JP3634440B2 - 耐酸性フィルターの製造方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明の耐酸性フィルターは、都市ゴミ焼却炉の排ガス、工場排気ガス等の排ガス中の微粒子を捕集するバッグフィルター等に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
メタ型アラミド繊維は、耐熱性に優れ、それを活かし、高温状態に暴露される分野で広く使用されており、例えば、都市ゴミ焼却炉などの排ガス中の微粒子などを捕集するバッグフィルターの素材として広く使用されている。しかしながら、排ガス中には硫酸ミスト、塩酸ミストなどが含有されており、長期間高温状態で運転されるため、フィルターが劣化し、途中でバッグが破損するなどのトラブルが発生することがある。それを防止するために、フィルターをＮ−メチロール系樹脂で被覆する方法（特公昭５１−３４５８６号公報）や、フィルターをアルミナなどの無機微粒子及びフッ素系樹脂で被覆加工する方法（特公平４−６０６８５号公報）等が提案されているが、運転条件によっては、万全ではない。そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、本発明に至ったものである。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、より苛酷な酸雰囲気中においても、メタ型アラミド繊維の有する特性を損なうことなく、またフィルターとしての特性を有する、耐酸性フィルターを提供することにある。
【０００４】
【発明の構成】
すなわち本発明は、「（請求項１） メタ型アラミド繊維からなるスクリムに、メタ型アラミド繊維からなるフェルトが一体成形されてなるアラミドフェルトに、無機微粒子を１５重量％以上付着させ、熱処理後、四フッ化ポリエチレン微粒子の水分散液とフッ素化ウレタンとの混合物を付着させ、熱処理することを特徴とする耐酸性フィルターの製造方法。」である。
【０００５】
メタ型アラミド繊維とは、メタ型芳香族ジアミンとメタ型芳香族ジカルボン酸との反応により生成するポリマーあるいはそのコポリマーである。典型的な例はメタフェニレンジアミンとイソフタル酸クロライドとの反応により生成するポリメタフェニレンイソフタルアミドを主成分とするポリマーである。
【０００６】
無機微粒子としては、アルミナゾルが好ましい。他の無機微粒子でも効果はあるが、繊維表面に処理後、加工布の硬さが増加するなどの取扱上の問題点を生ずる。ここで言うアルミナゾルとは、５〜２００ｍμのコロイドの大きさを有するアルミナ水和物であり、重合粒子が水中の陰イオンを安定剤として分散している液体である。なかでも特に粒子形状に特徴を有し、羽毛粒子の集合体が好ましい。この羽毛粒子の１個は約６０万個のアルミナが重合して出来たものであり、それだけ耐熱性、耐薬品性に優れるものである。コロイドに安定性を付与するため、陰イオンが粒子の表面及びその近傍に配位された水溶液である。いうまでもなく、粒子形状は、羽毛状だけではなく、球状のものであっても、効果はある。
【０００７】
次いで、表面処理剤として、フッ素系樹脂を使用するが、四フッ化エチレン（略称：ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル共重合体（略称：ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体などのフッ素樹脂を微粒子化し、水に分散させたディスパージョンが使用される。これに、バインダー成分として、添加されるフッ素化ウレタンは脂肪族イソシアネートとパーフルオロアルキル基を構造中に有する活性水素化合物との縮合反応物を主成分とするウレタン化合物であり、下記構造式化１又は化２で表される。化１又は化２はそれぞれ単独で又は混合で用いることができる。
【０００８】
【化１】
【化２】
ここで、Ｒｆはパーフルオロアルキル基を、Ｒはアルキル基を示す。また、ｎは１〜８の整数を表す。
【００１１】
【発明の効果】
本発明のフィルターは、ごみ等の焼却炉に用いると、焼却排ガス中に含有される、硫酸ミスト、塩酸ミストに高温雰囲気中で暴露されても、使用している繊維材料、ここではメタ型アラミド繊維が、劣化を受けることなく、長期間使用に耐えうる。
【００１２】
以下、実施例により、本発明を具体的に説明するが，これに限定されるものではない。なお、実施例における評価は下記の方法に従った。
【００１３】
＜耐酸性モデル評価法＞
サンプル濾過布を、７％硫酸水溶液中に浸漬し、８０ｍｍＨｇの減圧雰囲気中で３時間保持し、フェルト内部にまで均一に硫酸を浸透させる。その後、取り出し、表面に付着した硫酸を軽く拭き取り、そのまま、１５０℃に設定した熱風乾燥機中で１時間保持する。この処理前後での、フェルトの強度変化から耐酸性能を評価する。
【００１４】
【実施例１〜４、比較例１〜６】
メタ型アラミド繊維（商品名：コーネックス、帝人株式会社製）からなる、スクリム；タテ、ヨコとも１０００デニール（撚り数；１２０回／ｍ）の繊維からなる平織り物（タテ、ヨコとも、１３〜１５本／インチ）の両サイドに、同じくメタ型アラミド繊維のカット綿（単糸繊度２デニール、繊維長５６ｍｍ）を、均等に２５０ｇ／ｍ2 積層し、ニードルパンチングを行う。このフェルトを厚み３ｍｍになるようにプレスした。これを、先ず、羽毛状アルミナゾルの水分散液（商品名；ＡＳ２００、日産化学株式会社製、濃度１０％）中に浸漬、絞りを行い、１０５℃で乾燥、１８０℃で硬化させ、繊維重量に対し１５％付着させた。次いで、ＰＴＦＥ水分散液（商品名：Ｄ−１，ダイキン工業株式会社製、濃度６０％）１７ｇと、フッ素化ウレタン（商品名：ＬＳ３００１，明成化学株式会社製、濃度２０％）１５ｇに、水６８ｇを加えた濃度１３．２％の樹脂液中に浸漬、絞りを行い、１２０℃で乾燥、引き続き１８０℃で熱処理を行い、繊維重量に対し１０％の樹脂を付着させた。
【００１５】
このフィルターの耐酸性能をモデル的に評価すると、その性能が大幅に向上しており、実際に焼却炉で排ガスの集塵フィルターに使用したときの耐久性も大幅に向上した。表１に、結果を示す。
【００１６】
【表１】
比較例は、本発明の要件である、加工剤の成分のいずれかが配合されていない場合、もしくは表面加工されていない場合の性能を表している。表からも判る様に、本発明の効果が顕著なことが良く判る。
Claims (1)
- メタ型アラミド繊維からなるスクリムに、メタ型アラミド繊維からなるフェルトが一体成形されてなるアラミドフェルトに、無機微粒子を１５重量％以上付着させ、熱処理後、四フッ化ポリエチレン微粒子の水分散液とフッ素化ウレタンとの混合物を付着させ、熱処理することを特徴とする耐酸性フィルターの製造方法。
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