(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉の集塵フィルタなどとして用いる濾布であって、ポリテトラフルオロエチレン繊維、芳香族アラミド繊維および／またはポリフェニレンサルファイド繊維である有機繊維からなるラップと、ポリテトラフルオロエチレン繊維、芳香族アラミド繊維および／またはポリフェニレンサルファイド繊維である有機繊維製の織布と、ガラス繊維製の織布とをこの順序で重合し、さらに全体を物理的に一体化している耐熱性濾布。
【請求項２】
焼却炉の集塵フィルタなどとして用いる濾布であって、ポリテトラフルオロエチレン繊維、芳香族アラミド繊維および／またはポリフェニレンサルファイド繊維である有機繊維からなるラップと、ポリテトラフルオロエチレン繊維、芳香族アラミド繊維および／またはポリフェニレンサルファイド繊維である有機繊維製の織布と、ガラス繊維製の織布とをこの順序で重合し、さらに全体を物理的に一体化するとともに、耐熱・耐薬品性のフッ素樹脂またはシリコン系樹脂を含浸して乾燥している耐熱性濾布。
【請求項３】
有機繊維からなるラップと、この有機繊維と同一または異なる有機繊維製の織布とを重ねてラップ側からのプレニードルパンチングで一体化し、得たシートの織布側にさらに無機繊維製の織布を重ね合わせ、ラップ側からの仕上げニードルパンチングで全体を一体化する耐熱性濾布の製造法。
【請求項４】
有機繊維からなるラップと、この有機繊維と同一または異なる有機繊維製の織布とを重ねてラップ側からのプレニードルパンチングで一体化し、得たシートの織布側にさらに無機繊維または有機繊維製のいずれかの織布を重ね合わせ、ラップ側からの仕上げニードルパンチングで全体を一体化してから、耐熱・耐薬品性の樹脂を含浸して熱処理する耐熱性濾布の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ゴミの焼却炉や石油ボイラの集塵フィルタなどとして用いる耐熱性濾布およびその製造法に関し、バッグフィルタなどに適用した際に伸びが小さく且つ機械的強度が高い耐熱性濾布およびその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ゴミの焼却炉，窯炉や石油ボイラなどの熱設備は、大気汚染法によって煤塵の排出基準を規模別に定められており、バッグフィルタなどで出口含塵濃度をこの排出基準以下にすることが必要である。この熱設備から放出される含塵ガスは、ガス温度が高いうえに酸化物質を多量に含むために、バッグフィルタ用の濾布は耐熱・耐酸性であることを要する。
【０００３】
このバッグフィルタでは、付着ダストを適当な時間間隔で払い落すために、該フィルタに機械的に振動を与えたり、ダスト付着面と反対側から高圧空気を吹き込んで濾布に相当な負荷を与えるので、該濾布の機械的強度が相当に高くないと破損しやすく、短期間で使用不可能になってしまう。このため、この種のバッグフィルタに用いる濾布としては、耐熱・耐酸性がすぐれたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、芳香族アラミド繊維、ポリイミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維などのフェルトが用いられており、しかも使用時の寸法安定性のために該フェルトと同材質の基布で支持する構成が普通である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記の濾布は、常温環境での使用では寸法安定性が高いけれども、バッグフィルタを１５０℃以上の高温下で継続的に使用すると、ＰＴＦＥ繊維、ＰＰＳ繊維、アラミド繊維、ポリイミド繊維のような有機繊維を主体とするものでは熱で収縮したり且つその荷重で伸長しやすく、使用中に寸法安定性が低下することが多い。濾布の寸法安定性が低下すると、該濾布をバッグフィルタに使用している時に破損しやすいという問題を回避できない。一方、ガラス繊維のような無機繊維を主体とする濾布は、屈曲強度などの機械的強度が不十分になりやすく、ダスト払い落としの際に破損しやすく、比較的短期間で交換が必要となる。
【０００５】
これに対し、特公平２−１４４５６号は、特定のデニールのＰＴＦＥ繊維とガラス繊維とを含有する耐熱性フイルタ用のフエルトであり、２〜２５デニ−ルのＰＴＦＥ繊維と、０．１〜１デニ−ルのガラス繊維とをカ−ディング機で絡合し，得たラップを層状に重ねてからニ−ドルパンチングで一体化し、テンタ−・フレ−ム上で２３０〜３２５℃で２分以上加熱して熱固定する。このフイルタ用のフエルトは、２３０〜３２５℃という特殊な高温処理を２回以上必要とするうえに、機械的強度の点でも十分とはいえない。
【０００６】
一方、特開平９−２２５２２７号は、ＰＴＦＥ繊維のウェブを特殊な混成基布とニードルパンチングで一体化している。この混成基布は、有機繊維と無機繊維とを撚り合わせた糸を織成して製造し、有機繊維としてＰＴＦＥフィラメント、無機繊維としてカーボンフィラメントやガラス長繊維を用いている。この混成基布は、特殊な混紡糸を平織りして製造するため、独自の糸使いである特注品となってコスト高になってしまうことを回避できない。
【０００７】
本発明は、従来の耐熱性濾布に関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、すべて既存の汎用品を用い且つ通常の処理によって安価に製造できる耐熱性濾布を提供することを目的としている。本発明の他の目的は、バッグフィルタなどに適用した際に寸法安定性が良好で機械的強度も高い耐熱性濾布とその製造法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る耐熱性濾布としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）繊維、芳香族アラミド繊維および／またはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維である有機繊維からなるラップと、ＰＴＦＥ繊維、アラミド繊維および／またはＰＰＳ繊維である有機繊維製の織布と、ガラス繊維製の織布とで構成する。ラップと有機繊維およびガラス繊維製の織布とは、この順序で重合してから全体を物理的に一体化する。
【０００９】
この耐熱性濾布は、そのまま使用することができ、さらに耐熱・耐薬品性樹脂を適量含浸して乾燥してもよい。この含浸樹脂は、市販のフッ素樹脂またはシリコン系樹脂などであればよい。
【００１０】
耐熱性濾布を製造するには、有機繊維からなるラップと、有機繊維製の織布とを重ねてラップ側からのプレニードルパンチングで一体化し、得たシートの織布側にさらに無機繊維製の織布を重ね合わせ、ラップ側からの仕上げニードルパンチングで全体を一体化する。ラップおよび一方の織布に用いる有機繊維は、同一の有機繊維であっても相互に異なっていてもよく、例えば、ＰＴＦＥ繊維、アラミド繊維、ＰＰＳ繊維などの単独またはこれらの混合繊維であり、他方の織布に用いる無機繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、ロック繊維などの単独またはこれらの混合繊維である。この製造法では、２枚の織布を傷つけることが少ない太さと長さの有棘状ニードルを用い、該ニードルによってプレパンチングおよび仕上げパンチングを行う。
【００１１】
また、本発明の方法では、ラップ側からの仕上げニードルパンチングで全体を一体化してから、耐熱・耐薬品性の樹脂を含浸して熱処理すると好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る耐熱性濾布１は、焼却炉の集塵フィルタのような高温の気体または液体用などのフィルタとして用いる。図１に示すように、本発明の耐熱性濾布は、ＰＴＦＥ繊維、アラミド繊維および／またはＰＰＳ繊維である有機繊維からなるラップ２とを有し、さらに、該ラップと同一または異なるＰＴＦＥ繊維、アラミド繊維および／またはＰＰＳ繊維である有機繊維製の織布３と、ガラス繊維製の織布５とで構成する。ラップ２および織布３には、単一または２種以上の有機繊維を混紡してもよい。
【００１３】
ラップ２と、有機繊維およびガラス繊維製の織布３，５とは、この順序で重合してから全体を物理的に一体化する。全体を一体化するには、有棘状ニードルによるニードルパンチングを行っても、ウォータージェット法で繊維を絡合してもよい。この一体化に際して、ラップ２と織布３をまず面結合してから、さらに織布５を重合して一体化しても、全体を積層して同時に一体化してもよい。
【００１４】
この耐熱性濾布１は、そのまま使用することができ、さらに耐熱・耐薬品性樹脂７を適量含浸して乾燥してもよい。含浸樹脂７として、ＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶｄＰ）のようなフッ素樹脂またはシリコン系樹脂などが例示できる。
【００１５】
耐熱性濾布を製造するには、図２に示すように、有機繊維からなるラップ２と有機繊維製の織布３とを重ねて、ラップ２側からのプレニードルパンチングで一体化する。図３から明らかなように、得たシート素材６の織布３側には、さらに無機繊維製の織布５を重ね合わせ、ラップ２側からの仕上げニードルパンチングで全体を一体化する。
【００１６】
本発明の製造法において、ラップ２および一方の織布３に用いる有機繊維は、同一の有機繊維であっても相互に異なっていてもよく、例えば、ＰＴＦＥ繊維、アラミド繊維、ＰＰＳ繊維などの単独またはこれらの混合繊維であり、さらに別種の有機繊維を一部加えることも可能である。他方の織布５に用いる無機繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、ロック繊維、アルミナ繊維、金属繊維などの単独またはこれらの混合繊維である。ラップ２は、用途に応じてウェブを１００〜１０００ｇ／ｍ２積層する。織布３，５は、通常の織布でよいが、例えばフィラメントヤーンの平織布であると好ましい。
【００１７】
この製造法では、２枚の織布３，５を傷つけることが少ない太さと長さの有棘状ニードルを用い、該ニードルによってプレパンチングおよび仕上げパンチングを行う。プレパンチングは、有機繊維のラップ２と織布３とに行うため、針密度を１００〜２００本／ｃｍ２にすることが可能である。一方、仕上げパンチングは、シート素材６と無機繊維の織布５とに行うため、針密度を通常４０〜８０本／ｃｍ２程度に押さえることを要し、このためにシート素材６と織布５との間に耐熱性接着剤を介在させ、両者の接合が十分になるように補完してもよい。
【００１８】
また、本発明の方法では、ラップ側からの仕上げニードルパンチングで全体を一体化してから、寸法安定性を高めるために、耐熱・耐薬品性の樹脂７を含浸して熱処理してもよい。樹脂７を含浸する場合には、最後に熱プレス加工を行うことにより、濾布の厚さと密度すなわち通気度を調整すると好ましい。樹脂７の含浸量は乾量で５０〜１００ｇ／ｍ２である。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００２０】
実施例１
本発明で用いるウェブは、第１図に示すように、６.７デニールのＰＴＦＥ繊維（商品名：テフロン）を均一に混綿して製造し、このウェブを積層して２５０ｇ／ｍ２のラップ２を形成する。ラップ２の下に、有機繊維であるＰＴＦＥ繊維（商品名：ラステックス）製のフィラメントヤーン織布３を介在させる。織布３の重さは１００ｇ／ｍ２である。
【００２１】
ラップ２と織布３とは、図２に示すように、ラップ側からのプレニードルパンチングａで一体化する。このプレニードルパンチングは、＃３６の有棘状針を用い、針密度は２００本／ｃｍ２である。この結果、シート素材６を得る。次に、シート素材６の下に、無機繊維であるガラス繊維製の織布５を介在させる。織布５の重さは２５０ｇ／ｍ２である。
【００２２】
シート素材６と織布５とは、図３に示すように、ラップ側からの仕上げニードルパンチングｂで一体化する。この仕上げニードルパンチングは、＃４０の有棘状針を用い、針密度は１００本／ｃｍ２である。この結果、有機繊維が主体である耐熱性濾布１を得る。
【００２３】
耐熱性濾布１は、有機繊維が主体であっても、バッグフィルタなどに適用すれば高熱や荷重が作用した際の寸法安定性が良好である。耐熱性濾布１は、使用可能温度が約２００℃以上であり、バッグフィルタなどに使用した後に数年を経過しても機械的強度を十分に保持している。
【００２４】
実施例２
用いるウェブは、第１図に示すように、２デニールのｍ−アラミド繊維（商品名：コーネックス）を均一に混綿して製造し、このウェブを積層して２５０ｇ／ｍ２のラップ２を形成する。ラップ２の下に、有機繊維であるｍ−アラミド繊維（商品名：コーネックス）製の織布３を介在させる。織布３の重さは７０ｇ／ｍ２である。
【００２５】
ラップ２と織布３とは、図２に示すように、ラップ側からのプレニードルパンチングａで一体化する。このプレニードルパンチングは、＃３６の有棘状針を用い、針密度は２００本／ｃｍ２である。この結果、シート素材６を得る。次に、シート素材６の下に、無機繊維であるガラス繊維製の織布５を介在させる。織布５の重さは２５０ｇ／ｍ２である。
【００２６】
シート素材６と織布５とは、図３に示すように、ラップ側からの仕上げニードルパンチングｂで一体化する。この仕上げニードルパンチングは、＃４０の有棘状針を用い、針密度は８０本／ｃｍ２である。さらに、ＰＴＦＥであるフッ素樹脂７（図１）を含浸して乾燥する。樹脂７の付着乾量は８０ｇ／ｍ２である。この結果、有機繊維が主体である耐熱性濾布１を得る。
【００２７】
樹脂含浸の耐熱性濾布１は、有機繊維が主体であっても、バッグフィルタなどに適用すれば高熱や荷重が作用した際の寸法安定性がいっそう良好である。耐熱性濾布１は、使用可能温度が約２００℃以上であり、バッグフィルタなどに使用した後に数年を経過しても機械的強度をより十分に保持している。
【００２８】
実施例３
用いるウェブは、第１図に示すように、６.７デニールのＰＴＦＥ繊維（商品名：テフロン）５０重量％と、２デニールのｍ−アラミド繊維（商品名：コーネックス）５０重量％とを均一に混綿して製造し、このウェブを積層して２５０ｇ／ｍ２のラップ２を形成する。ラップ２の下に、有機繊維であるｍ−アラミド繊維（商品名：コーネックス）製の織布３を介在させる。織布３の重さは７０ｇ／ｍ２である。
【００２９】
ラップ２と織布３とは、図２に示すように、ラップ側からのプレニードルパンチングａで一体化する。このプレニードルパンチングは、＃３６の有棘状針を用い、針密度は２００本／ｃｍ２である。この結果、シート素材６を得る。次に、シート素材６の下に、無機繊維であるガラス繊維製の織布５を介在させる。織布５の重さは２５０ｇ／ｍ２である。
【００３０】
シート素材６と織布５とは、図３に示すように、ラップ側からの仕上げニードルパンチングｂで一体化する。この仕上げニードルパンチングは、＃４０の有棘状針を用い、針密度は８０本／ｃｍ２である。さらに、ＰＦＥＰであるフッ素樹脂７（図１）を含浸して乾燥する。樹脂７の付着乾量は８０ｇ／ｍ２である。この結果、有機繊維が主体である耐熱性濾布１を得る。
【００３１】
樹脂含浸の耐熱性濾布１は、その物性が下記の表１の通りであり、有機繊維が主体であっても、バッグフィルタなどに適用すれば高熱や荷重が作用した際の寸法安定性がいっそう良好である。耐熱性濾布１は、使用可能温度が約２００℃以上であり、バッグフィルタなどに使用した後に数年を経過しても機械的強度をより十分に保持している。
【００３２】
【表１】
0004034907.tif 000002
【００３３】
実施例４
用いるウェブは、第１図に示すように、２デニールのＰＰＳ繊維を均一に混綿して製造し、このウェブを積層して２２０ｇ／ｍ２のラップ２を形成する。ラップ２の下に、有機繊維であるＰＰＳ繊維製の織布３を介在させる。織布３の重さは１００ｇ／ｍ２である。
【００３４】
ラップ２と織布３とは、図２に示すように、ラップ側からのプレニードルパンチングａで一体化する。このプレニードルパンチングは、＃３６の有棘状針を用い、針密度は２００本／ｃｍ２である。この結果、シート素材６を得る。次に、シート素材６の下に、無機繊維であるガラス繊維製の織布５を介在させる。織布５の重さは２５０ｇ／ｍ２である。
【００３５】
シート素材６と織布５とは、図３に示すように、ラップ側からの仕上げニードルパンチングｂで一体化する。この仕上げニードルパンチングは、＃４０の有棘状針を用い、針密度は８０本／ｃｍ２である。この結果、有機繊維が主体である耐熱性濾布１を得る。
【００３６】
耐熱性濾布１は、有機繊維が主体であっても、バッグフィルタなどに適用すれば高熱や荷重が作用した際の寸法安定性が良好である。耐熱性濾布１は、使用可能温度が約１６０℃以上であり、バッグフィルタなどに使用した後に数年を経過しても機械的強度を十分に保持している。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係る耐熱性濾布は、原材料である有機繊維のラップ、有機および無機繊維製の織布のすべてについて既存の汎用品を使用するので、通常の処理によって非常に高性能且つ安価に製造できる。地方公共団体の焼却炉の場合には、一般に終日運転であり、その集塵フィルタの使用量は通年では膨大な量に達するから、使用フィルタの選択に際して性能と同時にコストも重要なファクタであり、この点で本発明の濾布は存在意義を有する。
【００３８】
本発明の耐熱性濾布では、ＰＴＦＥ繊維、アラミド繊維、ＰＰＳ繊維などの有機繊維が主体であるけれども、無機繊維製の織布で裏打ちすることにより、バッグフィルタなどに適用すれば高熱や荷重が作用した際の寸法安定性が非常に良好である。この耐熱性濾布は、使用可能温度が約１６０〜２３０℃以上であり、バッグフィルタなどに使用した後に数年を経過しても十分な寸法安定性および機械的強度を保持している。この耐熱性濾布は、数年以上交換不要であるから、交換作業用の人員や時間の点でも有利である。
【００３９】
本発明の耐熱性濾布を各種の焼却炉の集塵フィルタのような高温の気体または液体などのフィルタとして使用すると、高価なＰＴＦＥ繊維単独のラップの濾布の場合と比べて、同一厚さならばその使用量が少なくなるから経済的である。また、基布である織布としてＰＴＦＥ繊維およびガラス繊維を用いることにより、ｍ−アラミド繊維単独のフェルトが耐酸処理を施しても、使用期間約１ヵ月で機械的強度が低下して交換を要するのに比べて問題なく優秀であり、その強度保持率は、使用後数年で実質的にＰＴＦＥ繊維単独のフェルトよりも遙かに優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る耐熱性濾布の概略断面図である。
【図２】  ラップと有機繊維製の織布とのプレパンチングの説明図である。
【図３】  図２で得たシートと無機繊維製の織布との仕上げパンチングの説明図である。
【符号の説明】
１  耐熱性濾布
２  ラップ
３  有機繊維製の織布
５  無機繊維製の織布
７  含浸樹脂
【図１】
0004034907.tif 000003
【図２】
0004034907.tif 000004
【図３】
0004034907.tif 000005