JPH02191755A - フイルター用フエルト - Google Patents

フイルター用フエルト

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JPH02191755A
JPH02191755A JP1306754A JP30675489A JPH02191755A JP H02191755 A JPH02191755 A JP H02191755A JP 1306754 A JP1306754 A JP 1306754A JP 30675489 A JP30675489 A JP 30675489A JP H02191755 A JPH02191755 A JP H02191755A
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JP
Japan
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fibers
tetrafluoroethylene
poly
weight
denier
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JP1306754A
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English (en)
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Herman H Forsten
ハーマン・ハンス・フオーステン
Peter E Frankenburg
ピーター・エドガー・フランケンバーグ
Jagdish N Shah
ジヤグデイツシユ・ナブニトラル・シヤー
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、ポリ（テトラフルオロエチレン）（ＰＴＦＥ
）繊維とガラス繊維との緊密な配合物のニードル加工し
たバットを含有する改善されたフィルター用フェルトに
関する。 フィルターとして有用な合成繊維フェルトは、例えば米
国特許環２，９１０，７６３号において公知であり、ま
たＰＴＦＥ繊維を含むこのようなフェルトは、例えば米
国特許環２．８９３．１０５号及び第２，９３３．１５
４号に記載されている。米国特許環２．８９３，１０５
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繊維を含むフィ
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
む市販のフィルターは、現在のますます厳しくなってい
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、フェルトに形にした場合、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）七ガラス繊維
との緊密な配合物が提供される。さらにこのフェルトは
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／フィラメントのポ
リ（テトラフルオロエチレン）と０．１〜１デニール／
フィ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が提供される。本発明
によればまたポリ（テトラフルオロエチレン）とガラス
ステーブル繊維の緊密な配合物であって、２〜２５ｄｐ
ｆのポリ（テトラフルオロエチレン）６５〜９９！ｉ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のニードル加工されたバットを含有
する改良されたフィルター用フェルトが提供される。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。このフィルター用フェルトは支持用
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〜ＩＯデニールであり、またガラス繊維
は０．２〜ｏ、４ｄｐｒであることが好適である。 本発明によればまた、６５〜９９１ｎ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
維とをピッカー中で配合し、さらＩここの繊維をカーシ
ング機で配合し、クロス・ラッピングにより不織バット
をつくり、バットを層状に集めて所望の厚さの層状バッ
トをつくり、二ドル・ルームでこのバットをニードル加
工して７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、フィルター用フェルトを製造する方法が提供
される。好ましくは層状のバットはポリ（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。 バットは１ｃｍ”当り２００〜４００本の針の透過（２
００〜４００ｎｅ６ｄｌｅ　　ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ
ｓ）でニードル加工されることが好ましい。 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環２．７７２，４
４４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環３，６６４，９１５号記
載の方法のようにＰ　Ｔ　Ｆ　Ｅフィルムを縦切りして
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１９
７γ年９月２０日に、開催された第１６回国際人造繊維
集会でジェー・レンツ（Ｊ　、Ｌａｎｔｓ）によって報
告された。 さらに他のＰＴＦＥｉ＆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ィルムをつくり
、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ず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（　５ｐｕｎ）ガラス繊維である。本発明の実施
例に用いられｊ；ガラス繊維はオーエンスフーニング（
Ｏｖａｎｓ　Ｃｏｒｎｉｎｇ）社製のものである。ガラ
ス繊維をリュマス（Ｌ　ｕｍｍｍｕｓ）カッターで所望
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ｒａｍを用いることができる。 本発明のフィルター用フェルトは、（１）ピッカーの中
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ェッブをつくり、（３）カーデイ
ング機から得られたカーデイングされたウェッブをクロ
ス・ラッピングし、得られたバットを一緒にして層状の
バットにし、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ッ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
は両側でバットをさらにニードル加工し、フェルトにす
ることによりつくることができる。配合した繊維のバッ
トはまた空気層状化法（ａｉｒｌａｙ）を用いることに
よりつくることができる。 フェルトは必要に応じ緊密化されていないフェルトをテ
ンター・フレーム上に置き、フェノレトを炉に通すこと
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ェルトの縁を保持す
る装置、例えばフェルトを炉の中で引っばり、フェルト
が過度に収縮するのを防ぐピンが備えられている。 炉にはフェ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２４０〜２５７℃
、最も好ましくは２５０〜２６５℃の温度の空気である
ことができる。高温空気をフェル）・の上面及び下面の
両方に対して吹きつけるために、空気ジェットを使用す
ることが好ましい。テンター−フレーム上において１８
ｍ／分以上、好ましくは２０〜３５ｍ／分、最も好まし
くは約２５〜３０ｍ／分の速度でフェルトを炉の中で前
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。７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。ローラーを用いて方向を変
化させることができる。好適なローラーは、直径が約３
０ｃｍ以上、最も好ましくは約４０〜５０ｃｍである。 フェルトは２回以上炉の中に通すことが望ましい。 本発明のフィルター用７エルトは、市販のポリ（フルオ
ロエチレン）１１４ｍのフェルトに比べ、改善された濾
過効率を有し、特にガス速度が非常に高く、例えば２．
１〜６．１ｍ／分である。１重量％のガラス繊維を含む
フィルター用のフェルトでも著しく改善された性質を有
している。 この試験においては、幅１ｃｍ、長さ１２．７ｃｍの試
験片を、２．２７ｋｇの張力をかけて鈎の間に保持する
。−組の鈎は静止しており、他の鈎を２７０’の角度で
前後に動かす。曲げた点で破断が起こるまでに動かした
回数を記録する。 ターバー（Ｔａｂｅｒ）摩耗試験（ＡＳＴＭ−Ｄ−１２
．７ｃｍＸ１２．７ｃｍの試料を平らな表面にのせる。 ２個の研摩用の車（大きさＣ５−１０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
（Ｆ　ｒａｓｉｅｒ）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、フェ
ルトの多孔性を測定する。 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測定の圧力差をつけるた時
の空気のｍ　３　／分／８１＆布のｍ″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／　ｒｎ　３の
単位に変換された量である。 坪量（Ｂ　ａｓｉｓ　Ｗｅｉｇｈｔ） 坪量は既知面積のフェルトの重さを測り、ｇ／ｍ１の単
位に変換して決定した。 厚　　さ 厚さは０．９３ｇ／ｃｍ’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。 只ａＳ± 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
力バルブとツレノイル・スイッ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ィルター（孔の
大きさ０．８μ）を置くことにより、効率を決定する。 絶対フィルターの重量増加は試料を通って通過する塵埃
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。 濾過効率の試験は、ｌ　１．４３ｘ　１６．５１　ｃｍ
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、空気の標準のフライ・アッシュ
の塵埃を加え、試料を通ったフライ・アッシュを集めそ
の量を秤量することにより測定される。 標準のフライ・アッシュの塵埃は米国ペンシルヴアニア
州エデイストーン（Ｅ　ｄｄｙｓ
【ｏｎｅ）の低硫黄西
ヴアージニア炭を燃焼させｊ；フィラデルフィア・エレ
クトリック社製の特性のよく知られたフライ・アッシュ
である。粒径分布（最大寸法）は次のとおりである。 粒径範囲（μ）　　　　重量％ ０　　−　６．２　　　　　１０ ６．３−　９．４　　　　　１５ ９．５−１７．５　　　　　２５ １１６−３３．５　　　　　２５ ３３．６−５４．、０．５ ＞５４．０　　　　　　１０ る。試料から洩れてくるフライ・アッシュ塵埃を捕集し
、別々の２時間の実験中２．１．３゜３．４．６及び６
．１．ｍ／分の空気速度において秤量する。各々の空気
の流速に対する洩の百分率は、次式 一方的方法は次の通りである。 ｌ、振盪乾燥機中において３０〜６０分間過剰のフライ
・アッシ１！Ｉ埃と浸透することにより試料にフライ・
アッシュ塵埃を予備被覆する。 ２、試料を試験機に取付け、７ライ・アッシュ塵埃を含
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／ａｍ”のパルス・ジェ
ットで０．０１秒間浄化する。 空気の温度は６５．５℃である。 ３、空気中のフライ・アッシュ塵埃含量は空気の実際の
１立方米当り９．２〜１８．４ｇに保たれから計算する
。 実施例　】 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７．６　ｃ　ｍ）を、ＰＴＦＥ７５％、ガラス繊
維２５％の重量比で配合する。配合した繊維をピッカー
に通し、次いで実験室用のガーネット・カーシング機を
通す。得られたウェッブを層状に合わせ、２７１ｇ／ｒ
ｎ”のバットにする。カーシング中、繊維は殆ど失われ
ない。 バットの一部を４００デニールのＰＴＦＥ糸から織った
ポリ（テトラフルオロエチレン）繊維の１２５ｇ／ｍ”
の目の粗い布の上に置き（試料ｌ）、バットの他の部分
羽目の粗い布の両側の上に置き（試Ｎ２）、バットの二
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、バット側面から個
々のニードル・パンチを行なう。得られたフェルトを５
分間２５０°Ｃで熱固定する。収縮は約１５％。 フェルト、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・アッシュは前述のものと異なり、ウーエインス
ポａ　（Ｗ　ａｙｎｓｂｏｒｏ）のデュポン（Ｄ　ｕｐ
ｏｎｔ）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である。 粒径範囲（μ） 〇−１ 〉８ 重量％ ３±１ ８±２ ４５±５ ２６±３ １８±２ 上述のフライ・アッシュよりもかなり細かいＡｌｚＯｘ
の塵埃を用いても同様な結果が得られた。 実施例　２ ６．７ｄｐｆで長さが１１．４３ｃｍのＰＴＦＥ繊維を
、０．３ｄｐｆで長さが５．０８ｃｍのガラス繊維と二
重円筒ピッカーの中で混合する。ピッカー中で予備混合
すると次の工程に非常に有利になる。即ちカーシング９
２種の繊維が容易に分離することが防がれるからである
。ガラス繊維を０．３、Ｉ２．２１．３５．５０，８０
，８６及び１ｏｏＴｉ量％含むバットをつくった。帯電
防止用の噴霧（ＪｉＦ、シェファー・ペイント（Ｓｃｈ
ａｅｆｅｒ　　Ｐ　ａｉｎＬ）社］を、カーシングの前
に配合した繊維に噴霧する。得られたｍｍの配合物を実
験用のガーネット・カーシング機を２回通しつつ、さら
に配合する。得られたウェッブをクロス・ラッピングし
、所望の坪量を得た。ガラス繊維を５０族重量％以上含
む配合物のガージングは著しく困難であった。 次にクロス・ラッピングしたバットを夫々ＰＴＦＥ織繊
維１２５ｇ／ｍ”の目の粗い織物の片側に手で載せる。 ゆるいバットの繊維を次に３６ゲージ、９バーブ（ｂａ
ｒｂ）の針を用い、通過長１１．１ｍｍ、１回に５５本
／　ｃ　ｒｎ　”の条件でバットの側面から目の粗い布
へニードル加工し、全部で７回ニードル・ルームを通す
。 この複合構造物をビン・フレーム上において５〜６分間
２６０°Ｃで熱固定し、５〜ｌＯ％収縮させる。生成物
の特性を第２、第３表に示す。 実施例　３ デニールが６．７ｄｐｆで、長さが１１．４３ｃｍのＰ
ＴＦＥ繊維を、デニールが０．３ｄｐｆで長さが５−０
８ｃｍのガラス繊維と手で混合する。１，３．５．９．
１４．２３及び２８重量％のガラス含量を存する配合物
を作る。この配合物を二重円筒ピッカーの中に通して２
種の繊維の十分な配合物をつくった。次にこの配合物を
実験室用のガーネット・カーシング機に２回通し、カー
シングしたバットをつくる。６．７ｄｐｆ、長さ１１．
４３ｃｍの繊維を実験室用のガーネット・カーシング機
に１回通し、１００％ＰＴＦＥ繊維のバットをつくる。 カーシングされたバットの層を含む層状のバットを、カ
ーシング機の後に置いたクロス・ラッピング機からつく
った。 ＰＴＦＥ及びＰＴＦＥ／ガラス繊維を含むバットを、４
端子のモック・レノ繊維（＋＋＋ｏｃｋ　　Ｌ　ｅｎｏ
ｗｅａｖｅ）　　（１２Ｘ　ｌ　２本／ｃｍ）の中で幅
３０．５ｃ　ｍ、　　１２５　ｇ／　ｍ”のＰＴＦＥｍ
ＩＩの目の粗い織物の片側の上に手で載せ、約５００ｇ
／ｍ”のフィルターをつくった。 層状のバットの繊維を次の条件下においてバットの側面
から目の粗い布にニードル・パンチする。 ３６ゲージ、９バーブ（ｂａｒｂ）の針透過長、　　　
　１．１．１ｃｍ 機械に７回通す １回毎にｃｍ２当り５５本の針を通す。 ニードル加工した複素構造物をピン・フレーム上におい
て５分間２６０℃において熱固定し、機械方向に５％、
横方向に１％収縮させる。 性質は第４表に示されている。 本実施例のフェルトの厚さが薄いのは、カーシングの前
に帯電防止剤を高度に噴霧したため、針がより有効メこ
通るようになったｌ：めと考えられる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. １．２〜２５デニール／フィラメントのポリ（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／フィラメントのガラス繊維１〜３５重量％を
    含有するポリ（テトラフルオロエチレン）繊維とガラス
    ・ステーブル繊維との緊密な配合物のニードル加工した
    バットを含有する改善されたフィルター用フェルト。
  2. ２．１〜２５重量％のガラス繊維が使用されている特許
    請求の範囲第１項記載のフィルター用フェルト。
  3. ３．１〜１０重量％のガラス繊維が使用されている特許
    請求の範囲第１項記載のフィルター用フェルト。
  4. ４．ポリ（テトラフルオロエチレン）繊維は５〜１０デ
    ニール／フィラメントである特許請求の範囲第１項記載
    のフィルター用フェルト。
  5. ５．ガラス繊維は０．２〜０．４デニール／フィラメン
    トである特許請求の範囲第４項記載のフィルター用フェ
    ルト。
  6. ６．２〜２５デニール／フィラメントのポリ（テトラフ
    ルオロエチレン）繊維６５〜９０重量％及び０．１〜１
    デニール／フィラメントのガラス繊維１〜３５重量％を
    含有するポリ（テトラフルオロエチレン）繊維とガラス
    ・ステーブル繊維との緊密な配合物の、ニードル加工し
    て支持用の目の粗い織物布に固定したバットを含有する
    改善されたフィルター用フェルト。
  7. ７．支持用の目の粗い布がポリ（テトラフルオロエチレ
    ン）繊維からつくられている特許請求の範囲第７項記載
    のフィルター用フェルト。
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