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WO2021070257A1 - 集塵ろ布及びバグフィルタ - Google Patents

集塵ろ布及びバグフィルタ Download PDF

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WO2021070257A1
WO2021070257A1 PCT/JP2019/039682 JP2019039682W WO2021070257A1 WO 2021070257 A1 WO2021070257 A1 WO 2021070257A1 JP 2019039682 W JP2019039682 W JP 2019039682W WO 2021070257 A1 WO2021070257 A1 WO 2021070257A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
filter cloth
base material
fibers
dust collecting
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/039682
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
岡本　正行
勇太 宇井
Original Assignee
進和テック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 進和テック株式会社 filed Critical 進和テック株式会社
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Priority to TW109134619A priority patent/TW202122148A/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires

Definitions

  • the present invention relates to a dust collecting filter cloth and a bug filter.
  • the bug filter in which the dust collecting filter cloth is sewn into a tubular shape, is installed in the dust collector with the tubular retainer covered. Exhaust gas containing dust generated from steelmaking sites, etc. is sent into the dust collector, passes through the dust collection filter cloth that constitutes the bug filter from the upstream side (outside) to the downstream side (inside), and is cleaned. Exhaust gas is released into the atmosphere. If the dust in the exhaust gas is continuously collected by the filter cloth, the filter cloth is clogged and the dust collecting ability is lowered.
  • compressed air or the like is blown from the downstream side (inside) to the upstream side (outside) of the dust collecting filter cloth at regular intervals to collect the dust on the filter cloth. Wipe off the dust that has been removed.
  • the bug filter used at the site where high temperature gas containing dust is discharged is required to have heat resistance.
  • a cooling facility is installed in front of the dust collector to cool the high-temperature exhaust gas, and then the exhaust gas is treated with a normal temperature specification bag filter composed of organic fibers, or heat resistance.
  • a bag filter composed of a metal material or a ceramic molding material having properties.
  • the former method is disadvantageous in terms of energy saving because it requires cooling equipment. Therefore, for example, by using a bug filter made of a metal material having high heat resistance such as stainless steel, it is possible to directly treat high-temperature exhaust gas.
  • the above bug filter is not compatible with the bug filter used in the existing dust collector.
  • the above-mentioned bug filter causes high pressure loss and high price.
  • the above-mentioned bug filter causes a decrease in the dust collection rate with respect to dust due to problems due to the workability of the material and the diameter of the stainless steel. Therefore, there is a demand for a dust collecting filter cloth and a bag filter that have heat resistance, durability and flexibility, and enable low pressure loss and high dust collection rate.
  • the present inventors have found that there is room for improvement in heat resistance, durability, flexibility, pressure loss and dust collection rate in the conventional heat-resistant dust collecting filter cloth.
  • an object of the present invention is to provide a dust collecting filter cloth that combines heat resistance, durability and flexibility, achieves both low pressure loss and high dust collection rate, and efficiently removes collected dust. It is to provide a bug filter.
  • the present invention has a base material layer made of plain-woven or twill-woven inorganic fiber cloth containing stainless steel wire, and a fiber diameter of 0.1 to 10 ⁇ m arranged on the upper surface of the base material layer.
  • a downstream slip-flow layer made of alumina silica fibers and an organic fiber or an inorganic fiber having a fiber diameter of 2 to 30 ⁇ m arranged on the upper surface of the downstream slip-flow layer with a grain size of 200 to 1800 g / m 2.
  • a binder and an upstream slip-flow layer made of alumina silica fibers having a fiber diameter of 0.1 to 10 ⁇ m arranged on the upper surface of the heat-resistant binder on the laminated layer side are provided, and the base material layer and the above-mentioned base material layer are provided.
  • a dust collecting filter cloth is provided in which the downstream slip flow layer and the laminated layer are kneaded and integrated.
  • a bug filter in which the dust collecting filter cloth according to the first aspect is sewn is provided.
  • a dust collecting filter cloth and a bug filter that have both heat resistance, durability and flexibility, and also have both low pressure loss and high dust collection rate.
  • the amount of dust remaining in the filter cloth is suppressed to prevent clogging of the filter cloth, and the dust collection capacity of the filter cloth decreases and the pressure loss increases due to long-term use. Can be suppressed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a dust collecting filter cloth according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 2 is an external photograph of a base material layer constituting the dust collecting filter cloth according to one aspect of the present invention and a downstream slip flow layer laminated on the upper surface thereof.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a bug filter according to one aspect of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a dust collecting filter cloth according to an aspect of the present invention.
  • the dust collecting filter cloth 1 shown in FIG. 1 includes a base material layer 2, a downstream slip flow layer 5 arranged on the upper surface of the base material layer 2, and a laminated layer 6 arranged on the upper surface of the downstream slip flow layer.
  • the base material layer 2, the downstream slip flow layer 6, and the laminated layer 7 are needling and integrated.
  • the base material layer 2 is a layer made of an inorganic fiber felt 4 containing a plain-woven or twill-woven stainless steel wire (SUS wire) 3.
  • SUS wire stainless steel wire
  • the material of the inorganic fiber constituting the inorganic fiber felt 4 used for the base material layer 2 is, for example, glass, silica, ceramics, carbon, or a mixture thereof, and does not contain refractory ceramic fiber (RCF).
  • the material of the inorganic fiber constituting the inorganic fiber felt 4 is appropriately selected according to the temperature range of the exhaust gas assumed at the site.
  • the fiber diameter of this inorganic fiber is, for example, 5 to 13 ⁇ m.
  • the fiber length of this inorganic fiber is, for example, 30 to 100 mm.
  • the basis weight of the inorganic fiber felt 4 is, for example, 100 to 600 g / m 2 .
  • a downstream slip flow layer 5 made of alumina silica fibers having a fiber diameter of 0.1 to 10 ⁇ m is laminated on the upper surface (upstream side surface) of the base material layer 2 (inorganic fiber felt 4).
  • Alumina silica fiber is a fiber containing alumina in a proportion of 20 to 80% by mass and the balance being silica.
  • the fiber length of the alumina silica fiber is, for example, 50 to 150 mm, more preferably 60 to 100 mm.
  • FIG. 2 shows an external photograph of the base material layer 2 and the downstream slip flow layer 5 laminated on the upper surface thereof.
  • the type of the stainless steel wire 3 used for the base material layer 2 is not particularly limited, but SUS304, SUS316L and the like can be appropriately selected in consideration of heat resistance and workability.
  • the diameter of the stainless steel wire 3 is, for example, 50 to 300 ⁇ m, preferably 50 to 200 ⁇ m, and more preferably 100 to 180 ⁇ m.
  • the stainless steel wire 3 is woven into the inorganic fiber felt 4 by plain weave or twill weave.
  • the basis weight of the stainless steel wire 3 is, for example, 10 to 30 g / m 2 , preferably 15 to 25 g / m 2 , and more preferably 16 to 23 g / m 2 .
  • the strength of the base material layer 2 can be improved. Further, by providing the base material layer 2 on the downstream side of the dust collecting filter cloth 1, the strength of the entire filter cloth with respect to the inflowing exhaust gas is improved, and friction with the retainer can be expected to be prevented. That is, the durability of the entire filter cloth can be improved.
  • the basis weight of the base material layer 2 is, for example, 500 to 1500 g / m 2 .
  • the thickness of the base material layer 2 is, for example, 0.3 to 2.5 mm.
  • the laminated layer 6 is made of organic fibers or 200 to 1800 g / m 2 of inorganic fibers having a fiber diameter of 2 to 30 ⁇ m in order to secure sufficient air permeability while maintaining the strength as a dust collecting cloth.
  • a stainless steel (SUS) metal fiber having a fiber diameter of 2 to 30 ⁇ m is contained in a grain amount of 10 to 30 g / m 2.
  • organic fibers polyester is particularly preferable.
  • the laminated layer 6 is arranged on the upstream side of the base material layer 2 via the downstream slip flow layer 5, and has a thickness of, for example, 0.7 to 8.0 mm.
  • the material of the inorganic fiber used for the laminated layer 6 is, for example, glass, silica, ceramics, carbon, rock wool, or a mixture thereof.
  • the material of the inorganic fiber is appropriately selected according to the temperature range of the exhaust gas assumed at the site.
  • the fiber diameter of the inorganic fiber used for the laminated layer 6 is 2 to 30 ⁇ m, preferably 4 to 15 ⁇ m, and more preferably 6 to 12 ⁇ m.
  • the fiber length of this inorganic fiber is, for example, 50 to 150 mm.
  • the laminated layer 6 contains the above-mentioned inorganic fibers in a basis weight of 200 to 1800 g / m 2 , preferably 200 to 500 g / m 2 , and more preferably 300 to 450 g / m 2.
  • the diameter of the stainless steel wire constituting the stainless steel metal fiber used for the laminated layer 6 is, for example, 2 to 30 ⁇ m, preferably 10 to 20 ⁇ m.
  • the stainless steel metal fibers have, for example, 25 to 300 meshes, preferably 50 to 250 meshes, more preferably 100 to 200 meshes.
  • the laminated layer 6 contains the above-mentioned stainless steel metal fiber in a basis weight of 10 to 30 g / m 2 , preferably 15 to 25 g / m 2 , and more preferably 16 to 23 g / m 2.
  • the base material layer 2, the downstream slip flow layer 5, and the laminated layer 6 are integrated in a state where the fibers constituting each layer are entangled with each other by needling. Needling can be performed by a known needle punching method.
  • Heat-resistant binder 7 is coated on both sides of the laminate obtained by integrating the base material layer 2, the downstream slip flow layer 5 and the laminate layer 6 by needling.
  • the heat-resistant binder 7 is coated, for example, by spraying.
  • the heat-resistant binder 7 is any inorganic binder or heat-resistant organic binder.
  • the heat-resistant temperature of the heat-resistant binder 7 is, for example, 200 to 800 ° C., preferably 250 to 700 ° C., and more preferably 300 to 600 ° C.
  • a binder having a suitable heat resistant temperature can be appropriately selected according to the temperature range of the exhaust gas to be removed.
  • the inorganic binder is, for example, silica, alumina, silicon or composite ceramic powder, preferably silica, alumina or composite.
  • the heat-resistant organic binder is, for example, silicon, fluorine, imide or polyphenylene, preferably fluororesin or polyimide.
  • the amount of the heat-resistant binder 7 coated on both sides of the laminate with the base material layer 2, the downstream slip flow layer 5 and the laminate layer 6 is not particularly limited as long as the pressure loss of the dust collecting filter cloth does not increase excessively. However, for example, it is 10 to 120 g / m 2 per side.
  • An upstream slip flow layer 8 is arranged on the upper surface of the heat resistant binder 7 on the laminated layer 6 side.
  • the upstream slip flow layer 8 is made of alumina silica fibers having a fiber diameter of 0.1 to 10 ⁇ m, and is fixed to the laminated layer 6 side by a heat-resistant binder 7.
  • Alumina silica fiber is a fiber containing alumina in a proportion of 20 to 80% by mass and the balance being silica.
  • the fiber length of the alumina silica fiber is, for example, 50 to 150 mm, more preferably 60 to 100 mm.
  • the alumina silica fiber can be prepared by, for example, an electric field spinning method or a heating spray method.
  • the downstream slip flow layer 5 made of alumina silica fibers is sprayed directly onto the upper surface of the base material layer 2.
  • the upstream slip flow layer 8 made of alumina silica fibers is fixed to the laminated layer 6 side by a heat resistant binder 7.
  • the upstream slip flow layer 8 is fixed by, for example, laminating alumina silica fibers on the laminated layer 6 side and spraying a heat-resistant binder (not shown) on the alumina silica fibers.
  • the heat-resistant binder described above is any inorganic binder or heat-resistant organic binder, similar to the heat-resistant binder 7 coated on both sides of the laminate.
  • a binder having a suitable heat resistant temperature can be appropriately selected according to the temperature range of the exhaust gas to be removed.
  • the dust collecting filter cloth described above is a downstream slip flow composed of a base material layer 2 made of plain-woven or twill-woven stainless steel 5-filled inorganic fiber felt 6 and alumina silica fibers having a fiber diameter of 0.1 to 10 ⁇ m. Since it has a structure in which the layer and the laminated layer 3 are integrated, it is possible to combine heat resistance, durability and flexibility, and to achieve both low pressure loss and high dust collection rate.
  • the bag filter made of this dust collecting filter cloth has a structure in which a plurality of fiber layers having different fiber diameters and properties are laminated, both heat resistance and flexibility are achieved, and a conventional metal in which a metal material is formed in a mesh shape. It can exhibit a higher dust collection rate than the bug filter.
  • the bug filter made of this dust collecting filter has both heat resistance and flexibility, the possibility of damage during dust collecting is lower than that of the conventional molded bug filter made by baking an inorganic material. , Excellent durability.
  • the dust collecting filter cloth has flexibility, it has high workability and is highly handleable when the bug filter is attached to and replaced with the retainer in the dust collector. This makes it possible to improve work efficiency and reduce the price of products.
  • the dust collecting filter cloth has flexibility comparable to that of the conventional non-heat resistant dust collecting filter cloth such as polyester, it is highly compatible with the non-heat resistant dust collecting filter cloth and uses existing equipment. be able to.
  • fine dust such as PM2.5 can be collected without increasing the pressure loss of the entire dust collecting filter cloth.
  • the detachability of the dust of the dust collecting filter cloth can be improved. That is, it is possible to achieve both low pressure loss and high dust collection rate. As a result, the operating energy of the blower in the dust collector can be suppressed.
  • this alumina silica fiber is a heat-resistant material, it will not be dissolved by high-temperature exhaust gas.
  • the above-mentioned dust collecting filter cloth has both heat resistance, durability and flexibility, and can achieve both low pressure loss and high dust collecting rate.
  • This dust collecting filter cloth 1 can be manufactured by, for example, the following method. First, the downstream slip flow layer 5 is arranged on the upper surface of the base material layer 2, the laminated layers 3 are overlapped, and the laminated layers 3 are integrated by needling. The heat-resistant binder 7 is applied to both sides of the laminate integrated by the need ring. After that, the upstream slip flow layer 8 is fixed to the laminated layer 6 side by the heat resistant binder 7. The structure obtained as described above can be compressed and dried to obtain a dust collecting filter cloth.
  • the above-mentioned dust collecting filter cloth 1 can be used as a bug filter installed in a dust collecting device that treats high-temperature exhaust gas by sewing so as to form a cylindrical bag.
  • FIG. 3 shows a partially broken example of the bug filter 10 according to one aspect of the present invention.
  • the bug filter 10 shown in FIG. 3 covers the tubular retainer 11.
  • the bag filter 10 sews the overlapping portion of the dust collecting filter cloth 1 by using the threads of the inorganic fiber, the heat-resistant organic fiber, and the metal fiber individually or in combination.
  • the overlapping portion of the dust collecting filter cloth 1 is sewn. Sew with glass thread on both sides and SUS thread at the center. By adopting such a sewing method, the strength of the bug filter 10 can be improved.
  • the diameter of the glass yarn is, for example, 5 to 50 ⁇ m, preferably 7 to 20 ⁇ m, more preferably 8 to 15 ⁇ m, and a single fiber is twisted into a yarn of 0.3 to 1.0 mm.
  • the diameter of the SUS yarn is, for example, 20 to 70 ⁇ m, preferably 30 to 60 ⁇ m, more preferably 45 to 55 ⁇ m, and a single fiber is twisted into a plurality of bundles to form a yarn of 0.3 to 1.0 mm. ing.
  • this bug filter 8 is made of the above-mentioned dust collecting filter cloth 1, it is possible to combine heat resistance, durability and flexibility, and to achieve both low pressure loss and high dust collection rate.
  • Laminated dust collecting filter cloth Comparative example 2 Dust collecting filter cloth laminated in the order of a base material layer, a downstream slip flow layer, and a laminated layer
  • Comparative example 3 Dust collecting filter cloth consisting of only a base material layer and a laminated layer ..
  • the dust collecting filter cloth of the example has excellent heat resistance and has both low pressure loss and high dust collecting rate.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof.
  • each embodiment may be carried out in combination as appropriate, and in that case, the combined effect can be obtained.
  • the above-described embodiment includes various inventions, and various inventions can be extracted by a combination selected from a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the problem can be solved and the effect is obtained, the configuration in which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.

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Abstract

本発明の集塵ろ布は、平織り又は綾織りされたステンレス鋼線入り無機繊維クロスからなる基材層と、前記基材層の上面に配置された、０．１乃至１０μｍの繊維径を有するアルミナシリカ繊維からなる下流側スリップフロー層と、前記下流側スリップフロー層の上面に配置された、有機繊維、又は２乃至３０μｍの繊維径を有する無機繊維を２００乃至１８００ｇ／ｍ２の目付量で、又は、２乃至３０μｍの繊維径を有するステンレス鋼製金属繊維を１０乃至３０ｇ／ｍ２の目付量で含む積層層と、前記基材層の下面および前記積層層の上面にそれぞれコーティングされた耐熱バインダと、前記積層層側の前記耐熱バインダの上面に配置された、０．１乃至１０μｍの繊維径を有するアルミナシリカ繊維からなる上流側スリップフロー層とを具備し、前記基材層と、前記下流側スリップフロー層と、前記積層層がニードリングして一体化されている。

Description

集塵ろ布及びバグフィルタ
　本発明は、集塵ろ布及びバグフィルタに関するものである。
　集塵ろ布を筒状に縫製したバグフィルタは、筒状のリテーナーを覆った状態で集塵装置内に設置される。製鉄現場等から発生したダストを含んだ排ガスは、集塵装置内に送られ、バグフィルタを構成する集塵ろ布を上流側（外側）から下流側（内側）へ通過し、清浄化された排ガスが大気中へ放出される。排ガス中の粉塵を継続してろ布で集塵すると、ろ布が目詰まりを起こし、集塵能力が低下する。集塵ろ布の集塵能力を再生させるには、たとえば、一定の周期で集塵ろ布の下流側（内側）から上流側（外側）に向かって圧縮空気などを吹き付け、ろ布に捕集された粉塵を払い落す。
　製鉄現場など、粉塵を含んだ高温のガスが排出される現場において使用されるバグフィルタは、耐熱性が求められる。高温の排ガスを処理するための手法として、集塵装置の前段に冷却設備を設置して高温排ガスを冷却した後に、有機繊維で構成された常温仕様のバグフィルタで排ガスを処理する手法や、耐熱性を持った金属素材やセラミック成型材で構成されたバグフィルタを用いて高温排ガスを直接処理する手法がある。
　前者の手法は、冷却設備を要するために、省エネルギーの点で不利である。そこで、例えば、ステンレス鋼などの耐熱性の高い金属素材で構成されたバグフィルタを用いることで高温の排ガスの処理を直接行うことが可能となる。しかしながら、上記バグフィルタは、既存の集塵装置に用いられるバグフィルタとの互換性が弱い。また、上記バグフィルタは、高圧力損失化、高価格化を招いてしまう。更に、上記バグフィルタは、素材の加工性、ステンレス鋼の径による問題から粉塵に対する集塵率の低下を招いてしまう。そのため、耐熱性、耐久性及び柔軟性を兼ね、低圧力損失及び高集塵率を可能とする集塵ろ布及びバグフィルタが求められている。
　本発明者らは、従来の耐熱集塵ろ布には、耐熱性、耐久性、柔軟性、圧力損失及び集塵率に関して改善の余地があることを見出している。
　そこで、本発明の目的は、耐熱性と耐久性と柔軟性とを兼ね、且つ低圧力損失と高集塵率との両立、及び捕集された粉塵を効率的に払い落す集塵ろ布及びバグフィルタを提供することにある。
　本発明の第１態様によると、平織り又は綾織りされたステンレス鋼線入り無機繊維クロスからなる基材層と、前記基材層の上面に配置された、０．１乃至１０μｍの繊維径を有するアルミナシリカ繊維からなる下流側スリップフロー層と、前記下流側スリップフロー層の上面に配置された、有機繊維、又は２乃至３０μｍの繊維径を有する無機繊維を２００乃至１８００ｇ／ｍ２の目付量で、又は、２乃至３０μｍの繊維径を有するステンレス鋼製金属繊維を１０乃至３０ｇ／ｍ２の目付量で含む積層層と、前記基材層の下面および前記積層層の上面にそれぞれコーティングされた耐熱バインダと、前記積層層側の前記耐熱バインダの上面に配置された、０．１乃至１０μｍの繊維径を有するアルミナシリカ繊維からなる上流側スリップフロー層とを具備し、前記基材層と、前記下流側スリップフロー層と、前記積層層がニードリングして一体化されている、集塵ろ布が提供される。
　本発明の第２態様によると、第１態様に係る集塵ろ布を縫製したバグフィルタが提供される。
　本発明によると、耐熱性と耐久性と柔軟性とを兼ね、且つ低圧力損失と高集塵率とを両立する集塵ろ布及びバグフィルタが提供される。加えて、粉塵の払落し効果の向上によって、ろ布内に残留する粉塵量を抑制してろ布の目詰まりを防ぎ、長期使用によるろ布の集塵能力の低下、圧力損失の上昇、の速度を抑えることができる。
図１は、本発明の一態様に係る集塵ろ布の一例を示す断面図。 図２は、本発明の一態様に係る集塵ろ布を構成する基材層およびその上面に積層された下流スリップフロー層の外観写真。 図３は、本発明の一態様に係るバグフィルタの一例を示す図。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面を通じて同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
　図１は、本発明の一態様に係る集塵ろ布の一例を示す断面図である。
　図１に示す集塵ろ布１は、基材層２と、基材層２の上面に配置された下流側スリップフロー層５と、下流側スリップフロー層の上面に配置された積層層６と、基材層２の下面および積層層６の上面にそれぞれコーティングされた耐熱バインダ７，７と、積層層６側の耐熱バインダ７の上面に配置された上流側スリップフロー層８とを具備し、基材層２と、下流側スリップフロー層６と、積層層７がニードリングして一体化されている。
　基材層２は、平織り又は綾織りされたステンレス鋼線（ＳＵＳ線）３入り無機繊維フェルト４からなる層である。
　基材層２に用いられる無機繊維フェルト４を構成する無機繊維の材質は、例えば、ガラス、シリカ、セラミックス、カーボン、又はこれらの混合物であり、リフラクトリーセラミックファイバー（ＲＣＦ）を含まない。無機繊維フェルト４を構成する無機繊維の材質は、現場で想定される排ガスの温度域に応じて適宜選択される。この無機繊維の繊維径は、例えば、５乃至１３μｍである。また、この無機繊維の繊維長は、例えば、３０乃至１００ｍｍである。無機繊維フェルト４の目付量は、例えば、１００乃至６００ｇ／ｍ２である。
　基材層２（無機繊維フェルト４）の上面（上流側の表面）には、０．１乃至１０μｍの繊維径を有するアルミナシリカ繊維からなる下流側スリップフロー層５が積層されている。アルミナシリカ繊維は、２０乃至８０質量％の割合でアルミナを含み、残部がシリカからなる繊維である。アルミナシリカ繊維の繊維長は、例えば、５０乃至１５０ｍｍ、より好ましくは、６０乃至１００ｍｍである。図２に、基材層２とその上面に積層された下流スリップフロー層５の外観写真を示す。繊維径が抑えられた当該下流側スリップフロー層５が積層されることで、スリップフロー効果によるろ布内の通気性の向上が期待できる。集塵ろ布の下流側（内側）から上流側（外側）に向かって圧縮空気などを吹き付け、ろ布に捕集された粉塵を払い落す際、ろ布内部に残留する粉塵量が抑制され、ろ布における圧力損失の上昇スピードが緩やかになる分、ろ布の長寿命化が見込める。
　基材層２に用いられるステンレス鋼線３の種類は特に限定されないが、SUS304、SUS316Lなどを耐熱性及び加工性を考慮して適宜選択することができる。ステンレス鋼線３の径は、例えば、５０乃至３００μｍ、好ましくは、５０乃至２００μｍ、より好ましくは、１００乃至１８０μｍである。ステンレス鋼線３は平織り又は綾織りによって無機繊維フェルト４に織り込まれている。ステンレス鋼線３の目付量は、例えば、１０乃至３０ｇ／ｍ２、好ましくは、１５乃至２５ｇ／ｍ２、より好ましくは、１６乃至２３ｇ／ｍ２である。
　無機繊維フェルト４にステンレス鋼線３を織り込むことによって、基材層２の強度を向上させることができる。また、この基材層２を、集塵ろ布１の下流側に設けることで、流入する排ガスに対して該ろ布全体の強度を向上させ、リテーナーとの摩擦防止が見込める。即ち、該ろ布全体の耐久性を向上させることができる。基材層２の目付量は、例えば、５００乃至１５００ｇ／ｍ２である。基材層２の厚みは、例えば、０．３乃至２．５ｍｍである。
　積層層６は、集じんろ布としての強度を保持しつつ、十分な通気性を確保するために、有機繊維で、又は、２乃至３０μｍの繊維径を有する無機繊維を２００乃至１８００ｇ／ｍ２の目付量で、又は２乃至３０μｍの繊維径を有するステンレス鋼（ＳＵＳ）製金属繊維を１０乃至３０ｇ／ｍ２の目付量で含んでいる。有機繊維に関しては、特にポリエステルが好ましい。積層層６は、下流側スリップフロー層５を介して基材層２の上流側に配置され、例えば、０．７乃至８．０ｍｍの厚みを有する。
　積層層６に用いられる無機繊維の材質は、例えば、ガラス、シリカ、セラミックス、カーボン、ロックウール、又はこれらの混合物である。この無機繊維の材質は、現場で想定される排ガスの温度域に応じて適宜選択される。積層層６に用いられる無機繊維の繊維径は、２乃至３０μｍ、好ましくは、４乃至１５μｍ、より好ましくは、６乃至１２μｍである。この無機繊維の繊維長は、例えば、５０乃至１５０ｍｍである。積層層６は、上記無機繊維を２００乃至１８００ｇ／ｍ２、好ましくは、２００乃至５００ｇ／ｍ２、より好ましくは、３００乃至４５０ｇ／ｍ２の目付量で含んでいる。
　積層層６に用いられるステンレス鋼製金属繊維を構成するステンレス鋼線の径は、例えば、２乃至３０μｍ、好ましくは、１０乃至２０μｍである。このステンレス鋼製金属繊維は、例えば、２５乃至３００メッシュ、好ましくは、５０乃至２５０メッシュ、より好ましくは、１００乃至２００メッシュの目開きを有する。積層層６は、上記ステンレス鋼製金属繊維を１０乃至３０ｇ／ｍ２、好ましくは、１５乃至２５ｇ／ｍ２、より好ましくは、１６乃至２３ｇ／ｍ２の目付量で含んでいる。
　上記基材層２と上記下流側スリップフロー層５と上記積層層６は、ニードリングして各層を構成する繊維同士が絡み合った状態で一体化されている。ニードリングは、公知のニードルパンチ法により行うことができる。
　基材層２、下流側スリップフロー層５及び積層層６をニードリングにより一体化して得られる積層体の両面に、それぞれ、耐熱バインダ７がコーティングされている。耐熱バインダ７のコーティングは、例えば、噴霧により行う。耐熱バインダ７を積層体の両面にコーティングすることにより、基材層、下流側スリップフロー層５及び積層層３を構成する繊維の脱落を防止することができる。
　耐熱バインダ７は、任意の無機バインダ又は耐熱有機バインダである。耐熱バインダ７の耐熱温度は、例えば、２００乃至８００℃、好ましくは、２５０乃至７００℃、より好ましくは、３００乃至６００℃である。除去対象である排ガスの温度域に応じて、好適な耐熱温度を有するバインダを適宜選択することができる。無機バインダは、例えば、シリカ、アルミナ、ケイ素又は複合セラミックパウダー、好ましくは、シリカ、アルミナ又は複合体である。耐熱有機バインダは、例えば、シリコン、フッ素、イミド又はポリフェニレン、好ましくは、フッ素樹脂又はポリイミドである。基材層２、下流側スリップフロー層５及び積層層６との積層体の両面にコーティングする耐熱バインダ７の量は、集塵ろ布の圧力損失が過度に増大しない程度であれば特に限定されないが、例えば、片面につき１０乃至１２０ｇ／ｍ２である。
　積層層６側の耐熱バインダ７の上面には上流側スリップフロー層８が配置されている。上流側スリップフロー層８は、０．１乃至１０μｍの繊維径を有するアルミナシリカ繊維からなり、耐熱バインダ７により前記積層層６側に固着されている。アルミナシリカ繊維は、２０乃至８０質量％の割合でアルミナを含み、残部がシリカからなる繊維である。アルミナシリカ繊維の繊維長は、例えば、５０乃至１５０ｍｍ、より好ましくは、６０乃至１００ｍｍである。繊維径が抑えられた当該上流側スリップフロー層８が積層されることで、スリップフロー効果によるろ布内の通気性の向上が期待できる。集塵ろ布の下流側（内側）から上流側（外側）に向かって圧縮空気などを吹き付け、ろ布に捕集された粉塵を払い落す際、ろ布内部に残留する粉塵量が抑制され、ろ布における圧力損失の上昇スピードが緩やかになる分、ろ布の長寿命化が見込める。微細粒子を効率よく捕集するには、微細繊維が有効であり、且つ、圧損も低くなる。ただし、強度保持のためには太繊維も必要となるため、集じんの目的によって繊維径が適宜選定されることとなる。
　上記アルミナシリカ繊維は、例えば、電界紡糸法又は加熱噴霧法により調製することができる。例えば、アルミナシリカ繊維からなる下流側スリップフロー層５は基材層２の上面に直接噴霧することにより行う。アルミナシリカ繊維からなる上流側スリップフロー層８は耐熱バインダ７により積層層６側に固着されている。上流側スリップフロー層８の固着は、例えば、アルミナシリカ繊維を積層層６側に積層し、その上から耐熱バインダ（図示せず）を噴霧することにより行う。
　上記の耐熱バインダは、積層体の両面にコーティングされた耐熱バインダ７と同様に、任意の無機バインダ又は耐熱有機バインダである。除去対象である排ガスの温度域に応じて、好適な耐熱温度を有するバインダを適宜選択することができる。
　上述した集塵ろ布は、平織り又は綾織りされたステンレス鋼製５入り無機繊維フェルト６からなる基材層２と、０．１乃至１０μｍの繊維径を有するアルミナシリカ繊維からなる下流側スリップフロー層と、積層層３とを一体化した構造を有するため、耐熱性と耐久性と柔軟性とを兼ね、且つ低圧力損失と高集塵率とを両立することができる。
　この集塵ろ布からなるバグフィルタは、繊維径及び性質の異なる複数の繊維層を積層した構造であるため、耐熱性と柔軟性とを両立し、金属素材を網目状に形成した従来の金属バグフィルタよりも高い集塵率を発揮することが出来る。また、この集塵ろ布からなるバグフィルタは、耐熱性と柔軟性とを両立するため、無機材を焼き固めた従来の成形型バグフィルタと比較して集塵時における破損の可能性が低く、耐久性に優れる。
　更に、上記集塵ろ布は、柔軟性を有するため、加工性が高く、集塵装置内のリテーナーへのバグフィルタの取り付け時及び交換時におけるハンドリング性が高い。これにより、作業効率の向上及び製品の低価格化が可能である。また、上記集塵ろ布は、従来のポリエステル等の非耐熱性集塵ろ布と遜色ない柔軟性を有するため、非耐熱性集塵ろ布との互換性が高く、既存の設備を利用することができる。
　上記集塵ろ布は、耐熱性に優れるため、非耐熱仕様の集塵ろ布では対応することが出来ない２５０～７００℃の温度域の高温排ガスが発生する現場で、冷却設備を使用することなく排ガスの処理が可能となり、省エネルギーが可能である。さらに、排熱二次利用により、省エネルギーを促進することが可能になる。
　上記アルミナシリカ繊維は繊維径を小さくする程、集塵ろ布を通過する排ガスに対しての抵抗を抑えることが出来る。上流側スリップフロー層８を集塵ろ布の表面に設けることにより、集塵ろ布全体の圧力損失を増大させることなく、ＰＭ２．５等の微細な粉塵を捕集することができる。更に、この上流側スリップフロー層８を集塵ろ布の表面に設けることにより、集塵ろ布のダストの剥離性を向上させることができる。即ち、低圧力損失と高集塵率との両立を可能にする。これにより、集塵装置における送風機の稼働エネルギーを抑制することができる。
　また、このアルミナシリカ繊維は耐熱性を持った材質であるため、高温排ガスによって溶解することがない。
　従って、上記の集塵ろ布は、耐熱性と耐久性と柔軟性とを兼ね、且つ低圧力損失と高集塵率とを両立することが可能である。
　この集塵ろ布１は、例えば、以下の方法により製造することができる。まず、基材層２の上面に下流側スリップフロー層５を配置し、積層層３を重ね合せ、これをニードリングにより一体化させる。ニードリングにより一体化された積層体の両面に耐熱バインダ７を塗布する。その後、耐熱バインダ７により上流側スリップフロー層８を積層層６側に固着する。上述のようにして得られた構造体に、圧縮加工を施し、乾燥させて、集塵ろ布を得ることができる。
　上述した集塵ろ布１は、円筒状の袋を成形するように縫製して、高温の排ガスを処理する集塵装置内に設置するバグフィルタとして使用できる。
　図３に、本発明の一態様に係るバグフィルタ１０の一例を一部破断して示す。図３に示すバグフィルタ１０は、筒状のリテーナー１１を覆っている。
　バグフィルタ１０は、無機繊維、耐熱有機繊維、金属繊維の糸を単独でまたは複合して用いて集塵ろ布１の重なり合った部分を縫製するが、例えば、集塵ろ布１の重なり合った部分の両側においてガラス糸を用い、中央部においてＳＵＳ糸を用いて縫製する。このような縫製方法を採用することにより、バグフィルタ１０の強度を向上させることができる。
　ガラス糸の径は、例えば、５乃至５０μｍ、好ましくは、７乃至２０μｍ、より好ましくは、８乃至１５μｍであり、単一繊維を撚って０．３～１．０ｍｍの糸にしている。ＳＵＳ糸の径は、例えば、２０乃至７０μｍ、好ましくは、３０乃至６０μｍ、より好ましくは、４５乃至５５μｍの単一繊維を撚って複数本の束とし、０．３～１．０ｍｍの糸にしている。
　このバグフィルタ８は、上述した集塵ろ布１からなるので、耐熱性と耐久性と柔軟性とを兼ね、且つ低圧力損失と高集塵率とを両立することが可能である。
　空気が流出する二次側（下流側）から空気が流入する一次側（下流側）に向かって下記の部材を積層した集塵ろ布を作製した。
　実施例：基材層、下流側スリップフロー層、積層層、上流側スリップフロー層の順で積層された集塵ろ布
　比較例１：基材層、積層層、上流側スリップフロー層の順で積層された集塵ろ布
　比較例２：基材層、下流側スリップフロー層、積層層の順で積層された集塵ろ布
　比較例３：基材層、積層層のみからなる集塵ろ布。
　実施例、比較例１および比較例２および比較例３のそれぞれについて、通気度、集塵効率及び耐熱性、ろ布の圧力損失上昇推移を測定した。これらの測定結果を以下の表１に纏める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から、実施例の集塵ろ布は、耐熱性に優れ、且つ低圧力損失と高集塵率との両立、がわかる。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
　１…集塵ろ布、２…基材層、３…ステンレス鋼線、４…無機繊維フェルト、５…下流側スリップフロー層、６…積層層、７…耐熱バインダ、８…上流側スリップフロー層、１０…バグフィルタ、１１…リテーナー。

Claims (2)

  1. 　平織り又は綾織りされたステンレス鋼線入り無機繊維クロスからなる基材層と、
    　前記基材層の上面に配置された、０．１乃至１０μｍの繊維径を有するアルミナシリカ繊維からなる下流側スリップフロー層と、
    　前記下流側スリップフロー層の上面に配置された、有機繊維、又は２乃至３０μｍの繊維径を有する無機繊維を２００乃至１８００ｇ／ｍ２の目付量で、又は、２乃至３０μｍの繊維径を有するステンレス鋼製金属繊維を１０乃至３０ｇ／ｍ２の目付量で含む積層層と、
    　前記基材層の下面および前記積層層の上面にそれぞれコーティングされた耐熱バインダと、
    　前記積層層側の前記耐熱バインダの上面に配置された、０．１乃至１０μｍの繊維径を有するアルミナシリカ繊維からなる上流側スリップフロー層とを具備し、
    　前記基材層と、前記下流側スリップフロー層と、前記積層層がニードリングして一体化されている、集塵ろ布。
  2. 　請求項１に記載の集塵ろ布を、無機繊維、耐熱有機繊維、金属繊維を単独でまたは複合して用いて縫製されているバグフィルタ。
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