない。一方０．８デニールを越えるとダストによる目詰まりは発生し難くなるが、微細なダストの捕集効率が低下するため集塵用濾過布としては不適当になる。また太繊度短繊維の繊度が２．０デニール未満の場合には、ダストの捕集効率は向上するものの、交絡処理時に作用される力学的負荷により、排ガス中に含まれる水蒸気や酸性ガスによる繊維の劣化が進行しやすくなるため、濾過布としての耐久性に問題を生じるため好ましくない。一方５．０デニールを越える場合には、交絡処理により細繊度短繊維で構成されたウエブ中に太繊度短繊維が混入するためダストの侵入が多くなり吹き漏れが多くなるので好ましくない。なお、上記の各ウエブ層は、繊度が上記を満足している限り、繊度の異なる複数の短繊維で構成されていてもよい。繊維長はいずれの短繊維も３８〜７２ｍｍの範囲が適当である。
【０００９】
また、細繊度短繊維からなるウエブ層と太繊度短繊維からなるウエブ層とを積層せずに、これらの異なる繊度の短繊維を混合したウエブを用いたのでは、その詳細な理由はよく分からないが、得られるフェルトの細孔分布にバラツキが大きくなり、しかも細孔サイズも大きくなってダストの捕集性能が低下するため好ましくない（図１及び図２参照）。
【００１０】
また本発明においては、前記細繊度短繊維の繊度と、太繊度短繊維の繊度との比は、あまりに大きくなりすぎると交絡処理時に目付け斑やピンポールが発生しやすくなり、一方小さくなりすぎるとダスト捕集効率が低下しやすいので、１：２〜１：８の範囲にあるのが適当である。また、細繊度短繊維からなるウエブ層の目付けは、あまりに小さいとダスト捕集性能が低下し、逆に大きいと圧力損失が大きくなりすぎて集塵フィルター用としては好ましくなくなるので１００〜３５０ｇ／ｍ2 、好ましくは２００〜３００ｇ／ｍ2 の範囲が適当であり、一方太繊度短繊維からなるウエブ層の目付けは、得られるフェルト層の強力の観点から１５０〜４００ｇ／ｍ2 、好ましくは２００〜３００ｇ／ｍ2 の範囲が適当である。また、全体の目付けとしては４００〜６００ｇ／ｍ2 、全体の厚みとしては１．５〜２．２ｍｍの範囲が適当である。
【００１１】
本発明の濾過布は、前述の基布を挟んで被濾過物（被捕集物）の捕集面側に細繊度短繊維からなるウエブ層、反対側に太繊度短繊維からなるウエブ層を積層するか、もしくは基布の片面に太繊度短繊維からなるウエブ層と細繊度短繊維からなるウエブ層とをこの順に積層し（この場合捕集面は基布とは反対側になる）、ついで上下両面から、例えばニードルパンチング等により交絡処理を施してフェルトを形成させることにより得られる。
【００１２】
かくして得られる本発明の濾過布は、このままでも高温下、水蒸気や酸性ガスが存在する過酷な環境下で十分使用可能であるが、アラミド繊維表面にケイ素、アルミニウム及びリチウムの群から選ばれた少なくとも１種の金属の酸化物とフッ素系樹脂からなる処理剤が被覆されていると、繊維の劣化が抑制されて濾過布の耐久性が向上すると共に、ダストの捕集効率が向上して粒径１μｍ以下の微粒子も効率よく捕集できるようになるので好ましい。
【００１３】
また濾過布のダスト捕集面側に、バーナーによる毛焼きやカレンダー加工等の表面平滑仕上げ処理を施してもよく、かくすることによりダストの払い落とし性が向上するので好ましい。
【００１４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例中における各性能の測定は下記方法にしたがった。
【００１５】
＜濾過布の引張強度＞
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に準拠し、基布の緯糸方向を長手方向として、幅５０ｍｍ、つかみ間隔２０ｃｍにて測定した。
【００１６】
＜圧力損失及び残留ダスト：集塵効率＞
実効面積が３０ｃｍ×３０ｃｍの平面型の濾過布サンプルを用い、濾過速度２．０ｍ／分、温度１５０℃において、試料粉体（ＪＩＳ規格のダスト１０種）を粉体濃度５．０ｇ／ｍ3 として濾過を行った。また捕集された粉体の払い落としは、ゲージ圧３ｋｇ／ｍ2 の空気によるパルスジェットで行った。評価は１００回払い落とした直後の濾過布圧力損失（濾過布前後の圧力さ）と残留ダスト量（濾過布の重量増加）を測定した。
【００１７】
＜捕集効率＞
上記の評価において、濾過布前後のダスト濃度ｎ1 、ｎ2 （ｇ／ｍ3 ）をダスト濃度計を用いて測定し、次式より算出した。
捕集率（Ｅ）＝（１−ｎ2 ／ｎ1 ）×１００
【００１８】
＜細孔分布：バブルポイント法＞
ＡＳＴＭ  Ｆ  ３１６−８６の方法にしたがい、ポーラスマテリアル社製（ＰＭＩ社製）パームポロメーターを用いて測定した。
【００１９】
［実施例１〜３、比較例１〜６］
メタ型アラミド短繊維（帝人株式会社製、コーネックス、短繊維繊度２．０デニール×繊維長５１ｍｍ）からなる１０番手双糸からなるスクリム（織密度：経緯共に１０本／インチの平織物）の両面に、表１記載のウエブＡ及びＢ（ただし捕集面側となるウエブがＡ）を積層し、ニードルパンチングを施して基布と一体化させ、次いで嵩密度が約０．３ｇ／ｃｍ3 となるようにカレンダー加工を施した後、さらにダスト捕集面となる側の毛焼き処理を行って濾過布を得た。得られた濾過布の評価結果を表１にまとめて示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
【発明の効果】
本発明の濾過布は、繊度が前記の範囲にある細繊度アラミド短繊維からなるウエブ層と太繊度短繊維からなるウエブ層とを積層し、これを交絡処理して基布に一体成形しているので、ダストの捕集性能に優れ、しかも集塵・ジェットパルスによる捕集したダストの払い落としを繰り返してもダストの侵入による目詰まりが発生し難いため、極めて長期間初期の良好な捕集性能を持続することができ、都市ゴミ焼却炉の排ガス、工場排気ガス等の排ガス中の微粒子を捕集するバッグフィルター等に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  繊維表面積と排気中に残存するダスト量との関係を表すグラフである。
【図２】  各種濾過布のバブルポイント法により測定した細孔分布グラフである。
【図１】
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【図２】
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