JPH0214456B2 - - Google Patents

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JPH0214456B2
JPH0214456B2 JP57081742A JP8174282A JPH0214456B2 JP H0214456 B2 JPH0214456 B2 JP H0214456B2 JP 57081742 A JP57081742 A JP 57081742A JP 8174282 A JP8174282 A JP 8174282A JP H0214456 B2 JPH0214456 B2 JP H0214456B2
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felt
weight
air
ptfe
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JP57081742A
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Hansu Fuoosuten Haaman
Edogaa Furankenbaagu Piitaa
Nabunitoraru Shaa Jagudeitsushu
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EI Du Pont de Nemours and Co
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明はガラス・フイルター用のフエルトの製
造に適したポリ（テトラフルオロエチレン）
（PTFE）とガラス繊維との緊密な配合物の製造
方法に関する。本発明により得られるPTFEとガ
ラス繊維との緊密な配合物はとくにフイルター用
フエルトの製造に使用される。さらに詳細には、
本発明はPTFEとガラス繊維との緊密な配合物を
含むニードル加工された不織バツト（needled
nonwoven batt）から成る複合フイルター用フ
エルトに関する。 フイルターとして有用な合成繊維フエルトは、
例えば米国特許第2910763号において公知であり、
またPTFE繊維を含むこのようなフエルトは、例
えば米国特許第2893105号及び第2933154号に記載
されている。米国特許第2893105号にはPTFE繊
維を他の繊維、特にガラス繊維と配合する可能性
が示唆されている。PTFE繊維を含むフイルター
は、高温、化学薬品及び摩耗に対して優れた耐性
を有するので、有利である。しかし、これらの繊
維を含む市販のフイルターは、現在のますます厳
しくなつている環境基準の下で望まれるよりも多
くの粒状物質を通過させることが多い。 本発明によれば、フエルトの形にした場合、も
れを著しく減少させると同時に、ガス流に対して
は高い透過性を保持するポリ（テトラフルオロエ
チレン）とガラス繊維との緊密な配合物の製造方
法が提供される。さらにこのフエルトは使用中の
目づまりが少く、容易にきれいにすることがで
き、特許請求の範囲の配合範囲内で摩耗に対し著
しい抵抗性を有している。 本発明によれば、２〜25デニール／フイラメン
トのポリ（テトラフルオロエチレン）と0.1〜１
デニール／フイラメントのガラス繊維とから成
り、１〜35重量％のガラス繊維を含む緊密な配合
物の製造方法が提供される。本発明により得られ
るポリ（テトラフルオロエチレン）とガラスステ
ープル繊維の緊密な配合物であつて、２〜25dpf
のポリ（テトラフルオロエチレン）65〜99重量％
と0.1〜1dpfのガラス繊維１〜35重量％を含有す
る緊密な配合物はとくにニードル加工されたバツ
トを含有する改良されたフイルター用フエルトを
製造するのに使用される。好ましくは１〜25、最
も好ましくは１〜10重量％のガラス繊維を用い
る。このフイルター用フエルトは支持用の目の粗
い布を含むことが好ましく、この目の粗い布はポ
リ（テトラフルオロエチレン）繊維の織物である
ことが最も好ましい。好ましくはポリ（テトラフ
ルオロエチレン）繊維は５〜10デニールであり、
またガラス繊維は0.2〜0.4dpfであることが好適
である。 フイルター用フエルトは、65〜99重量％のポリ
（テトラフルオロエチレン）繊維と１〜35重量％
のガラス繊維とをピツカー中で配合し、さらにこ
の繊維をカージング機で配合し、クロス・ラツピ
ングにより不織バツトをつくり、バツトを層状に
集めて所望の厚さの層状バツトをつくり、ニード
ル・ルームでこのバツトをニードル加工してフエ
ルトにし、テンター・フレーム上で230〜325℃に
おいて少くとも２分間加熱して熱固定することに
より製造される。好ましくは層状のバツトはポリ
（テトラフルオロエチレン）繊維の目の粗い布に
ニードル加工される。バツトは１cm2当り200〜400
本の針の透過（200〜400needle penetrations）
でニードル加工されることが好ましい。 本発明で使用するピツカーは、スカツチヤとも
呼ばれる当業者に公知の装置であつて混打綿機の
一種である。ピツカーは開繊、除じん、混綿を行
なう機械である。 ピツカーが当業者に公知の装置であることは、
たとえばJIS用語辞典繊維編、416頁、1978年、
THE AMERICAN COTTON HANDBOOK
Vol1、第３版、222〜227頁、Fairachild′s
Dictionary of Textiles、第６版、453頁、1979
年から明らかである。 PTFE繊維はPTFE粒子の水性分散物をビスコ
ース溶液と配合し、配合物が10〜60重量％の
PTFEと１〜８重量％のセルロースを含むように
し、この配合物を湿式紡糸して凝固浴中に入れ、
得られた繊維を洗滌、乾燥し、セルロースを分解
しPTFE粒子を焼結させるのに十分な温度に繊維
を加熱することによりつくることができる。この
ような方法は米国特許第2772444号に記載されて
いる。随時、高温硝酸又は高温空気を酸化剤とし
て使用する種々の酸化工程により繊維を漂白する
ことができる。 PTFE繊維はまた米国特許第3664915号記載の
方法のようにPTFEフイルムを縦切りしてつくる
ことができる。 他のPTFE繊維はPTFEの焼結した棒状物から
削り、次にこれを縦切りしてつくることができ
る。この方法はオーストリアのドルンビン
（Dornbin）で1977年９月20日に、開催された第
16回国際人造繊維集会でジエー・レンツ（J.
Lentz）によつて報告された。 さらに他のPTFE繊維は、PTFE粒子と炭化水
素溶媒との可塑化した混合物を押出してフイルム
をつくり、炭化水素溶媒を蒸発させた後これを焼
結し、縦切りし、延伸して繊維状の材料にするこ
とによりつくることができる。 有用なガラス繊維は市販されている典型的な連
続又は紡糸した（spun）ガラス繊維である。本
発明の実施例に用いられたガラス繊維はオーエン
ス・コーニング（Owens Corning）社製のもの
である。ガラス繊維をリユマス（Lummus）カツ
ターで所望の長さに切断する。加工を容易にする
ために、クリンプしたガラス繊維を用いることが
できる。 フイルター用フエルトは、(1)ピツカーの中でポ
リ（テトラフルオロエチレン）繊維をガラス繊維
と配合し、(2)次に適当なカーデイング機を１回又
は２回通し、ポリ（テトラフルオロエチレン）と
ガラス繊維との緊密な配合物のウエツブをつく
り、(3)カーデイング機から得られたカーデイング
されたウエツブをクロス・ラツピングし、得られ
たバツトを一緒にして層状のバツトにし、必要に
応じて所望の重さを与え、(4)ニードル・ルームを
用いて層状のバツトの片側又は両側を軽くニード
ル加工し、(5)単独で、或いは織られた目の粗い布
の片側又は両側で一緒にした場合、その片側又は
両側でバツトをさらにニードル加工し、フエルト
にすることによりつくることができる。配合した
繊維のバツトはまた空気層状化法（air−lay）を
用いることによりつくることができる。 フエルトは必要に応じ緊密化されていないフエ
ルトをテンター・フレーム上に置き、フエルトを
炉に通すことにより熱固定することができる。テ
ンター・フレームは、当業界に公知の装置であ
る。テンター・フレームには熱処理中フエルトの
縁を保持する装置、例えばフエルトを炉の中で引
つぱり、フエルトが過度に収縮するのを防ぐピン
が備えられている。 炉にはフエルトを加熱する手段が備えられてい
る。この手段は230〜325℃、好ましくは240〜275
℃、最も好ましくは250〜265℃の温度の空気であ
ることができる。高温空気をフエルトの上面及び
下面の両方に対して吹きつけるために、空気ジエ
ツトを使用することが好ましい。テンター・フレ
ーム上において18ｍ／分以上、好ましくは20〜35
ｍ／分、最も好ましくは約25〜30ｍ／分の速度で
フエルトを炉の中で前進させる。 炉の中の滞在時間は少くとも２分間、好ましく
は約３分間である。フエルトは炉の中で３回以上
方向を変えることができる。方向変化の角度は約
45゜〜約240゜であることができるが、好ましくは
135〜235゜、最も好ましくは160〜200゜である。方
向は少くとも７回変えることが好ましい。ローラ
を用いて方向を変化させることができる。好適な
ローラは、直径が約30cm以上、最も好ましくは約
40〜50cmである。フエルトは２回以上炉の中に通
すことが望ましい。 本発明の組成物を用いて製造されるフイルター
用フエルトは、市販のポリ（フルオロエチレン）
繊維のフエルトに比べ、改善された過効率を有
し、特にガス速度が非常に高く、例えば2.1〜6.1
ｍ／分である。１重量％のガラス繊維を含むフイ
ルター用のフエルトでも著しく改善された性質を
有している。 試験及び測定方法 MIT曲げ耐久試験（ASTM−Ｄ−643） この試験においては、幅１cm、長さ12.7cmの試
験片を、2.27Kgの張力をかけて鉤の間に保持す
る。一組の鉤は静止しており、他の鉤を270゜の角
度で前後に動かす。曲げた点で破断が起るまでに
動かした回数を記録する。 ターバー（Taber）摩耗試験（ASTM−Ｄ−
1175） 12.7cm×12.7cmの試料を平らな表面にのせる。
２個の研摩用の車（大きさCS−10の中程度の摩
耗度とかたさを有するもの）を250ｇの荷重をか
け、試料上で5000回廻転させる。摩耗による試料
の重量減を測定する。 空気の透過度（ASTM−Ｄ−737−69） フラジア（Frazier）空気多孔性試験としても
知られている織物繊維布の空気透過性試験の標準
法により、フエルトの多孔性を決定する。 空気多孔性又は空気透過度は、二つの繊維表面
の間に圧力差をつけた時に材料を通る空気の流速
である。空気透過度は、繊維布の二つの面に規定
の圧力差をつけた時の空気のm3／分／繊維布のm2
の単位で表わされる。本明細書に報告される測定
は、圧力差は水ゲージ圧で1.27cmで行なわれ、
m3／分／m2の単位に変換された値である。 坪量（Basis Weight） 坪量は既知面積のフエルトの重さを測り、ｇ／
m2の単位に変換して決定した。 厚 さ 厚さは0.93ｇ／cm2の圧力をかけ、バネで荷重を
かける型の厚さゲージで測定した。 過効率 粒子を保持する効率を決定するためには、重力
法を使用した。この試験においては、既知量の試
験用の塵埃を圧力バルブとソレノイド・スイツチ
を通して調節された圧縮空気を使用し、一定速度
で次第に量を増加させて供給する。試料の下手に
予め秤量した絶対フイルター（孔の大きさ0.8μ）
を置くことにより、効率を決定する。絶対フイル
ターの重量増加は試料を通つて透過する塵埃の量
である。この試験は小型の風洞を用い、次のよう
にして行なわれる。 過効率の試験は、11.43×16.51cmの試料につ
いて、2.1、3.4、4.6及び6.1ｍ／分の空気速度を
用い、空気に標準のフライ・アツシユの塵埃を加
え、試料を通つたフライ・アツシユを集めその量
を秤量することにより測定される。 標準のフライ・アツシユの塵埃は米国ペンシル
ヴアニア州エデイストーン（Eddystone）の低硫
黄西ヴアージニア炭を燃焼させたフイラデルフイ
ア・エレクトリツク社製の特性の良く知られたフ
ライ・アツシユである。粒径分布（最大寸法）は
次の通りである。粒径範囲（μ） 重量％ ０−6.2 10 6.3−9.4 15 9.5−17.5 25 17.6−33.5 25 33.6−54.0 15 ＞54.0 10 一般的方法は次の通りである。 １ 振盪乾燥機中において30〜60分間過剰のフラ
イ・アツシユ塵埃と振盪することにより試料に
フライ・アツシユ塵埃を予備被覆する。 ２ 試料を試験機に取付け、フライ・アツシユ塵
埃を含む空気を2.1ｍ／分の流速で試料中に16
〜24時間通し、15分毎に2.79Kg／cm2のパルス・
ジエツトで0.01秒間清浄化する。空気の温度は
65.5℃である。 ３ 空気中のフライ・アツシユ塵埃含量は空気の
実際の１立方米当り9.2〜18.4ｇに保たれる。
試料から洩れてくるフライ・アツシユ塵埃を捕
集し、別々の２時間の実験中2.1、3.3、4.6及び
6.1ｍ／分の空気速度において秤量する。各々
の空気の流速に対する洩れの百分率は、次式 洩れ％＝試料を通る塵埃の重量／供給した塵埃の重量
×100 から計算する。 実施例 １ ポリ（テトラフルオロエチレン）繊維
（6.7dpf、長さ11.4cm）とガラス繊維（Ｅ型、
0.2dpf、長さ7.6cm）を、PTFE75％、ガラス繊維
25％の重量比で手で配合する。配合した繊維をピ
ツカーに通し、次いで実験室用のガーネツト・カ
ージング機を通す。得られたウエツブを層状に合
わせ、271ｇ／m2のバツトにする。カージング中、
繊維は殆ど失なわれない。 バツトの一部を400デニールのPTFE糸から織
つたポリ（テトラフルオロエチレン）繊維の125
ｇ／m2の目の粗い布の上に置き（試料１）、バツ
トの他の部分は目の粗い布の両側の上に置き（試
料２）、バツトの二つの層を目の粗い布の同じ側
の上に置く（試料３）。 試料をニードル・ルームに４回通し、バツトの
側面から個々のニードル・パンチを行なう。得ら
れたフエルトを５分間250℃で熱固定する。収縮
は約15％。 フエルト、並びに100％のPTFEの対照品の性
質を第１表に示す。空気流は2.1ｍ／分である。
使用したフライ・アツシユは前述のものと異な
り、ウエインスボロ（Waynsboro）のデユポン
（Dupont）社のバージニア製作所における石炭燃
焼ボイラーから得たものである。 その粒径分布は次の通り。粒径範囲（μ） 重量％ ０−１ ３±１ １−３ ８±２ ３−５ 45±５ ５−８ 26±３ ＞８ 18±２
【表】 フエルト密度
＊

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ２〜25デニール／フイラメントのポリ（テト
    ラフルオロエチレン）繊維65〜99重量％及び0.1
    〜１デニール／フイラメントのガラス繊維１〜35
    重量％をピツカー中で配合するポリ（テトラフル
    オロエチレン）繊維とガラス・ステープル繊維と
    の緊密な配合物の製造方法。
JP57081742A 1981-05-20 1982-05-17 Poly(tetrafluoroethylene) fiber containing compound Granted JPS57205566A (en)

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