JPWO2017169687A1 - 積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルター - Google Patents

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Abstract

本発明は、優れたダスト剥離性能とダスト集塵性能を有しながら、高温下での剛性、対摩耗性に優れる積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターを安価（低コスト）に提供する。本発明は、ろ過面となる第１ウェブ層と、非ろ過面となる第２ウェブ層とを少なくとも含む、複数の層からなる積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターであって、前記第１ウェブ層が、第１ウェブ層全体を１００重量％として、繊度０．５〜１．２ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％、１．３〜３．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％含むことを特徴とし、前記第２ウェブ層が、繊度１．０〜４．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維からなることを特徴とする、積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターである。

Description

本発明は、生産性を損なうことなく、耐熱性、捕集性およびフィルター寿命に優れた、特にバグフィルターとして好適に用いられる、積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターに関するものである。
空気を清浄化するフィルターには、内部ろ過用フィルターと表面ろ過用フィルターとがあり、集塵機では表面ろ過用フィルターが用いられる。表面ろ過とは、ダストをフィルター表面で捕集してダスト層をフィルター表面に形成させ、そのダスト層によって、次々にダストを捕集し、ダスト層がある程度の厚みになったら空気圧によってフィルター表面からダスト層を除去し、再びフィルター表面にダスト層を形成させる操作を繰り返すものである。
ゴミ焼却炉、石炭ボイラー、あるいは金属溶鉱炉などから排出される高温の排ガスをろ過するためのフィルターを構成する繊維としては、耐熱性および耐薬品性に優れたポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと略す）繊維、メタ系アラミド繊維、フッ素系繊維、ポリイミド繊維などを用いた不織布からなるフィルターが用いられてきた。中でもＰＰＳ繊維は、優れた耐加水分解性、耐酸性および耐アルカリ性を有していることから、石炭ボイラーの集塵用バグフィルターとして広く用いられている。
バグフィルターには、良好なダスト剥離性能およびダスト捕集性能がフィルター性能として求められる。ダスト剥離性能が劣るとバグフィルターがダストによる目詰まりし、集塵機の圧力損失が上昇し問題となる。また、排ガス中の煤塵濃度を低下させるために出すと捕集性能に優れたバグフィルターが求められている。
特許文献１には、ダスト捕集層と強度保持層の２層構造とし、ＰＰＳをメルトブローした不織布をダスト捕集層に用いたろ過布（フィルター）が提案されている。特許文献２には、単繊維繊度が１．８ｄ（２．０ｄｔｅｘ）以下のＰＰＳ繊維を表面層に配置したろ過布（フィルター）が提案されている。特許文献３には、少なくとも２層のウェブを含み、エアー流入面側のウェブが、繊維径１５μｍ以下の耐熱性繊維からなり、エアー排出面側のウェブが、繊維径２０μｍ以上の耐熱性繊維からなるフィルターが提案されている。
特開２０１０−２６４４３０号公報 特開平１０−１６５７２９号公報 特開２０１１−５８６０号公報
特許文献１のろ過布（フィルター）は確かに、ダスト剥離性能とダスト集塵性能が良好となるものの、製造にニードルパンチ、メルトブロー、ウォータージェットパンチの各工程が必要となり、特定の設備のみ製造可能となる上に高コストとなる問題があった。
特許文献２の方法では確かに、ダスト剥離性能、およびダスト集塵性能は良好であるものの、高温下での剛性、および耐摩耗性が十分でないために、使用時において物理的なろ過布（フィルター）の劣化が進行し、破損が生じるなどの問題があった。
特許文献３の方法では確かに、フィルターの剛性、耐摩耗性は良好となるものの、フィルターのエアー排出面側の太繊維径繊維がエアー流入面側まで絡合するために、十分なダスト剥離性能、ダスト集塵性能が得られないといった問題があった。
そこで本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決せんとするものであり、優れたダスト剥離性能とダスト集塵性能を有しながら、高温下での剛性、対摩耗性に優れる積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターを安価（低コスト）に提供するものである。
本発明者らは、上記課題を解決するために検討した結果、次の手段により達成出来ることを見出し、本発明に至った。
本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターは、ろ過面となる第１ウェブ層と、非ろ過面となる第２ウェブ層とを少なくとも含む、複数の層からなる積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターであって、前記第１ウェブ層が、第１ウェブ層全体を１００重量％として、繊度０．５〜１．２ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％、１．３〜３．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％含むことを特徴とし、前記第２ウェブ層が、繊度１．０〜４．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維からなることを特徴とする。
本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターの好ましい態様によれば、前記第１ウェブ層を構成する繊維の平均繊度Ｘ１と、前記第２ウェブ層を構成する繊維の平均繊度Ｘ２とが、下記式１を満足することを特徴とする。
Ｘ１＜Ｘ２ （式１）
本発明によれば、優れたダスト剥離性、ダスト集塵性を有しながら、高温下での剛性、対摩耗性に優れる積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターを安価（低コスト）に提供することができる。
次に、本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルター（以下、単にフィルターという場合がある）について詳細に説明する。
本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターは、ろ過面となる第１ウェブ層と、非ろ過面となる第２ウェブ層とを少なくとも含む、複数の層からなる積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターであって、前記第１ウェブ層が、第１ウェブ層全体を１００重量％として、繊度０．５〜１．２ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％、１．３〜３．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％含むことを特徴とし、前記第２ウェブ層が、繊度１．０〜４．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維からなることを特徴とする、積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターである。
本発明で用いられるポリアリーレンスルフィド繊維とは、その構成単位の９０％以上がポリアリーレンスルフィド構造単位からなる繊維であり、ポリアリーレンスルフィド構造単位とは、芳香族環と硫黄原子とが結合した構造を繰り返し単位とする構造単位である。芳香族環の構造によりポリマーを選択することが可能である。入手の容易性、曳糸性の観点から、ベンゼンのパラ位に結合したポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）を用いることが好ましい。
また、ＰＰＳ樹脂中には、その重合の過程において、メタ−フェニレンサルファイド単位、フェニレンエーテル単位、フェニレンスルホン単位、フェニレンケトン単位、ビフェニレンケトン単位等の構成単位が形成される場合があり、これら構成単位を１０％以下含んでいてもよい。
本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターは、少なくともろ過面である第１ウェブ層、非ろ過面である第２ウェブ層を含む多層構造からなり、いずれの層も前記ポリアリーレンスルフィド繊維からなるものである。
本発明の効果を得るためには、前記第１ウェブ層が、第１ウェブ層全体を１００重量％として、繊度０．５〜１．２ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％、１．３〜３．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％含み、前記第２ウェブ層が、繊度１．０〜４．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維からなることが重要である。
第１ウェブ層の構成においては、繊度０．５〜１．２ｄｔｅｘの細繊度繊維と、繊度１．３〜３．０ｄｔｅｘの太繊度繊維とを、所定の範囲にて混合して使用することが重要である。
細繊度繊維の繊度は０．５〜１．２ｄｔｅｘである。０．５ｄｔｅｘを下回る場合は、フィルターの圧力損失が高くなり、フィルター寿命が短縮するほか、フィルター加工性が悪くなる。細繊度繊維の繊度の下限は好ましくは０．７ｄｔｅｘであり、更に好ましくは０．８ｄｔｅｘである。１．２ｄｔｅｘを上回る場合は、目的とするダスト剥離性能、ダスト集塵性能が得られない。細繊度繊維の繊度の上限は好ましくは１．１ｄｔｅｘであり、更に好ましくは１．０ｄｔｅｘである。
細繊度繊維の含有率は、第１ウェブ層全体を１００重量％として、３０〜７０重量％である。細繊度繊維の含有率が３０重量％を下回る場合には、目的とするダスト剥離性能、ダスト集塵性能が得られない。細繊度繊維の含有率の下限は好ましくは４０％であり、より好ましくは４５％である。細繊度繊維の含有率が７０重量％を上回る場合には、フィルターの圧力損失が高くなり、フィルター寿命が短縮するほか、フィルター加工性が悪くなる。細繊度繊維の含有率の上限は好ましくは６０％であり、更に好ましくは５５％である。
太繊度繊維の繊度は１．３〜３．０ｄｔｅｘである。太繊度繊維の繊度が１．３ｄｔｅｘを下回る場合は、フィルター加工性が悪くなる。太繊度繊維の繊度の下限は好ましくは１．４ｄｔｅｘ、更に好ましくは１．５ｄｔｅｘである。太繊度繊維の繊度が３．０ｄｔｅｘを上回る場合は、目的のダスト剥離性能、ダスト集塵性能が得られない。太繊度繊維の繊度の上限は好ましくは２．８ｄｔｅｘであり、更に好ましくは２．６ｄｔｅｘである。
太繊度繊維の含有率は、第１ウェブ層全体を１００重量％として、３０〜７０重量％である。太繊度繊維の含有率が３０重量％を下回る場合には、フィルター加工性が悪くなる。太繊度繊維の含有率の下限は好ましくは３５重量％であり、更に好ましくは４０重量％である。太繊度繊維の含有率が７０重量％を上回る場合には、目的のダスト剥離性能、ダスト集塵性能が得られない。太繊度繊維の含有率の上限は好ましくは６０％であり、更に好ましくは５５％である。
これら第１ウェブ層においては、目的とする性能を損なわない範囲であれば、その他繊維を混合することも出来るが、耐熱性という観点からは、メタ系アラミド繊維、ポリイミド繊維などが好ましく、その含有率は好ましくは１０％以下、更に好ましくは５％以下である。フッ素系繊維は、使用したフィルターを処分する際、焼却処分が不可となるため好ましくない。
第２ウェブ層においては、繊度が１．０〜４．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維からなることが重要である。
第２ウェブ層は、１．０〜４．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維からなるものである。ポリアリーレンスルフィド繊維の繊度が１．０ｄｔｅｘを下回る場合は、フィルターの圧力損失が高くなり、フィルター寿命が短縮するほか、フィルター加工性が悪くなり、耐摩耗性も悪くなる。ポリアリーレンスルフィド繊維の繊度の下限は、好ましくは１．２ｄｔｅｘ、更に好ましくは１．４ｄｔｅｘである。ポリアリーレンスルフィドの繊度が４．０ｄｔｅｘを上回る場合には、目的のダスト剥離性能、ダスト集塵性能が得られない。ポリアリーレンスルフィドの繊度の上限は、好ましくは３．３ｄｔｅｘであり、更に好ましくは２．８ｄｔｅｘである。
第２ウェブ層は、ポリアリーレンスルフィド繊維の繊度が範囲内にあれば、単一繊度の繊維を用いても、異繊度繊維の混合であってもよい。また、目的の効果を損なわない範囲であれば、その他繊維を混合することも出来るが、耐熱性という観点からは、メタ系アラミド繊維、ポリイミド繊維などが好ましく、その含有率は好ましくは１０％以下、更に好ましくは５％以下である。フッ素系繊維は、使用したフィルターを処分する際、焼却処分が不可となるため好ましくない。
第２ウェブ層を構成する繊度は、前記第１ウェブ層を構成する繊維の平均繊度Ｘ１と、前記第２ウェブ層を構成する繊維の平均繊度Ｘ２とが、下記式１を満たすことが好ましい。すなわち、第１ウェブ層の平均繊度Ｘ１に対し、第２ウェブ層の平均繊度Ｘ２が上回ることが好ましい。平均繊度Ｘ２が平均繊度Ｘ１を下回る場合には、目的のダスト剥離性能、ダスト集塵性能が得られない場合があり、またフィルターの強度、耐摩耗性といった観点から好ましくない。
Ｘ1≦Ｘ２- （式１）
本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターは、そのフィルター強度の観点からは、第１ウェブ層と第２ウェブ層との間に支持層を含むことが好ましい。
支持層は、ポリアリーレンスルフィド繊維を用いた布帛であることが好ましい。
得られる耐熱フィルターの強度の観点から、支持層のＭＤ強度（縦方向強度）は１０００Ｎ／５ｃｍ以上、ＣＤ強度（緯方向強度）は５００Ｎ／５ｃｍ以上であることが好ましい。支持層のＭＤ強度のより好ましい範囲は、１０５０Ｎ／５ｃｍ以上であり、更に好ましくは１１００Ｎ／５ｃｍ以上である。支持層のＣＤ強度のより好ましい下限は５５０Ｎ／５ｃｍであり、更に好ましくは６００ｃＮ／５ｃｍである。
支持層に用いられるポリアリーレンスルフィド繊維の形態としては、短繊維紡績糸またはマルチフィラメントを用いる事が望ましい。特に短繊維紡績糸は、ウェブとの絡合性が良く、繊維の表面積が多くなるため、フィルターのダスト捕集効率が良くなる点では好適である。支持層を構成する繊維の繊度としては、特に限定するものではないが、繊度が太すぎると織り条件によっては支持層の目が詰まりやすい傾向にあり、圧力損失が高くなるため好ましくない。逆に、繊度が細すぎると、織り密度が低くなり通気量は高くなる傾向にあるが、支持層としての強度が低下する傾向にあり、フィルター全体の機械的強度が低下するため好ましくない。
支持層を構成する繊維の総繊度としては、１００〜１０００ｄｔｅｘであることが好ましく、より好ましくは３００〜６００ｄｔｅｘであることが好ましい。総繊度が１００ｄｔｅｘ未満の場合には、寸法安定性や引張強度の向上効果を十分に得られない場合がある。また、総繊度が１０００ｄｔｅｘを上回る場合には、寸法安定性や引張強度に優れるものの、フィルターの通気量が低下する傾向となるため、フィルターとしての寿命が短縮される可能性がある。
支持層の形態としては、フィルターとして用いた場合の圧力損失を軽減する観点からは、目の粗い織物であることが好ましく、その織り密度としては、経糸密度が、好ましくは２０〜５０本／２．５４ｃｍであり、より好ましくは２５〜４０本／２．５４ｃｍで、緯糸密度が、好ましくは１０〜３０本／２．５４ｃｍであり、更に好ましくは１０〜２５本／２．５４ｃｍである。支持層の織り組織としては平織り、二重織り、三重織り、綾織り、朱子織りなどがあるが、特に低コストで汎用的な平織りの織物で満足した性能が得られるため、好ましく用いられる。
本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターの製造方法は、例えば、第１ウェブ層として、第１ウェブ層全体を１００重量％として、繊度０．５〜１．２ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％、１．３〜３．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％含むウェブを作成し、支持層と積層した後、第２ウェブ層として、繊度１．０〜４．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維からなるウェブを作成し、前記第１ウェブ層と支持層を積層したものに更に積層した後、これらを絡合して一体化する方法を好適に用いることができる。
ウェブを作成する方法としては、例えば、耐熱性繊維の短繊維をカードマシンに通してウェブとする方法を好適に用いることができる。また、ウェブを絡合して一体化する方法としては、ニードルパンチ、またはウォータージェットパンチが好ましい。
本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターの厚みが１．５〜２．５ｍｍであることが好ましい。この範囲を超えた場合には、好ましい見かけ密度や目付を得ることが難しくなる場合がある。厚みのより好ましい範囲は１．６〜２．３ｍｍであり、更に好ましい範囲は１．７〜２．２ｍｍである。
本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターの１２５ｋＰａの静圧で通気させた際の通気度は、５ｃｃ／ｃｍ２／ｓ以上とすることが好ましい。通気度が５ｃｃ／ｃｍ２／ｓを下回る場合には、フィルターとして用いた場合に圧力損失が高くなり、フィルターの寿命を短縮する場合がある。通気度は好ましくは６ｃｃ／ｃｍ２／ｓ以上であり、より好ましくは７ｃｃ／ｃｍ２／ｓ以上である。
本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターの見かけ密度は、０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。見かけ密度が０．２０を下回る場合には、フィルター内の繊維間の空隙が大きくなりすぎ、フィルター内にダストが侵入しやすくなる傾向があり、フィルター寿命が短縮される可能性がある。見かけ密度の下限はより好ましくは０．２２ｇ／ｃｍ３であり、更に好ましくは０．２４ｇ／ｃｍ３である。見かけ密度が０．４０を上回る場合には、フィルター内の繊維間に空隙がなくなる傾向にあり、圧力損失が大きくなるため寿命が短縮される可能性がある。見かけ密度の上限はより好ましくは０．３８ｇ／ｃｍ３であり、更に好ましくは０．３６ｇ／ｃｍ３である。
積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターの見かけ密度は、フィルターの目付や、ニードルパンチの場合はニードリング本数や針の番手を、ウォータージェットパンチの場合は水流の圧力やノズル径を、またカレンダー加工を施す場合にはカレンダー圧力や回数といったフィルターの製造条件を当業者が選択することで適宜調整が可能である。
本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターの目付は、前記特徴を満たす範囲であれば特に限定されるものではないが、４００〜８００ｇ／ｍ２とすることが好ましく、より好ましくは５００〜７００ｇ／ｍ２である。フィルターの目付が４００ｇ／ｍ２を下回る場合には、フィルターの強度が低くなる傾向にある。フィルターの目付が８００ｇ／ｍ２を上回る場合には、フィルターの圧力損失が高くなり、フィルターとしての使用に適さない場合がある。
耐熱フィルターの目付は、フィルター加工機のラインスピードに対する、繊維原料の投入量や、ウェブ重ね枚数によって主に調整可能であり、その他フィルター加工条件によっても当業者が適宜調整可能である。
本発明の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターは、ダストが堆積する第１ウェブ層側のウェブ表面の一部を融着させることにより、更にダスト剥離性能やダスト捕集効率を高めることができる。ウェブ表面の一部を融着させる方法としては、毛焼き処理やミラー加工などの方法を用いることができる。具体的には、耐熱フィルターの第１ウェブ層に、バーナー炎あるいは赤外線ヒーターなどによる毛焼き処理を行ったり、熱ロールでプレスするものである。かかる処理をすることによって、第１ウェブ層のウェブ表面の少なくとも一部を融着したり、目詰めしたりすることにより、ダスト捕集効率を向上させることができる。
このようにして得られた積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターは、袋状に縫製し、耐熱性の要求されるゴミ焼却炉や石炭ボイラー、もしくは金属溶鉱炉などの排ガスを集塵するバグフィルターとして好適に使用される。この縫製に使用される縫糸としては、耐熱性、耐薬品性を有する繊維素材で構成された糸を使用することが好ましく、なかでもポリアリーレンスルフィド繊維を用いることが好ましい。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターの各物性の測定方法は以下の通りである。
＜目付（ｇ／ｍ２）＞
ＪＩＳ−Ｌ１０８５（１９９８年）の方法により、２０ｃｍ×２０ｃｍの試料を３枚作成、重量を測定し、その平均値をｍ２あたりの質量として求めた。
＜厚み（ｍｍ）＞
ＪＩＳ−Ｌ１９１３（２０１０年）の方法により、試料から１０ｃｍ×１０ｃｍの試験片を１０枚採取し、厚み測定器（前田精機製作所製の圧縮弾性試験機）の上側円形水平板に０．５ｋＰａの圧力を１０秒間かけて厚みを測定し、試験片１０枚の平均値を算出した。
＜見かけ密度（ｇ／ｃｍ３）＞
上記目付、厚みから算出した。
＜強度（Ｎ／５ｃｍ）、伸度（％）＞
支持層、フィルターのいずれもＪＩＳ−Ｌ１０８５（１９９８年）の方法により、定速伸張型引張試験機にて、試験片５サンプルの平均値として、ＭＤ方向、ＣＤ方向それぞれ算出した。
＜通気度（ｃｃ／ｃｍ２／ｓ）＞
ＪＩＳ−Ｌ１０９６（２０１０年）Ａ法（フラジール形法）により、１２５ｋＰａの静圧で通気させ、その通気量を無作為に１０点測定し、その平均値として算出した。
＜出口ダスト濃度（ｍｇ／ｍ３）、循環時間（ｓ）＞
ＶＤＩ−３９２６ Ｐａｒｔ Ｉ に規定される装置を用い、ＪＩＳ Ｚ ８９０９−１（２００５）に規定される測定条件に従って集じん性能試験を行った。代表的な数値は以下の通りである。
ダスト：ＪＩＳ Ｚ ８９０１（２００５）に規定される試験用粉体第１０種
入口ダスト濃度：５ｇ／ｍ３
ろ過速度：２ｍ／分
パルス用圧縮エアータンク圧力（５００ｋＰａ）
払い落とし圧力損失：１０００Ｐａ
パルス噴射時間：５０ｍｓ
ＪＩＳ Ｚ ８９０１−１（２００５）の７．２に規定される方法に従ってろ布のエージング処理を行った後、そのエージング・安定化処理を行ったろ布に払い落としを３０回行い、その間の通気量とフィルター通過ダスト量から、出口ダスト濃度を算出した。また、前記払い落とし３０回中のダスト通気時間の積算時間を循環時間とした。
＜フィルター加工性＞
フィルターに加工する際の工程通過性を下記の通り判断した。
Ｓ：所定のラインスピードにて加工可能であり、地合いのムラもない
Ａ：所定のラインスピードにて加工可能である。地合いのムラが若干見られるが、フィルター性能に影響はない
Ｂ：地合いのムラが多く、ラインスピードを落とさないと加工できない
（実施例１）
繊度２．２ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍのＰＰＳ短繊維（東レ（株）“トルコン（Ｒ）”Ｓ３９１−２．２Ｔ５１ｍｍ）を用い、単糸番手２０ｓ、合糸本数２本の紡績糸（以下、２０ｓ／２）と、単糸番手７ｓの紡績糸（以下７ｓ／１）を得た。これら紡績糸のうち、２０ｓ／２を経糸に、７ｓ／１を緯糸にして平織りとし、経糸密度３０本・２．５４／ｃｍ、緯糸密度１８本／２．５４ｃｍのＰＰＳ紡績糸平織物を得た。得られた織物は、ＭＤ強度１３３０Ｎ／５ｃｍ、ＣＤ強度６２０Ｎ／５ｃｍ、目付１３２ｇ／ｍ２であった。この織物を支持層とした。
繊度１．０ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍのＰＰＳ短繊維（東レ（株）“トルコン（Ｒ）”Ｓ３０１−１Ｔ５１ｍｍ）と、繊度２．２ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍのＰＰＳ短繊維（東レ（株）“トルコン（Ｒ）”Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）とを重量比５０：５０で混面した短繊維をオープナー、カーディング処理した後、クロスラッパーにて目付約２２０ｇ／ｍ２としたウェブを作成した。このウェブを上記支持層の片面に積層した後、刺針密度１００本／ｃｍ２にて仮ニードルパンチした。このウェブ層が、ろ過面である第１ウェブ層となる。
上記ウェブを積層した支持層のもう一方の面に、第１ウェブ層と同一の繊度２．２ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍのＰＰＳ短繊維（東レ（株）“トルコン（Ｒ）”Ｓ３７１−２．２Ｔ５１ｍｍ）１００％をオープナー、カーディング処理した後、クロスラッパーにて目付約２２０ｇ／ｍ２としたウェブを作成した。このウェブを上記ウェブを積層した支持層のもう一方の面に積層した後、刺針密度１００本／ｃｍ２にて仮ニードルパンチした。このウェブ層が、非ろ過面である第２ウェブ層となる。
更にニードルパンチ加工により支持層と上述の第１ウェブ層および第２ウェブ層を交絡させ、目付５５２ｇ／ｍ２、総刺針密度５００本／ｃｍ２のフィルターを得た。得られたフィルターの性能を表１に示した。
（実施例２）
第１ウェブ層、および第２ウェブ層に用いた繊度２．２ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍのＰＰＳ短繊維を、繊度１．５ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍのＰＰＳ短繊維とした以外は、実施例１と同様にして、目付５５２ｇ／ｍ２のフィルターを得た。得られたフィルターの性能を表１に示した。
（実施例３）
第１ウェブ層に用いた繊度１．０ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍのＰＰＳ短繊維を、繊度０．８ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍのＰＰＳ短繊維とした以外は、実施例２と同様にして、目付５５６ｇ／ｍ２のフィルターを得た。得られたフィルターの性能を表１に示した。
（比較例１）
第１ウェブ層、および第２ウェブ層に用いたＰＰＳ繊維を全て繊度１．０ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍのものとした以外は、実施例１と同様にして、目付５５４ｇ／ｍ２のフィルターを得た。しかしながら、カーディング工程にてネップが多発したため、ラインスピードを４割程度落とす必要があった。得られたフィルターの性能を表１に示した。
（比較例２）
第１ウェブ層、および第２ウェブ層に用いたＰＰＳ繊維を全て繊度２．２ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍのものとした以外は、実施例１と同様にして、目付５６６ｇ／ｍ２のフィルターを得た。得られたフィルターの性能を表１に示した。
（比較例３）
第２ウェブ層に用いたＰＰＳ繊維を、繊度７．８ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍのＰＰＳ短繊維（東レ（株）“トルコン（Ｒ）”Ｓ１０１−７．８Ｔ５１ｍｍ）とした以外は、実施例１と同様にして、目付５７５ｇ／ｍ２のフィルターを得た。得られたフィルターの性能を表１に示した。
Figure 2017169687
実施例１〜３で得られたフィルターは、良好なフィルター加工性でありながら、ダスト集塵性能の指標となる出口ダスト濃度と、フィルター寿命の指標となる循環時間に優れていることが示された。
比較例１で得られたフィルターは、細繊度繊維のみを用いたため、フィルター加工性が悪くなり、フィルター性能としても、ダスト集塵性能の指標となる出口ダスト濃度は良好であるものの、フィルター寿命の指標となる循環時間が短縮することが示された。
比較例２で得られたフィルターは、第１ウェブ層に太繊度繊維のみを用いたため出口ダスト濃度が高く、目的としたダスト集塵性能が得られなかった。
比較例３で得られたフィルターは、第２ウェブ層に７．８ｄｔｅｘの太繊度繊維を用いたため出口ダスト濃度が高く、目的としたダスト集塵性能が得られなかった。これは、第２ウェブ層の太繊度繊維が、第１ウェブ層まで交絡したためと考えられる。

Claims (6)

  1. ろ過面となる第１ウェブ層と、非ろ過面となる第２ウェブ層とを少なくとも含む、複数の層からなる積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターであって、前記第１ウェブ層が、第１ウェブ層全体を１００重量％として、繊度０．５〜１．２ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％、１．３〜３．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維を３０〜７０重量％含むことを特徴とし、前記第２ウェブ層が、繊度１．０〜４．０ｄｔｅｘのポリアリーレンスルフィド繊維からなることを特徴とする、積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルター。
  2. 前記第１ウェブ層を構成する繊維の平均繊度Ｘ１と、前記第２ウェブ層を構成する繊維の平均繊度Ｘ２とが、下記式１を満足することを特徴とする、請求項１記載の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルター。
    Ｘ１＜Ｘ２ （式１）
  3. 前記第１ウェブ層と前記第２ウェブ層との間に支持層を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルター。
  4. 前記支持層がＭＤ強度１０００Ｎ／５ｃｍ以上、ＣＤ強度５００Ｎ／５ｃｍ以上のポリアリーレンスルフィド紡績糸織物であることを特徴とする、請求項３記載の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルター
  5. 該積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルターの厚みが１．５〜２．５ｍｍであり、該積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルター全体の見かけ密度が０．２０〜０．４０ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか記載の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルター。
  6. １２５ｋＰａの静圧で通気させた際の通気度が５ｃｃ／ｃｍ２／秒以上であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか記載の積層ポリアリーレンスルフィド耐熱フィルター。
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