JPH0236704B2 - - Google Patents

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JPH0236704B2
JPH0236704B2 JP60249975A JP24997585A JPH0236704B2 JP H0236704 B2 JPH0236704 B2 JP H0236704B2 JP 60249975 A JP60249975 A JP 60249975A JP 24997585 A JP24997585 A JP 24997585A JP H0236704 B2 JPH0236704 B2 JP H0236704B2
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fibers
weight
poly
tetrafluoroethylene
felt
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JP60249975A
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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、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ツトを含有する改善されたフ
イルター用フエルトの製造方法に関する。 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、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
緊密な配合物のニードル加工したバツトを含有す
る改善されたフイルター用フエルトが提供され
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。 本発明によればまたポリ（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のニードル加
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。 本発明によればまた、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、必要に応じクロス・
ラツピングにより不織パツトをつくり、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、フイルター用フエルトを製造する
方法が提供される。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物の
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。 ピツカーについては、たとえばJIS用語辞典
繊維編、416頁、1978年、THE AMERICAN
COTTON HANDBOOK、Vol １、第３版、
222〜227頁、Fairachild′s Dictionary of
Textiles、第６版、453頁1979年参照。 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。 本発明の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
（airlay）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〜
35m／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2.1〜6.1m／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系から織
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
焼ポ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)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 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、さらにこれら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
    分間加熱することによりフエルトを熱固定する、
    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・ステープル繊維との緊密な配合物の
    ニードル加工したバツトを含有する改善されたフ
    イルター用フエルトの製造方法。 ２ 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、さらにこれら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・ルームでこの層
    状のバツトをポリ（テトラフルオロエチレン）繊
    維の目の粗い織物の片側又は両側にニードル加工
    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分間加熱することに
    よりフエルトを熱固定する、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
    ープル繊維の緊密な配合物の、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ツトを含有
    する改善されたフイルター用フエルトの製造方
    法。 ３ ニードル加工の密度は１cm2当り200〜400個の
    針を通す程度である特許請求の範囲第２項記載の
    方法。
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