JP6692463B2 - バグフィルター用ろ過布およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、捕集性能に優れ、低圧力損失であり、摩耗やクラックによる集塵性低下が起こりにくいバグフィルター用ろ過布およびその製造方法に関する。
バグフィルターは、集塵機の集塵室内に設置して集塵を行うために使用されるものである。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、バグフィルターとしては、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）や織布が用いられている。近年では、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っている。さらにはＰＭ２．５等の大気汚染問題から、より微細なダストを捕集するため、細繊度材料を用いたフィルターや、基材にＰＴＦＥメンブレン膜を張り合わせたタイプのフィルターが使用されている（例えば、特許文献１、２参照）。
しかしながら、細繊度材料を用いたフィルターでは、通気性が低下し、集塵装置のエネルギー消費量が増大するという問題があった。また、基材にＰＴＦＥメンブレン膜を張り合わせたタイプのフィルターでは、薄層であるがゆえに、摩耗やクラックにより集塵性が低下したり、寿命が低下するという問題があった。
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、捕集性能に優れ、低圧力損失であり、摩耗やクラックによる集塵性低下が起こりにくいバグフィルター用ろ過布およびその製造方法を提供することにある。
本発明者らは上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、特定の単繊維繊度を有する不織布を基布の両側に積層することにより、捕集性能に優れ低圧力損失であり、摩耗やクラックによる集塵性低下が起こりにくいバグフィルター用ろ過布が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
かくして、本発明によれば「バグフィルター用ろ過布であって、単繊維繊度０．３〜０．９ｄｔｅｘの短繊維ａを含む不織布Ａと、基布と、単繊維繊度０．３〜４．０ｄｔｅｘの短繊維ｂを含む不織布Ｂとがこの順で積層してなることを特徴とするバグフィルター用ろ過布。」が提供される。
その際、前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、引張強度が２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。また、前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、伸度が２５％以上であることが好ましい。また、前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、捲縮数が６〜３０ケ／２．５４ｃｍの範囲内であることが好ましい。また、前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、捲縮率が８〜４０％の範囲内であることが好ましい。また、前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、繊維長が２０〜８０ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方がメタ型アラミド繊維からなることが好ましい。また、前記不織布Ａおよび不織布Ｂのうち少なくともどちらか一方において、目付けが１００〜３００ｇ／ｍ２の範囲内であることが好ましい。また、空隙率が７５〜９０％の範囲内であることが好ましい。また、前記不織布Ａがろ過物捕集面側に配されてなることが好ましい。また、バグフィルター用ろ過布を構成する繊維が全てメタ型アラミド繊維であることが好ましい。
本発明のバグフィルター用ろ過布において、前記不織布Ａ表面または不織布Ｂ表面を、マーチンデール摩耗試験（相手側：綿布）により５０００回摩耗を行った後、平均細孔径増加率が３０％以下でありかつ圧力損失増加率が３０％以下であることが好ましい。また、前記不織布Ａ表面または不織布Ｂ表面において、平均細孔径が７〜１７μｍの範囲内であることが好ましい。また、引張強力がＭＤ方向、ＣＤ方向ともに６００Ｎ／５ｃｍ以上であることが好ましい。
また、本発明によれば、単繊維繊度０．３〜０．９ｄｔｅｘの短繊維ａを含む不織布Ａと、基布と、単繊維繊度０．３〜４．０ｄｔｅｘの短繊維ｂを含む不織布Ｂとをこの順で積層した後、ニードルパンチを施し、次いでカレンダー加工を施すことを特徴とするバグフィルター用ろ過布の製造方法が提供される。
本発明によれば、捕集性能に優れ低圧力損失であり、摩耗やクラックによる集塵性低下が起こりにくいバグフィルター用ろ過布およびその製造方法が得られる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、短繊維ａにおいて、単繊維繊度が０．３〜０．９ｄｔｅｘ（より好ましくは０．３〜０．８ｄｔｅｘ、特に好ましくは０．３〜０．６ｄｔｅｘ）の範囲内であることが肝要である。該単繊維繊度が０．３ｄｔｅｘよりも小さいと、繊維自体の強度が小さくなりやすく、ろ過布を製造する際に交絡処理などにより繊維が断裂しやすく不織布強度が低下するおそれがあり好ましくない。逆に、該単繊維繊度が０．９ｄｔｅｘよりも大きいと、ダストの捕集性が低下しダストがろ過布内部まで進入しやすくなり好ましくない。
また、短繊維ａにおいて、引張強度が２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（より好ましくは２．２〜６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）であることが好ましい。該引張強度が２．２ｃＮ／ｄｔｅｘよりも小さいと、繊維自体の強度が小さくなりやすく、ろ過布を製造する際に交絡処理などにより繊維が断裂しやすく不織布強度が低下するおそれがある。
前記短繊維ａにおいて、伸度が２５％以上（より好ましくは２５〜５０％）であることが好ましい。伸度が２５％より小さいと、ろ過布を製造する際に交絡処理などにより繊維が断裂しやすく不織布強度が低下するおそれがある。
前記短繊維ａにおいて、捲縮が付与されているとダストを捕集しやすく好ましい。その際、捲縮数が６〜３０ケ／２．５４ｃｍの範囲内であることが好ましい。また、捲縮率が８〜４０％の範囲内であることが好ましい。
前記短繊維ａにおいて、繊維長が２０〜８０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
前記短繊維ａの繊維種類としては特に限定されず、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）繊維、アラミド繊維（全芳香族ポリアミド繊維）、ガラス繊維等が例示される。なかでも耐熱性の点でメタ型アラミド繊維（メタ型全芳香族ポリアミド繊維）が好ましい。メタ型アラミド繊維は、その繰返し単位の８５モル％以上がｍ−フェニレンイソフタルアミドであるポリマー（メタ型全芳香族ポリアミド）からなる繊維である。かかるメタ型全芳香族ポリアミドは、１５モル％未満の範囲内で第３成分を含んだ共重合体であっても差しつかえない。
このようなメタ型全芳香族ポリアミドは、従来から公知の界面重合法により製造することができる。そのポリマーの重合度としては、０．５ｇ／１００ｍｌの濃度のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液で測定した固有粘度（Ｉ．Ｖ．）が１．３〜１．９ｄｌ／ｇの範囲のものが好ましく用いられる。メタ型アラミド繊維の市販品としては、コーネックス（商標名）、コーネックスネオ（商標名）、ノーメックス（商標名）などが例示される。
一方、短繊維ｂにおいて、単繊維繊度が０．３〜４．０ｄｔｅｘ（より好ましくは０．４〜３．２ｄｔｅｘ、特に好ましくは０．８〜２．５ｄｔｅｘ）の範囲内であることが肝要である。該単繊維繊度が０．３ｄｔｅｘよりも小さいと、繊維自体の強度が小さくなりやすく、ろ過布を製造する際に交絡処理などにより繊維が断裂しやすく不織布強度が低下するおそれがあり好ましくない。逆に、該単繊維繊度が４．０ｄｔｅｘよりも大きいと、ダストの捕集性能が低下し好ましくない。なお、短繊維ｂの単繊維繊度が短繊維ａの単繊維繊度より大きいことが好ましい。
また、短繊維ｂにおいて、引張強度が２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（より好ましくは２．２〜６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）であることが好ましい。該引張強度が２．２ｃＮ／ｄｔｅｘよりも小さいと、繊維自体の強度が小さくなりやすく、ろ過布を製造する際に交絡処理などにより繊維が断裂しやすく不織布強度が低下するおそれがある。
前記短繊維ｂにおいて、伸度が２５％以上（より好ましくは２５〜５０％）であることが好ましい。伸度が２５％より小さいと、ろ過布を製造する際に交絡処理などにより繊維が断裂しやすく不織布強度が低下するおそれがある。
前記短繊維ｂにおいて、捲縮が付与されているとダストを捕集しやすく好ましい。その際、捲縮数が６〜３０ケ／２．５４ｃｍの範囲内であることが好ましい。また、捲縮率が８〜４０％の範囲内であることが好ましい。
前記短繊維ｂにおいて、繊維長が２０〜８０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
前記短繊維ｂの繊維種類としては特に限定されず、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）繊維、アラミド繊維（全芳香族ポリアミド繊維）、ガラス繊維等が例示される。なかでも耐熱性の点でメタ型アラミド繊維（メタ型全芳香族ポリアミド繊維）が好ましい。メタ型アラミド繊維は、その繰返し単位の８５モル％以上がｍ−フェニレンイソフタルアミドであるポリマーからなる繊維である。
かかるメタ型全芳香族ポリアミドは、１５モル％未満の範囲内で第３成分を含んだ共重合体であっても差しつかえない。このようなメタ型全芳香族ポリアミドは、従来から公知の界面重合法により製造することができる。そのポリマーの重合度としては、０．５ｇ／１００ｍｌの濃度のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液で測定した固有粘度（Ｉ．Ｖ．）が１．３〜１．９ｄｌ／ｇの範囲のものが好ましく用いられる。メタ型アラミド繊維の市販品としては、コーネックス（商標名）、コーネックスネオ（商標名）、ノーメックス（商標名）などが例示される。
本発明において、前記短繊維ａを含む不織布Ａと、基布と、前記短繊維ｂを含む不織布Ｂとがこの順で積層されている。
ここで、前記不織布Ａおよび不織布Ｂのうち少なくともどちらか一方(好ましくは不織布Ａおよび不織布Ｂの両方)において、目付けが１００〜３００ｇ／ｍ２（より好ましくは１２０〜２５０ｇ／ｍ２）の範囲内であることが好ましい。該目付けが１００ｇ／ｍ２より小さいと、ダストの捕集性能が低下するおそれがある。逆に該目付けが３００ｇ／ｍ２よりも大きいと、圧力損失が大きくなってしまうおそれがある。
前記不織布Ａおよび不織布Ｂにおいて、不織布種類は特に限定されず、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布、湿式不織布などいずれでもよいが、ニードルパンチ不織布が好ましい。
前記基布はスクリムとも称され、バグフィルター用ろ過布において強度保持層となるものであり、排ガス等によるダスト捕集層への加圧力や、ダスト捕集層自体の自重による弛み等を防止するために設けられるものである。
かかる基布を構成する繊維としては、特に限定されないが、耐熱性の点でメタ型アラミド繊維が好ましい。その際、単繊維繊度としては、１．０〜３．０ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。また、繊維長２０〜８０ｍｍの短繊維からなる紡績糸が好ましい。また、番手としては５〜２０番手の双糸または単糸が好ましい。
前記基布において、布帛組織は限定されず織物、不織布、編物いずれでもよいが、優れた強度を得る上で織物が好ましい。その際、織組織としては平組織が好ましい。また、織密度としては、経糸密度および緯糸密度が５〜２０本／２．５４ｃｍの範囲内であることが好ましい。
また、前記基布の目付けとしては、３０〜１５０ｇ／ｍ２の範囲内であることが好ましい。該目付けが３０ｇ／ｍ２よりも小さいと強度が低下するおそれがある。逆に該目付けが１５０ｇ／ｍ２よりも大きいと圧力損失が大きくなるおそれがある。
本発明のバグフィルター用ろ過布の製造方法としては、単繊維繊度０．３〜０．９ｄｔｅｘの短繊維ａを含む不織布Ａと、基布と、単繊維繊度０．３〜４．０ｄｔｅｘの短繊維ｂを含む不織布Ｂとをこの順で積層した後、ニードルパンチを施すことが好ましい。また、次いでカレンダー加工を施すことが好ましい。
その際、カレンダー加工は、上下メタルローラーの仕様であるものを用いることが好ましい。温度としては上下ともに１００〜２００℃、線圧５０〜２００ｋｇｆ／ｃｍの範囲内であることが好ましい。またろ過布のダスト捕集面側に、バーナーによる毛焼きや、繊維表面にケイ素、アルミニウムなど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ともに、ダストの捕集効率が向上し好ましい。
かくして得られたバグフィルター用ろ過布において、空隙率が７５〜９０％の範囲内であることが好ましい。該空隙率７５％未満では圧損が高すぎるため、省エネにつながらないおそれがある。逆に該空隙率が９０％を超えると、捕集性能が低下するおそれがある。なお、空隙率はカレンダー処理により調整することができる。
ここで、圧力損失(圧損)としては、２００Ｐａ以下（より好ましくは５〜２００Ｐａ、特に好ましくは５〜１００Ｐａ）であることが好ましい。
また、前記不織布Ａ表面または不織布Ｂ表面を、マーチンデール摩耗試験（相手側：綿布）により５０００回摩耗を行った後、平均細孔径増加率が３０％以下でありかつ圧力損失増加率が３０％以下であることが好ましい。
ここで、平均細孔径は、ＡＳＴＭ−Ｆ−３１６にて測定するものとする。また、平均細孔径の増加率および圧力損失の増加率は下記式により算出するものとする。
平均細孔径増加率＝（摩耗後の平均細孔径−摩耗前の平均細孔径）／摩耗前の平均細孔径×１００
圧力損失増加率＝（摩耗後の圧力損失−摩耗前の圧力損失）／摩耗前の圧力損失×１００
また、通気度が５〜１０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃの範囲内であることが好ましい。また、
前記不織布Ａ表面または不織布Ｂ表面において、平均細孔径が７〜１７μｍの範囲内であることが好ましい。また、最小細孔径が２〜６μｍの範囲内であることが好ましい。また、最大細孔径が２２〜４４μｍの範囲内であることが好ましい。
平均細孔径増加率＝（摩耗後の平均細孔径−摩耗前の平均細孔径）／摩耗前の平均細孔径×１００
圧力損失増加率＝（摩耗後の圧力損失−摩耗前の圧力損失）／摩耗前の圧力損失×１００
また、通気度が５〜１０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃの範囲内であることが好ましい。また、
前記不織布Ａ表面または不織布Ｂ表面において、平均細孔径が７〜１７μｍの範囲内であることが好ましい。また、最小細孔径が２〜６μｍの範囲内であることが好ましい。また、最大細孔径が２２〜４４μｍの範囲内であることが好ましい。
また、通気度が５〜１０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃの範囲内であることが好ましい。また、平均細孔径が７〜１３μｍの範囲内であることが好ましい。
また、引張強力がＭＤ方向（縦方向）、ＣＤ方向(横方向)ともに６００Ｎ／５ｃｍ以上（より好ましくは７００〜３０００Ｎ／５ｃｍ）であることが好ましい。
本発明のバグフィルター用ろ過布は前記の構成を有するので、捕集性能に優れ低圧力損失であり、摩耗やクラックによる集塵性低下が起こりにくい。また、バグフィルター用ろ過布を構成する繊維が全てメタ型アラミド繊維であると、優れた耐熱性をも有する。本発明のバグフィルター用ろ過布を使用する際、前記不織布Ａがろ過物捕集面側に配されることが好ましい。
次に本発明の実施例および比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、各測定項目は下記の方法で測定した。
（１）繊維長、単繊維繊度、引張強伸度、捲縮数、捲縮率
ＪＩＳ Ｌ １０１５により測定した。表１に原綿物性を記載した。
（１）繊維長、単繊維繊度、引張強伸度、捲縮数、捲縮率
ＪＩＳ Ｌ １０１５により測定した。表１に原綿物性を記載した。
（２）不織布の目付け、厚さ
ＪＩＳ Ｌ１０９６により評価した。厚さについては、荷重５ｇｆ／ｍ２（４．９ｃＮ／ｍ２）で評価した。
（３）大気塵捕集率
風速５．１ｃｍ／ｓｅｃとなるように調整し、試料前後の大気塵をパーティクルカウンターでカウントし、その比によって捕集効率を算出した。
大気塵捕集効率（％）＝（１−（試料通過後大気塵数／試料通過前大気塵数））×１００
（４）圧力損失(圧損)
大気塵捕集効率測定時に試験片通過前後の圧力を測定しその圧力差を圧力損失として求めた。
（５）細孔径
ＡＳＴＭ−Ｆ−３１６にて最大細孔径、平均細孔径、最小細孔径を求めた。
（６）ダスト侵入深さ
ＪＩＳ８種の粉体を用い、濃度１ｇ／ｍ３、流入速度１０ｃｍ／ｓｅｃにて圧損が２ｋＰａに達するまでフィルターに導入し、マイクロスコープにて断面とダストの通過と反対側の面を観察し、侵入深さが、全体厚さの１／３未満を○(合格)、１／３以上を×(不合格)とした。
（７）引張強力
ＪＩＳ Ｌ１０９６に準拠、サンプル幅５０ｍｍ、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎにて実施し、最大引張強力を測定した。
（８）空隙率
１００−１００×（密度÷比重１．３８）により測定した。
ＪＩＳ Ｌ１０９６により評価した。厚さについては、荷重５ｇｆ／ｍ２（４．９ｃＮ／ｍ２）で評価した。
（３）大気塵捕集率
風速５．１ｃｍ／ｓｅｃとなるように調整し、試料前後の大気塵をパーティクルカウンターでカウントし、その比によって捕集効率を算出した。
大気塵捕集効率（％）＝（１−（試料通過後大気塵数／試料通過前大気塵数））×１００
（４）圧力損失(圧損)
大気塵捕集効率測定時に試験片通過前後の圧力を測定しその圧力差を圧力損失として求めた。
（５）細孔径
ＡＳＴＭ−Ｆ−３１６にて最大細孔径、平均細孔径、最小細孔径を求めた。
（６）ダスト侵入深さ
ＪＩＳ８種の粉体を用い、濃度１ｇ／ｍ３、流入速度１０ｃｍ／ｓｅｃにて圧損が２ｋＰａに達するまでフィルターに導入し、マイクロスコープにて断面とダストの通過と反対側の面を観察し、侵入深さが、全体厚さの１／３未満を○(合格)、１／３以上を×(不合格)とした。
（７）引張強力
ＪＩＳ Ｌ１０９６に準拠、サンプル幅５０ｍｍ、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎにて実施し、最大引張強力を測定した。
（８）空隙率
１００−１００×（密度÷比重１．３８）により測定した。
密度は目付け÷厚さ÷１０００により計算した。
（９）マーチンデール耐摩耗試験
ＪＩＳ Ｌ−１０９６に規定されるマーチンデール摩耗試験（相手側：綿布）により５０００回摩耗を行った。
（１０）ウエブ幅増加率
下記のカードの通過性において、約３０秒通過時のウエブ幅の伸長倍率が２．２倍以上増の場合は×(不合格)、２．２倍未満は○(合格)とした。
（１１）ネップ
下記のカードの通過性において、約３０秒通過時のウエブ１０ｃｍ角を３枚採取し、０．５ｍｍ以上の繊維塊が平均で１０個以上カウントされる場合は×(不合格)とし、１０個未満は○(合格)とした。
（１２）ローラーへの巻付き
下記のカードの通過性において、約６０秒通過後に運転を停止し、完全に回転が止まった状態で内部のシリンダーローラー巻付きが幅１ｃｍ以上目視で確認されれば×(不合格)とし、１ｃｍ未満は○(合格)とした。
（１３）通気度
ＪＩＳ Ｌ１０９６ ８．２６ Ａ法（フラジール形法）により通気度を測定した。
(スクリム)
メタ型アラミド繊維（帝人株式会社製、コーネックス(商品名)、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）からなり、経糸は１０番手双糸を用い、織密度：２０本／２．５４ｃｍ、緯糸は２０番単糸を用い、織密度１４本／２．５４ｃｍの平織物である。
(カレンダー加工)
上下メタルローラーの仕様であるものを用い、上下ともに温度約２００℃で、線圧約１００ｋｇｆ／ｃｍ（９８０Ｎ／ｃｍ）で狙いの厚さとなるように上下ローラーの間隔を適宜調整して実施した。
（カードの通過性について）
カード工程の通過性は前述の通り、ウエブ幅伸長率、ネップ数、ローラー巻付きについて評価した。カード条件はシリンダー表面速度９４０ｍ／ｍｉｎを比率１として下記表２の条件にて実施した。投入綿は幅０．１ｍ、長さ０．６ｍに綿を均一に並べて速度０．６ｍ／ｍｉｎで投入した。
（９）マーチンデール耐摩耗試験
ＪＩＳ Ｌ−１０９６に規定されるマーチンデール摩耗試験（相手側：綿布）により５０００回摩耗を行った。
（１０）ウエブ幅増加率
下記のカードの通過性において、約３０秒通過時のウエブ幅の伸長倍率が２．２倍以上増の場合は×(不合格)、２．２倍未満は○(合格)とした。
（１１）ネップ
下記のカードの通過性において、約３０秒通過時のウエブ１０ｃｍ角を３枚採取し、０．５ｍｍ以上の繊維塊が平均で１０個以上カウントされる場合は×(不合格)とし、１０個未満は○(合格)とした。
（１２）ローラーへの巻付き
下記のカードの通過性において、約６０秒通過後に運転を停止し、完全に回転が止まった状態で内部のシリンダーローラー巻付きが幅１ｃｍ以上目視で確認されれば×(不合格)とし、１ｃｍ未満は○(合格)とした。
（１３）通気度
ＪＩＳ Ｌ１０９６ ８．２６ Ａ法（フラジール形法）により通気度を測定した。
(スクリム)
メタ型アラミド繊維（帝人株式会社製、コーネックス(商品名)、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）からなり、経糸は１０番手双糸を用い、織密度：２０本／２．５４ｃｍ、緯糸は２０番単糸を用い、織密度１４本／２．５４ｃｍの平織物である。
(カレンダー加工)
上下メタルローラーの仕様であるものを用い、上下ともに温度約２００℃で、線圧約１００ｋｇｆ／ｃｍ（９８０Ｎ／ｃｍ）で狙いの厚さとなるように上下ローラーの間隔を適宜調整して実施した。
（カードの通過性について）
カード工程の通過性は前述の通り、ウエブ幅伸長率、ネップ数、ローラー巻付きについて評価した。カード条件はシリンダー表面速度９４０ｍ／ｍｉｎを比率１として下記表２の条件にて実施した。投入綿は幅０．１ｍ、長さ０．６ｍに綿を均一に並べて速度０．６ｍ／ｍｉｎで投入した。
[実施例１]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧損、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[実施例２]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．８ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．８ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧力損失、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[実施例３]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍをカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍをカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧損、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[実施例４]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿３．０ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿３．０ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧力損失、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[実施例５]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約５０ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約５０ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧力損失、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[実施例６]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約１２０ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約１２０ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧力損失、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[実施例７]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２８０ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２８０ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧力損失、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[実施例８]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約３５０ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約３５０ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧力損失、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[実施例９〜１２]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。その際、目付けと厚さを表３、表４の通り変更した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。その際、目付けと厚さを表３、表４の通り変更した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧力損失、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[比較例１]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．１〜０．２ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．１〜０．２ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧力損失、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[比較例２]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿２．２ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍをカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧力損失、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[比較例３]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．１〜０．２ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．１〜０．２ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧力損失、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[比較例４]
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿５．０ｄｔｅｘでカット長７６ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
素材は、メタ型アラミド繊維からなる原綿０．５ｄｔｅｘでカット長３８ｍｍと、メタ型アラミド繊維からなる原綿５．０ｄｔｅｘでカット長７６ｍｍをそれぞれ単独でカーディング後、ろ過物捕集面側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２、その反対側の不織布目付け約２００ｇ／ｍ２で、目付け７０ｇ／ｍ２のスクリムを基布として中間に積層させてニードルパンチを行い、カレンダー加工を施した。
得られたサンプルの目付け、厚さ、密度、引張強力、大気塵捕集率、圧力損失、細孔径の最小、平均、最大、ダストの侵入深さを評価した。評価結果を表３、表４に示す。
[実施１３〜１８、比較例５〜８]
前記スクリムの両面に、捕集面のウエブとその反対面のウエブを積層し、ニードルパンチングを施して基布と一体化させ、ダスト捕集面となる側の毛焼き処理を行ってろ過布を得た。さらに低空隙率のろ過布を得る場合は、温度２００℃、線圧１００ｋｇｆ／ｃｍ（９８０Ｎ／ｃｍ）、速度２ｍ／ｍｉｎにてカレンダー加工を施してろ過布を得た。ＰＴＦＥメンブレン貼り合わせ品は前記加工後ＰＴＦＥメンブレンをラミネートしてろ過布を得た。評価結果を表５、表６に示す。
前記スクリムの両面に、捕集面のウエブとその反対面のウエブを積層し、ニードルパンチングを施して基布と一体化させ、ダスト捕集面となる側の毛焼き処理を行ってろ過布を得た。さらに低空隙率のろ過布を得る場合は、温度２００℃、線圧１００ｋｇｆ／ｃｍ（９８０Ｎ／ｃｍ）、速度２ｍ／ｍｉｎにてカレンダー加工を施してろ過布を得た。ＰＴＦＥメンブレン貼り合わせ品は前記加工後ＰＴＦＥメンブレンをラミネートしてろ過布を得た。評価結果を表５、表６に示す。
[実施例１９〜３６、比較例９〜１１]
界面重合法により製造したポリメタフェニレンイソフタルアミド粉未をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に懸濁させ、スラリー状にした後、昇温して溶解させ、透明なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を紡糸原液とし、紡糸口金から凝固浴中に吐出して紡糸した。浸漬長（有効凝固浴長）を通過させた後、一旦空気中に引き出し、延伸、乾燥処理後にポリメタフェニレンイソフタルアミドのトウ繊維を得た。このトウをスタッフィングボックス型クリンパー内で捲縮を付与し、熱固定した後、油剤を付与、一定の長さに切断して、メタ型アラミド短繊維を得た。評価結果を表７に示す。なお、表中、ＣＮは捲縮数、ＣＤは捲縮率、ＣＲは残留捲縮率、ＯＰＵは油剤付着率を示す。
界面重合法により製造したポリメタフェニレンイソフタルアミド粉未をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に懸濁させ、スラリー状にした後、昇温して溶解させ、透明なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を紡糸原液とし、紡糸口金から凝固浴中に吐出して紡糸した。浸漬長（有効凝固浴長）を通過させた後、一旦空気中に引き出し、延伸、乾燥処理後にポリメタフェニレンイソフタルアミドのトウ繊維を得た。このトウをスタッフィングボックス型クリンパー内で捲縮を付与し、熱固定した後、油剤を付与、一定の長さに切断して、メタ型アラミド短繊維を得た。評価結果を表７に示す。なお、表中、ＣＮは捲縮数、ＣＤは捲縮率、ＣＲは残留捲縮率、ＯＰＵは油剤付着率を示す。
さらに、スクリムを前述の通り作製し、その両面に、捕集面のウエブとその反対面のウエブを積層し、ニードルパンチングを施して基布と一体化させた。さらにバグフィルター用ろ過布とするため、ダスト捕集面となる側の毛焼き処理を行った。さらに低空隙率の濾過布を得る場合は、温度２００℃、線圧１００ｋｇ／ｃｍ（９８０Ｎ／ｃｍ）、速度２ｍ／ｍｉｎにてカレンダー加工を施してろ過布を得た。評価結果を表８、表９に示す。
なお、単繊維繊度０．１ｄｔｅｘの繊維は曳糸性が悪いため、製造工程中で断糸多発により得られなかった。
本発明によれば、捕集性能に優れ低圧力損失であり、摩耗やクラックによる集塵性低下が起こりにくいバグフィルター用ろ過布およびその製造方法が提供され、その工業的価値は極めて大である。
Claims (5)
- バグフィルター用ろ過布であって、単繊維繊度０．３〜０．９ｄｔｅｘの短繊維ａを含む不織布Ａと、基布と、単繊維繊度０．３〜４．０ｄｔｅｘの短繊維ｂを含む不織布Ｂとがこの順で積層してなり、
前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、引張強度が２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、
前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、伸度が２５％以上であり、
前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、捲縮数が６〜３０ケ／２．５４ｃｍの範囲内であり、
前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、捲縮率が８〜４０％の範囲内であり、
空隙率が７５〜９０％の範囲内であり、前記不織布Ａがろ過物捕集面側に配されてなり、バグフィルター用ろ過布を構成する繊維が全てメタ型アラミド繊維であり、通気度が５〜１０ｃｍ３／ｃｍ ２ ・ｓｅｃの範囲内であり、前記不織布Ａ表面または不織布Ｂ表面において、平均細孔径が７〜１７μｍの範囲内であり、引張強力がＭＤ方向、ＣＤ方向ともに６００Ｎ／５ｃｍ以上であることを特徴とするバグフィルター用ろ過布。 - 前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、繊維長が２０〜８０ｍｍの範囲内である、請求項１に記載のバグフィルター用ろ過布。
- 前記不織布Ａおよび不織布Ｂのうち少なくともどちらか一方において、目付けが１００〜３００ｇ／ｍ２の範囲内である、請求項１または請求項２に記載のバグフィルター用ろ過布。
- 前記不織布Ａ表面または不織布Ｂ表面を、マーチンデール摩耗試験（相手側：綿布）により５０００回摩耗を行った後、平均細孔径増加率が３０％以下でありかつ圧力損失増加率が３０％以下である、請求項１〜３のいずれかに記載のバグフィルター用ろ過布。
- 請求項１に記載のバグフィルター用ろ過布の製造方法であって、単繊維繊度０．３〜０．９ｄｔｅｘの短繊維ａを含む不織布Ａと、基布と、単繊維繊度０．３〜４．０ｄｔｅｘの短繊維ｂを含む不織布Ｂとをこの順で積層した後、ニードルパンチを施し、次いでカレンダー加工を施すことにより、
前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、引張強度が２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、
前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、伸度が２５％以上であり、
前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、捲縮数が６〜３０ケ／２．５４ｃｍの範囲内であり、
前記短繊維ａおよび短繊維ｂのうち少なくともどちらか一方において、捲縮率が８〜４０％の範囲内であり、
空隙率が７５〜９０％の範囲内であり、前記不織布Ａがろ過物捕集面側に配されてなり、バグフィルター用ろ過布を構成する繊維が全てメタ型アラミド繊維であり、通気度が５〜１０ｃｍ ３ ／ｃｍ ２ ・ｓｅｃの範囲内であり、前記不織布Ａ表面または不織布Ｂ表面において、平均細孔径が７〜１７μｍの範囲内であり、引張強力がＭＤ方向、ＣＤ方向ともに６００Ｎ／５ｃｍ以上であるバグフィルター用ろ過布を得ることを特徴とするバグフィルター用ろ過布の製造方法。
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