JPH0247244B2

JPH0247244B2 -

Info

Publication number: JPH0247244B2
Application number: JP57054607A
Authority: JP
Inventors: Kunio Amamya; Mikihiko Tanaka
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1990-10-19
Also published as: JPS58170514A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は集じん性能の良好な圧力損失の少ない
濾過布の製造方法に関するものである。従来、集
じん用バグフイルターや空気清浄用エアーフイル
ターの濾材としてガラス繊維織物が耐熱性、耐薬
品性、粒子補集効率の高いことからよく用いられ
ていた。しかしながら、ガラス繊維は、結節強度
に問題があり、極端に摩耗抵抗が悪く、濾過機に
組み込む際縫合性、形態化に問題があり、また振
動に対してもろい欠点を有しており、濾過布とし
て万能ではない。そこで、一般のフイルターメー
カーは、次に示す３つの観点から使用する用途に
最も適した材料を選択しているのが現状である。 (1) 濾材を構成する繊維物性剛性、強力、クリープ特性、摩耗抵抗、振動
に対する安定性、縫合、形態のしやすさ、シー
ル性 (2) 濾過工程で要求される物性耐薬品性、耐熱性、耐微生物性、濡れた状態
での動的な寸法安定性、吸着性、ケーキばなれ (3) 濾過性能最大通過粒子径、濾過効率、初期の流動抵
抗、流動抵抗の経時変化（目づまり、圧損失）これらの項目のうち(1)、(2)項は主として濾材に
使用される繊維により決まるもので、(3)項のみが
濾材の製造方法により決定されるものである。一
般的に合成繊維は、強靭性の尺度となるタフネス
〔切断強度（ｇ／ｄ）×切断伸度（％）〕の値がガ
ラス繊維より高く、濾材の繰り返し使用の面、縫
合性、形態化のしやすさの面でガラス繊維より格
段に優れている。この合成繊維の優れた性能を生
かした濾材の供給は業界から望まれているにもか
かわらず、最小捕集粒子径２〜3μ以下、捕集率
99％以上、初期の流動抵抗の少ないこと、動的な
寸法安定性の良好なこと等を満足する濾材は開発
されていなかつたのが現状である。本発明はかかる現状に鑑みて行われたもので、
適度の通気性能を有し集じん性能の良好な圧力損
失の少ない濾過布を得ることを目的とするもので
ある。かかる目的を達成するために本発明は次の
構成を有するものである。すなわち、本発明は経糸にトータル繊度50〜
300デニール、フイラメント繊度１〜８デニール
の仮撚加工糸からなる糸条を用い、緯糸にフイラ
メント繊度0.5デニール以下、トータル繊度50〜
300デニールからなる極細繊維束の長繊維糸条を
用いて両面緯朱子織物を製織後、針布式起毛機を
用いて該織物の巾方向の収縮率が生機織上げ巾の
20％以上、立毛密度が3000〜20000本／cm²になる
ように起毛加工を行い、しかる後に立毛布帛の空
隙率が70〜80％になるように該布帛の厚さ方向に
熱プレスを施こすことを特徴とする濾過布の製造
方法である。以下、本発明について詳細に説明する。本発明
で使用される経糸はトータル繊度50〜300デニー
ル、フイラメント繊度１〜８デニールの仮撚加工
糸である。トータル繊度が50デニール以下の場合
には糸条が細すぎて織物が低強力織物になるのみ
ならず、緯糸の屈曲が少なくなるので織物が平面
な織物になり、従つて起毛に際しては織物への針
のひつかかりが悪く、強いて強い条件で起毛処理
を行うと緯糸の損傷が大きくなる。一方、トータ
ル繊度が300デニール以上の場合には、織物の経
方向の強力の高い織物が得られるが、起毛処理時
の布帛の巾方向の収縮による布帛重量の過度の増
大やボリユームの出過ぎによつて合成繊維特有の
縫合性、形態化のしやすさがそそこなわれる。さ
らに、起毛処理の際おもに緯糸が損傷を受け、経
糸はほとんど損傷を受けないで、逆に経糸密度の
相対的な増大により経方向の強力が相対的に向上
し、それ故に高強力濾過布を狙う場合でも経緯の
強力バランスから300デニールを超えた太緯度糸
条を用いる利点はほとんど認められない。経糸の
フイラメント繊度としては１〜8dが必要がある。
フイラメント繊度１デニール未満の場合、布帛自
体がやわらかくなり過ぎ、本発明の布帛のような
両面組織の緯２重織物では経方向のヤング率、強
力が低くなり、経・緯バランスが取れない。一
方、強力の面からはモノフイラメントの方が高強
力を示すが、フイラメント繊度が8dを超えると
粒子捕集能力の面から繊維間隙が大き過ぎるため
通過粒子が多くなる。従つて強力、粒子捕集能
力、本発明の濾過布組織構造面からフイラメント
繊度１〜8dの長繊維を使用することが本発明の
重要な構成要件となる。次に、経糸として伸縮性嵩高仮撚加工糸を使用
することが本発明による立毛密度の高い高性能濾
過布を製造する上で必要である。伸縮性嵩高仮撚
加工糸を使用することにより立毛密度の高い立毛
布帛が得られる。起毛処理時の織物の張力状態を
想定した場合、繊維に張力のかかつた状態でおも
に緯糸繊維の切断、立毛化が行われ、次に織物が
針布を離れ布にかかつていた張力がなくなると経
糸の伸長回復により織物が経方向に収縮し、立毛
密度の向上、織物組織のチミツ化が促進される。
さらに仮撚加工糸を使用することにより粒子捕集
効率が向上するメリツトもある。このようなわけ
で、本発明の目的とする適度の通気性があり、か
つ集じん性能が良好で圧力損失の少ない濾過布を
製造するための経糸の条件としてトータル繊度50
〜300デニール、フイラメント繊度１〜8dからな
る伸縮嵩高仮撚加工糸からなる糸条であることが
必要かつ十分条件となる。本発明方法による濾過布の緯糸としてはフイラ
メント繊度0.5デニール下、トータル繊度50〜300
デニールからなる極細繊維束の長繊維糸条が使用
される。集じん性能、特に最小粒子捕集径は濾過
布を構成する単糸繊維の直径に大きく依存し、フ
イラメント繊度が0.5デニール以上になると繊維
直径が大きすぎ、そのため繊維間隙が大きくな
り、また起毛処理による立毛本数が少なく捕集効
率が低くなり、１〜2μ程度の微粉粒子の捕集が
十分にできなくなる。従つて、フイラメント繊度
0.5デニール以下の極細繊維束を緯糸に使用する
ことが本発明方法では、ぜひ必要な条件である。
緯糸のトータル繊度は50〜300デニールのものを
用いるが、トータル繊度が50デニール以下の場合
には得られた濾過布の強力が低くなり、濾過布と
しての耐久性に問題が生じる。一方300デニール
以上になると得られる濾過布の重量、ボリユーム
が大きく、捕集効率は向上するが通気度が減少
し、緯糸使用量が増加するため、コストが上昇す
ることになる。緯糸に用いる極細繊維の製造方法
は今までに提案された技術すなわち、多芯型複合
紡糸方法（海島繊維）より得た繊維を一成分抽出
除去によ極細繊維の製造法、二成分複合紡糸繊維
の物理的な割繊処理による細繊度繊維の製造法、
ジエツト紡糸やフラツシユ紡糸法に見られる高剪
断応力による細繊度繊維の製造法、ポリエステル
繊維の減量加工に見られる化学的溶解方法、高速
紡糸延伸方法のうち、いずれの繊維製造方法でも
利用可能であるが、コスト、操業性の点から高速
紡糸延伸方法による細繊度繊維製造方法が好まし
く用いられる。なお、緯糸に必要ならば仮撚加工を施して使用
してもよい。本発明では上述の経糸、緯糸を用いて両面緯朱
子織物を製織する。製織に際しては、普通織機、
レピア織機、ウオータージエツトルーム、エアジ
エツトルーム等の通常の織機が使用されるが、生
産性の観点からウオータージエツトルームが好ま
しく用いられる。また本発明方法では織物組織と
して両面緯朱子組織が使用されるが、これはおも
に緯糸を起毛する場合、緯糸の浮き数の多い緯朱
子組織を使用することにより起毛工程での巾方向
の収縮が容易でかつ均一な毛並や高い毛羽密度を
得ることができるからである。また両面朱子織物
にすることにより起毛処理に際しては緯糸が切断
され、損傷を受けるものの緯糸密度の向上により
十分に高い引裂強力、引張強力を保持することが
可能になる。そのうえ、両面起毛処理牢を施すこ
とにより布帛の一体感を増し、ボリユームアツプ
が図られ、高い立毛密度を有しているため粒子捕
集能力の向上が期待できる。上で述べた方法により製織した織物は、次に針
布起毛機を用いて織物の巾方向の収縮率が生機織
上げ巾の20％以上、好ましくは25〜50％、立毛密
度が3000〜20000本／cm²になるように起毛加工を
行う。この場合、針布起毛機として油圧式又はベ
ルト式の複式起毛機が好ましく用いられる。起毛
機には針布起毛機の他、エメリーペーパーによる
エメリー起毛機、毛織物の起毛によく使用される
あざみ起毛機等もあるが、本発明の目的とする粒
子捕集性能が良好で適度の通気性を有する合成繊
維製濾過布を得るためには操業性、作業能率の面
及び毛羽長の長い、立毛密度の高い布帛の得られ
る点からベルト式又は油圧式の針布複式起毛機が
最も好ましく用いられる。起毛処理に際しては巾方向に生機織上げ巾の20
％以上収縮させることにより毛羽落ちの少ないボ
リユームアツプした立毛密度の高い布帛が得られ
る。巾入りが20％未満の場合には通気度は高いけ
れども、目の粗い織物地組織の見える布帛とな
り、粒子捕集性能が悪く目的とする濾過布は得ら
れない。一方、巾入りが50％を超えると生機織上
げ経糸密度にもよるが、起毛回数が増大し起毛処
理時の織物の巾入りが極端に悪くなり、起毛能率
の面及び緯糸の損傷の面から不利である。このよ
うな理由から操業面、布帛の力学的性能面の両方
から考えて巾方向の収縮を生機織上げ巾の20〜50
％程度収縮させるのが得策である。さらに望まし
くは25〜50％である。また、粒子捕集性能に密接な関係のある立毛密
度は3000〜20000本／cm²の範囲にあることが必要
である。なぜならば、立毛密度が3000本／cm²未満
の場合、いわゆる織物の地組織が見えており、起
毛された繊維も大部分が切断されずループのまま
で残つているものが多く、粒子捕集性能が悪くな
る。一方、20000本／cm²を超える立毛密度の場合、
粒子捕集性能はよいが緯糸の損傷が大きくなり過
ぎ、引裂強力の低下が著しくなる。なお、起毛処理は通常のリラツクス、精練を行
つた織物あるいは製織後そのまま起毛を行ういわ
ゆる生機起毛のいずれで行つてもよく、また起毛
前にシリコンエマルジヨン、ポリエチレンエマン
ジヨン等の柔軟仕上剤を付与することにより織物
の経・緯の平滑性を向上させた後起毛処理を行つ
てもよい。上述の起毛方法により得られた立毛布帛は、次
にその厚み方向に熱プレス加工にて20〜60％圧縮
し、空隙率を70〜80％に調整する。すなわち、ボリユームアツプした毛羽密度の高
い極細繊維束からなる通気性良好な立毛布帛を熱
プレス加工にて圧縮し、布帛組織の緻密化を図る
ことにより粒子捕集能力が高く、かつ適度の通気
度を有する濾過布が得られる。立毛布帛を熱プレ
ス加工で厚み方向に圧縮する場合、圧縮率が20％
未満では組織の緻密化が十分に図られず、嵩高性
及び通気度は良好であるが、捕集能力が悪く通過
粒子が多くなる。一方、圧縮率が60％を超えると
組織の緻密化は図られるが、通気度が減少し圧力
損失の大きな濾過布しか得られない。また、本発
明方法により製造される立毛布帛の場合、空隙率
が濾過性能をよく反映し、空隙率を70〜80％にす
ることで布帛に適当な嵩高性を与え、粒子の衝突
頻度の増大をもたらす。さらに布帛の緻密性も十
分に保持されており粒子捕集効率が高い。なお、
空隙率は次式より算出されるものである。空隙率＝繊維の実体積／繊維集合体の全体積×100
（％）空隙率が70％未満の場合、布帛が緻密化され過
ぎ、起毛処理による嵩高性を狙い通気度の向上を
図つたにもかかわらず、圧力損失が大きくなり、
通常の高密度織物と大差なく本発明の目的とする
濾過布は得られない。一方、空隙率が80％を超え
ると通気度、嵩高性は向上するが組織の緻密化が
図られず、通過粒子の多い不満足な濾過布しか得
られない。以上述べたように本発明方法では起毛加工によ
る嵩高性の付与、通気性の改良を図り、一方熱プ
レス加工により組織の緻密化を図り捕集能力の向
上をもたらす。また、最小捕集粒子径と密接な関
係のある極細繊維束の使用の組合せによりはじめ
て本発明の目的とする圧力損失の少ない捕集能力
の高い濾過布が得られる。なお、本発明で使用さ
れる熱プレス加工機としてはカレンダー機械（ロ
ーラーカレンダー、フリクシヨンカレンダー、シ
ユライナーカレンダー）、ロータリープレス、フ
ルデカタイザー、セミデカタイザー、転写プリン
ト機等いずれの熱プレス加工機でも使用できるが
任意の圧力、温度が自由に設定できるカレンダー
仕上機械が好ましく用いられる。また、濾過布の
用途によりシリコン、フツソ系等の撥水剤を付与
した後熱プレス加工による圧縮加工を行つてもよ
い。本発明で使用される合成繊維フイラメントとし
てはナイロン６、ナイロン66で代表されるポリア
ミド系合成繊維、ポリエチレンテレフタレートで
代表されるポリエステル系合成繊維、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンで代表されるポリオレフイン
系合成繊維、トリアセテートで代表される酢酸セ
ルローズ系半合成繊維等の熱可塑性繊維が使用さ
れる。次に実施例により本発明方法の説明を行うが、
本発明はこれになんら限定されるものではない。実施例１経糸のポリエチレンテレフタレート繊維の仮撚
加工糸150D／48Fを使用し、緯糸には極細ポリエ
チレンテレフタレート繊維100D／400Fを使用し
てウオータージエツトルームにより両面緯２重５
枚朱子織物を製織した。生機の織上げ巾は170cm、
生機密度は経糸本数70本／吋、緯糸本数170本／
吋であつた。この織物をリラツクス精練後、市販の起毛剤キ
モールＮ（大阪ケミカル(株)社製品、シリコン高級
脂肪酸エステル系白色ペースト）の２％水溶液に
絞り率80％で処理した後、油圧式の針布起毛機に
より表10回、裏７回の起毛加工を行い、起毛上り
巾92cmの立毛布帛を得た。これは生機織上げ巾に
対して46％収縮しており、その目付は320ｇ／m²
であつた。この立毛布帛の立毛密度を顕微鏡によ
り観察したところ17000本／cm²の立毛を有してお
り、立毛密度の高いものであつた。次にコツトン
ボウルと鋳鉄製金属ボウルからなるカレンダーを
用いて70Kg／cm²の圧力下でローラー表面温度190
℃にてプレス処理を行つたところ、立毛布帛の厚
みがプレス処理前の50％に減少し、空隙率75％、
通気度５cm²／cm²／秒の性能を有するものとなつ
た。通気度の測定はJIS−Ｌ−1018ブラジール型
試験機によつて行つた。上記布帛の引張強力、引
裂強力をJIS−Ｌ−1096に準じて行つたところ、
引張強力はタテ120Kg／５cm巾、ヨコ50Kg／５cm
巾、引裂強力はタテ６Kg、ヨコ３Kgを示し、良好
な力学的性質を有していた。ここで該布帛の濾過布としての性能テストを下
記〔試験方法〕によつて行い、その結果を第１表
に示した。第１表から明らかなように本発明方法
による濾過布は良好な捕集性能を有していた。〔試験方法〕塩化ビニル板よりなる粉じん箱（容積400）
にカーボンブラツク微粉（商品名：旭カーボン
HS−500）を入れ50ｇ／m²の粉じん濃度でミリポ
アコーポレーシヨン社製吸引装置を用いて試験す
べき濾過布にメンブランフイルター（孔径0.8μ、
東洋濾紙(株)製品TM−80）を重ね流速12ｍ／分、
サンプリング量10／分×３分間でメンブランフ
イルターへの通過粒子個数を顕微鏡で計数した。
測定回数は１試料につき20回の測定を行い、全有
効濾過面に換算することにより試験すべき濾過布
の通過粒子個数とした。

【表】本発明方法との比較のため次に示す比較例１〜
６による比較試料を作成し本発明方法との比較を
行つた。その結果をもあわせて第１表に示した。比較例１実施例１において、カレンダーによるプレス加
工を行う前の布帛の濾過性能を調べた。該布帛は
目付320ｇ／m²、厚さ２mm、空隙率89％、通気度
６cm²／cm²／秒からなるものである。その濾過性能
を第１表に示す。第１表から明らかなように、本
発明方法と比較すると、比較例１の試料は通過粒
子数が多く濾過性能で不十分であり、カレンダー
効果が重要であることがわかる。比較例２経糸にポリエチレンテレフタレート繊維の仮撚
加工糸150D／48Fを使用し、緯糸にポリエチレン
テレフタレート繊維100D／96Fを使用し、ウオー
タージエツトルームにより両面緯２重５枚朱子織
物を製織した。生機織上げ巾は170cm、生機密度
は経糸本数70本／吋、緯糸本数170本／吋であつ
た。次に実施例１に準じて起毛加工、熱プレス加工
を行つた。得られた該布帛は、目付320ｇ／m²、厚さ1.1
mm、立毛密度7000本／cm²、空隙率76％、通気度５
cm²／cm²／秒からなるものである。濾過性能結果を
第１表に示す。第１表から明らかなように通過粒
子数が多くメンブランフイルターへの付着が顕著
であり、立毛を構成するフイラメント繊度が重要
であることがわかる。比較例３実施例１に準じた糸使いで製織したポリエステ
ル繊維を油圧式針布起毛機により表４回、裏２回
起毛加工を行つた。該布帛の起毛上り巾は145cm
で生機織上げ巾より15％収縮した。目付は200
ｇ／m²、厚さは１mmで、その立毛密度を顕微鏡に
より観察すると2000本／cm²でループ毛羽が多くカ
ツト率50％の立毛密度の低い布帛であつた。次に
該布帛を実施例１に準じてカレンダーで熱プレス
処理を行い、厚み0.5mm、空隙率71％、通気度３
cm²／cm²／秒の布帛を得た。該布帛の濾過性能を第
１表に示すが、個数を数えるまでもなくメンブラ
ンフイルターへの通過粒子の付着が顕著であり、
粒子捕集性能に立毛密度が重要であることが明ら
かである。比較例４実施例１に準じて製造された立毛布帛、目付
200ｇ／m²、厚さ２mm、立毛密度17000本／cm²を鋳
鉄製金属ボウルとコツトンボウルよりなる実施例
１で使用したカレンダーで、10Kg／cm²の圧力下、
ローラー表面温度140℃にてプレス処理を行つた
ところ、該布帛は厚さ1.7mm通気度５cm²／cm²／秒、
空隙率85％の性能を有するものであつた。次に、
該布帛の濾過性能を調べた。結果を第１表に示す
がメンブランフイルターへの通過粒子が観察され
性能面で不満足な結果を与え、熱プレス加工の圧
縮率が重要であることがわかる。比較例５実施例１に準じて製造された立毛布帛（目付
320ｇ／m²、厚さ２mm、立毛密度17000本／cm²）を
実施例１でのカレンダー加工機にてローラー圧力
100Kg／cm²、ローラー表面温度210℃で熱プレスし
たところ、目付320ｇ／m²、厚さ0.7mm、空隙率67
％、通気度２cm²／cm²／秒の性能を有する布帛であ
つた。次に該布帛の濾過性能テストを行い結果を
第１表に示す。メンブランフイルターへの通過粒
子は認められず良好な捕集性能を有していた。しかし通気度が低く濾過流量が少なく効率が悪
かつた。このことから熱プレス加工の圧縮率の範
囲が重要であることがわかる。比較例６市販ガラス濾紙（東洋濾紙(株)製の大気粉じん量
測定用GB−100R）を用い、その濾過性能を調べ
た。結果を第１表に示す。これと比較すれば明らかなように本発明方法
（実施例１）により得られた濾過布は粒子捕集性
能面で市販のガラス繊維濾紙に匹敵する性能を有
していることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

１経糸にトータル繊度50〜300デニール、フイ
ラメント繊度１〜８デニールの仮撚加工糸を用
い、緯糸にフイラメント繊度0.5デニール以下、
トータル繊度50〜300デニールからなる極細繊維
束の長繊維糸条を用いて両面緯朱子織物を製織
後、針布式起毛機を用いて該織物の巾方向の収縮
率が生機織上げ巾の20％以上、立毛密度が3000〜
20000本／cm²になるように起毛加工を行い、しか
る後に立毛布帛の空隙率が70〜80％になるように
該布帛の厚さ方向に熱プレスを施すことを特徴と
する濾過布の製造方法。