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JP3500406B2 - フエルト状フィルタ材 - Google Patents

フエルト状フィルタ材

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JP3500406B2
JP3500406B2 JP2000094906A JP2000094906A JP3500406B2 JP 3500406 B2 JP3500406 B2 JP 3500406B2 JP 2000094906 A JP2000094906 A JP 2000094906A JP 2000094906 A JP2000094906 A JP 2000094906A JP 3500406 B2 JP3500406 B2 JP 3500406B2
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JP
Japan
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filter material
section
fiber
cross
felt
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Application number
JP2000094906A
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English (en)
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JP2001276528A (ja
Inventor
藤 嘉 一 斎
本 浩 一 濱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Felt Co Ltd
Original Assignee
Nippon Felt Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、種々の気体から、
その中に含まれる微細粒子を除去するために用いられ
る、微細粒子捕集用のフィルタ材に係り、特にフエルト
状フィルタ材に関する。 【0002】 【従来の技術】従来から、燃焼廃ガスのような気体中に
含まれる微細粒子を除去するための集塵用フィルタ材と
して、多数の素材が提案されてきた。例えば特開平11
−105210号公報には、基布の両面にウェブ層が相
互に絡合されてなるシート状積層体において、基布が特
定の表面積を持つポリフェニレンサルファイド繊維を含
んでいる集塵用の積層体が開示されている。前述のよう
な従来技術に用いられている繊維を用いたフィルタ材に
おいては、フィルタに使用した際、捕集効率、特に使用
直後の初期状態の捕集効率を上げるために繊維の集合密
度を高くすると、フィルタを通過する流体の圧力損失が
増大し、処理能力が低下してくるという問題がある。そ
こで、フィルタ材を構成する織布もしくは不織布とし
て、横断面形状が円形以外である繊維(以下、「異形断
面繊維」という)を用いたものは、断面が円形の繊維
(以下、「円形断面繊維」という)を用いたものに比べ
て、その表面積が格段に大きいことから、高い集塵効率
が得られるという点で注目されている(例えば特開平9
−29021号公報、特開平10−118468号公報
等を参照)。 【0003】しかし、使用される繊維によっては、例え
ばポリフェニレンサルファイド繊維は、高温で使用する
と熱分解等により有害もしくは有毒な化学物質を発生す
るので、環境汚染の原因となるという問題も抱えてい
る。これについて、高温条件下でも安定なポリテトラフ
ルオロエチレン(以下、「PTFE」と記す)繊維から
なる異形断面繊維が、フィルタ材の素材として、レンチ
ング社から提案された。PTFEは高い離型性を有して
いるので、捕捉したダストを容易に振り落とすことが可
能である。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、PT
FE繊維からなる異形断面繊維を使用したフィルタ材に
ついて、小さい圧力損失で高い捕集効率を発揮すること
ができ、使用中に有害化学物質を発生せず、さらに加工
性、作業性、寸法安定性に優れたフエルト状フィルタ材
を低価格で提供することである。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明のフエルト状フィ
ルタ材は、ポリテトラフルオロエチレン繊維からなる
布の両面にウェブ層が絡合されてなるフエルト状フィル
タ材であって、基布の一方の表面に絡合されたウェブ層
1.5〜3.2デシテックスの異形断面ポリテトラフ
ルオロエチレン繊維からなる異形断面繊維層であり、他
方の表面に絡合されたウェブ層が3.0〜10デシテッ
クスで、かつ前記異形断面繊維層の繊維より太い円形断
ポリテトラフルオロエチレン繊維からなる円形断面繊
維層である。 【0006】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について詳細
に説明する。本発明のフエルト状フィルタ材は、基布
と、ウェブ層である異形断面繊維層とウェブ層である円
形断面繊維層との3層で構成される。基布の一方の表面
に細い異形断面PTFE繊維からなる異形断面繊維層
が、また、他方の表面に前記異形断面繊維層の繊維より
太い円形断面PTFE繊維からなる円形断面繊維層が、
それぞれニードルフェルトの形で絡合されている。 【0007】基布は、PTFE繊維の、モノフィラメン
トまたはマルチフィラメントを用いて織成された織布で
あり、燃焼廃ガス中のダストを除去するためのバグフィ
ルタに適用する場合を例にとれば、繊度200〜400
デシテックスのモノフィラメントを、タテ×ヨコとも2
0〜30本/インチの密度で配置した平織の織布が挙げ
られる。 【0008】PTFEは腐食性ガスなど様々な物質に耐
性があるため、フィルタとして使用する際に濾過される
ガスの組成が不明で何が含まれるか解らない場合にも、
安全である。 【0009】基布を挟んでその両面にそれぞれウェブ層
が絡合される。一方のウェブ層は、1.5〜3.2デシ
テックス、好ましくは2.2〜2.8デシテックスのポ
リテトラフルオロエチレン繊維からなる異形断面繊維層
であり、他方のウェブ層は、3.0〜10デシテック
ス、好ましくは3.5〜8デシテックスであり、かつ前
記一方のウェブ層の繊維より太いポリテトラフルオロエ
チレン繊維からなる円形断面繊維層である。 【0010】一方のウェブ層に用いられる異形断面繊維
の横断面形状は、円形以外の形状であればよいが、例え
ば、一方向にのみ容易に引き裂かれ、同方向と直角の方
向に対する強度の大きなフィルムを微細に引き裂いて得
られる、ランダムな大きさ、形状の横断面を有するレン
チング社製異形断面繊維が最適である。異形断面繊維層
により、フィルタ使用初期からダストの捕集効率を向上
することができる。そして、他方のウェブ層に用いられ
円形断面繊維層によれば、圧力損失を低く抑えること
ができる。 【0011】ウェブ層および基布を構成する繊維の素材
としてPTFEを選択した理由は、PTFEが下記のよ
うな点で、フィルタ材、特に高温で使用されるフィルタ
材の素材として優れていることにある。 (1)熱的、化学的に安定であること (2)難燃性であること (3)熱間強度が大きいこと 本発明は、PTFE繊維のこのような優れた性質を十分
に活用し、しかも加工性、作業性の向上および低価格化
を可能にしたものである。 【0012】ここで、PTFEの異形断面繊維の製造方
法について簡単に説明する。PTFEはもともと不溶解
性であり、また非常に高い溶融粘度を持っているので、
マトリックス紡糸法、スプリット剥離法、またはペース
ト押出し法により製造されているが、異形断面繊維はス
プリット剥離法によって得られる。PTFEの異形断面
繊維は、前述のような熱的、化学的特性に優れているこ
とに加えて、棘のない平滑な表面を有していることか
ら、良好な離型性を有しているので、その表面に捕捉さ
れたダスト粒子を容易に振り落とすことができる。この
特性は、本発明のフエルト状フィルタ材をバグフィルタ
に利用した場合に作業性の向上をもたらす。 【0013】本発明のフエルト状フィルタ材は、繊維層
熱硬化型樹脂を担持させることができる。熱硬化型樹
脂としては、経時変化、熱分解、燃焼等によって有害も
しくは有毒なガスを発生する恐れのないものが好まし
く、最適な樹脂はユリア樹脂が挙げられる。この熱硬化
型樹脂は、硬化前の粉末状の形態で異形断面繊維層に散
布するか、溶媒に溶かした液状で塗布もしくは含浸さ
せ、ついで硬化させることにより異形断面繊維層に担持
される。このような熱硬化型樹脂を担持させたフィルタ
材は、異形断面繊維間に存在する空隙を部分的に埋め、
その結果としてフィルタ材の開口径を減少させて、微細
粒子の捕集効率、特に初期使用時の捕集効率を向上させ
る。また熱硬化型樹脂によりフィルタ材全体の剛性が増
大し、コシを強くするという効果も与える。さらに、上
述のようにフィルタ材の使用用途によっては、熱硬化型
樹脂が異形断面繊維層全体、または該層の表面側1/2
の厚さ部分のみ、もしくは表面側1/4の厚さ部分のみ
に担持されることにより、使用後期における圧力損失の
増大を抑えられる。 【0014】 【実施例】次に、本発明の実施例及び比較例を挙げる
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 (実施例1、比較例1) 繊度440デシテックスのPTFE繊維のモノフィラメ
ントを使用し、これによりタテ、ヨコとも25本/イン
チの平織の織布を構成し、これを基布とした。PTFE
フィルムを裂いて得た、繊度平均2.7デシテックスの
PTFE異形断面繊維のステープルファイバを重ねて異
形断面繊維層を構成した。繊度7.5デシテックスのP
TFE円形断面繊維のステープルファイバを重ねて前記
異形断面繊維層とほぼ同厚の円形断面繊維層を構成し
た。上記基布の一方にウェブ層として上記異形断面繊維
層を、もう一方にウェブ層として上記円形断面繊維層を
重ね、共にニードルパンチ、次いで加熱ロール間でプレ
スすることによりフエルト状フィルタ材を得た。得られ
たフエルト状フィルタ材の厚さは約1.2mm、目付は
約700g/mであった。 【0015】このフエルト状フィルタ材を用いてバグフ
ィルタ材用バグを構成し、これを通常のバグフィルタに
セットしてその性能をテストした(実施例1)。また比
較のために、ウェブ層が、通常のPTFE異形断面繊維
のみからなるフエルト状フィルタ(比較例1)、及び円
形断面繊維のみからなるフエルト状フィルタ(比較例
2)で構成したバグを使用して同一条件でテストした。
テスト結果を下記に示す。 【0016】 【表1】 【0017】(実施例2) 実施例1で用いたフエルト状フィルタ材の異形断面繊維
層に、ユリア樹脂液を散布量30g/mになるように
散布し、乾燥後、170℃で2分間加熱して熱硬化させ
た。熱硬化により得られたフィルタ材において、ユリア
樹脂は、異形断面繊維層の表面から、その厚さの約1/
3の深さまで含浸されて担持されていた。このフィルタ
材を用いて実施例1と同様のテストを行い、下記の結果
を得た。 【0018】 【表2】 【0019】 【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
小さい圧力損失で特に使用初期に高い捕集効率を発揮す
ることができ、使用中に有害化学物質を発生せず、さら
に加工性、作業性、寸法安定性に優れて取り扱いが容易
なフエルト状フィルタ材を低価格で提供できる。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ポリテトラフルオロエチレン繊維からな
    基布の両面にウェブ層が絡合されてなるフエルト状フ
    ィルタ材であって、基布の一方の表面に絡合されたウェ
    ブ層が1.5〜3.2デシテックスの異形断面ポリテト
    ラフルオロエチレン繊維からなる異形断面繊維層であ
    り、他方の表面に絡合されたウェブ層が3.0〜10デ
    シテックスで、かつ前記異形断面繊維層の繊維より太い
    円形断面ポリテトラフルオロエチレン繊維からなる円形
    断面繊維層であることを特徴とするフエルト状フィルタ
    材。
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