JPH0576724A

JPH0576724A - 耐熱性脱臭濾材

Info

Publication number: JPH0576724A
Application number: JP3245575A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Koase; 清小阿瀬; Yasuhiro Tanaka; 康弘田中; Kazuyuki Shimizu; 和幸清水
Original assignee: Ichikawa Woolen Textile Co Ltd
Current assignee: Ichikawa Woolen Textile Co Ltd
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【目的】長期に亘り、優れた脱臭性能を有し、高温下で
の熱による劣化がなく、難燃性，成形性及び形状保持性
が向上した耐熱性脱臭濾材を提供する。【構成】芳香族ポリイミド繊維と繊維状活性炭とを混紡
したウエッブを積層し、ニードリングして絡合一体化し
た不織布体を形成し、平面的な面積変化を規制した状態
で当該不織布体を熱処理して繊維間の絡合を緊密化した
耐熱性脱臭濾材。また、芳香族ポリイミド繊維を２０重
量％以上、７０重量％以下、繊維状活性炭を３０重量％
以上、８０重量％以下、とした。さらに、前記ウエッブ
を芳香族ポリイミド繊維からなる編織物に重ねた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性脱臭濾材に係
り、特に、高温の含じんガス中の夾雑物などを吸着除去
する耐熱性脱臭濾材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、比較的低温下で使用される脱臭濾
材は、例えば、ポリエステル系繊維やポリプロピレン系
繊維などの熱融着繊維と、繊維状活性炭とを組み合わ
せ、熱融着して、形状保持性、成形性を付与したものが
一般的に使用されている。しかしながら、この脱臭濾材
は、耐熱性に劣り、高温下での使用に限界があるという
問題があった。

【０００３】そこで、このような問題を解決するための
耐熱性脱臭濾材として、耐熱性及び難燃性に優れた芳香
族ポリアミド繊維やポリフェニレンサルファイト繊維
（以下、ＰＰＳ繊維という）などと、繊維状活性炭とを
組み合わせた不織布体をニードリングし、絡合一体化し
たものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記耐
熱性脱臭濾材は、前記不織布体をニードリングするだけ
では、濾材としての強度，形状保持性，成形性などを得
ることができなかった。そこで、前記ニードリング後の
不織布体に樹脂を含浸，または、スプレーするなどし
て、強度，形状保持性，成形性を得る必要があり、手間
がかかるという問題があった。さらに、前記樹脂は、芳
香族ポリアミド繊維やＰＰＳ繊維などに見合う耐熱性樹
脂を使用する必要があり、このような耐熱性樹脂は、高
価であるためコストがかかるという問題もあった。また
さらに、前記繊維状活性炭の表面を耐熱性樹脂が被覆す
るため、活性炭に無効部分が生じて一定容積当たりの吸
着除去能力が低下し、また、濾材の圧力損失が高くな
り、脱臭性能が低下するという問題があった。

【０００５】本発明は、このような問題を解決すること
を課題とするものであり、長期間に亘って、優れた脱臭
性能を有すると共に、高温下での熱による劣化がなく、
難燃性，成形性及び形状保持性が向上した濾過抵抗の低
い耐熱性脱臭濾材を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、芳香族ポリイミド繊維と繊維状活性炭とを
混紡したウエッブを積層し、ニードリングして絡合一体
化した不織布体を形成し、平面的な面積変化を規制した
状態で当該不織布体を熱処理して繊維間の絡合を緊密化
したことを特徴とする耐熱性脱臭濾材を提供するもので
ある。

【０００７】そして、前記芳香族ポリイミド繊維と繊維
状活性炭との混紡割合は、芳香族ポリイミド繊維を２０
重量％以上、７０重量％以下、繊維状活性炭を３０重量
％以上、８０重量％以下、としたことを特徴とする耐熱
性脱臭濾材を提供するものである。さらに、芳香族ポリ
イミド繊維と繊維状活性炭とを混紡したウエッブを芳香
族ポリイミド繊維からなる編織物に重ね、ニードリング
して絡合一体化した不織布体を形成し、平面的な面積変
化を規制した状態で当該不織布体を熱処理して繊維間の
絡合を緊密化したことを特徴とする耐熱性脱臭濾材を提
供するものである。

【０００８】

【作用】芳香族ポリイミド繊維は、その断面形状が異形
であり、融点を持たず、耐熱性に極めて優れている。ま
た、４５０℃で炭化分解が始まり、難燃性能もＬＩＯ値
（限界酸素指数）が３７と極めて優れた性能を有してい
る。さらに、ガラス転移温度（３１５℃）前後で、大き
な収縮性と成形性を発揮する。この芳香族ポリイミド繊
維の収縮性は、他の耐熱性繊維、例えば、図４に示すよ
うに、芳香族ポリアミド繊維やモダアクリル繊維などの
高収縮タイプの繊維と比較しても極めて良好であり、優
れた成形性を有する。尚、図４は、各繊維の温度（℃）
と収縮率（％）との関係を示す図である。

【０００９】濾材としての圧力損失を少なくするために
は、濾材の濾過面積を大きくすることが不可欠である。
芳香族ポリイミド繊維は、成形性に極めて優れているた
め、容易に任意の形状を形成することができる。従っ
て、プリーツ加工等により、簡単に濾材の濾過面積を大
きくすることができ、圧力損失を少なくすることが可能
である。

【００１０】このような特性を有する芳香族ポリイミド
繊維と繊維状活性炭とを混紡して、ウエッブを構成し、
これをニードリングして絡合一体化し、前記不織布体を
形成するため、濾材に優れた脱臭性能を付与すると共
に、高温下での熱による劣化がなく、難燃性，成形性を
向上することができる。さらに、前記不織布体の平面的
な面積変化を規制した状態で当該不織布体を熱処理して
繊維間の絡合を緊密化するため、濾材としての強度及び
形状保持性を向上することができる。

【００１１】前記芳香族ポリイミド繊維の長所を十分に
発揮すると共に、さらに良好な脱臭性能を得るために
は、前記ウエッブを構成する芳香族ポリイミド繊維と繊
維状活性炭との混紡割合を考慮することが望ましい。前
記芳香族ポリイミド繊維の含有量が２０重量％未満であ
ると、芳香族ポリイミド繊維の特性を十分に発揮するこ
とができず、良好な耐熱性，収縮性及び成形性を得るこ
とが困難となる。一方、繊維状活性炭の含有量が３０重
量％未満であると、十分な脱臭性能を発揮することが困
難となる。これより、前記混紡割合は、芳香族ポリイミ
ド繊維を２０重量％以上、７０重量％以下、繊維状活性
炭を３０重量％以上、８０重量％以下、とすることが望
ましい。

【００１２】また、前記ウエッブを芳香族ポリイミド繊
維からなる編織物に重ね、これをニードリングして絡合
一体化し、前記と同様に処理することで、前記利点に加
え、濾材の強度，形状保持性をさらに向上することが可
能となる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明に係る実施例について説明す
る。（実施例１）図１は、実施例１に係る耐熱性脱臭濾材を
示す断面図である。図１に示すように、実施例１に係る
耐熱性脱臭濾材１０は、先ず、太さ＝３ｄ、長さ＝６０
ｍｍの芳香族ポリイミド繊維と、直径＝１０〜１５μｍ
の繊維状活性炭とを、芳香族ポリイミド繊維＝６０重量
％、繊維状活性炭＝４０重量％、の割合で混紡したウエ
ッブ１（７０ｇ／ｍ²）を５３０回／インチ²でニード
リングして絡合一体化した不織布体を形成した後、この
不織布体を長方形に切断する。

【００１４】次いで、この不織布体の平面的な面積変化
を規制する目的で、長方形の金属製の枠を用いて、長方
形の不織布体の４辺を両面から把持し、３３０℃の熱風
で１０分間熱処理する。このようにして、前記不織布体
をその厚さ方向に収縮させ、平板状とした。以上のよう
にして、厚さ＝０．８ｍｍ、目付＝６０ｇ／ｍ²、通気
＝２５０ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃ、平板状の多孔質な耐熱
性脱臭濾材１０を得た（発明品１）。

【００１５】次に、比較として、太さ＝３ｄ、長さ＝６
０ｍｍの芳香族ポリアミド繊維からなるウエッブと、直
径＝１０〜１５μｍの繊維状活性炭からなるウエッブと
を積層し、両者の割合が芳香族ポリアミド繊維＝６０重
量％、繊維状活性炭＝４０重量％となるようにした繊維
層（７０ｇ／ｍ²）を５３０回／インチ²でニードリン
グして絡合一体化した不織布体を形成する。

【００１６】次いで、この不織布体に前記と同様の処理
を行い、厚さ＝１．０ｍｍ、目付＝６０ｇ／ｍ²、通気
＝２７０ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃ、平板状の多孔質な脱臭
濾材を得た（比較品１）。次に、前記発明品１及び比較
品１を各々石油ファンヒータに装着して、以下に示す条
件で試験を行った。

【００１７】吸い込み風速＝１．０ｍ／ｓｅｃ熱風温度＝２６０℃ 試験時間＝１０００時間この試験の結果、発明品１は、試験中に繊維状活性炭の
脱落がなく、１０００時間の試験終了後においても、装
着前の形状を保持しており、脱臭効果も良好であった。
これに対し、比較品１は、試験中に活性炭が脱落するな
ど、形状保持性に劣り、後半には、脱臭性能の低下が確
認された。これより、芳香族ポリイミド繊維と繊維状活
性炭とを混紡したウエッブを用いた脱臭濾材は、高温下
での長期使用においても劣化がなく、極めて優れた形状
保持性，脱臭性能を発揮することが立証された。

【００１８】尚、芳香族ポリイミド繊維としては、例え
ば、「レンチングＰ−８４」（商品名；オーストリア・
レンチング社）として市販されている繊維が代表的であ
る。この繊維は、ベンゾフェノンテトラカルボン酸＝無
水物（ＢＴＤＡ）、トルイレンジイソシアネート（ＴＤ
Ｉ）及びメチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）の３者混合物との縮重合物を主成分として紡糸され
たものであり、特性として、ガラス転移点（３１５℃）
以上の温度の雰囲気条件下で、高収縮，硬化することが
知られている。（実施例２）図２は、実施例２に係る不織布体を示す断
面図であり、図３は、図２に示す不織布体をプリーツ成
形した状態を示す断面図である。

【００１９】図２に示すように、先ず、太さ＝３ｄ、長
さ＝６０ｍｍの芳香族ポリイミド繊維と、直径＝１０〜
１５μｍの繊維状活性炭とを、芳香族ポリイミド繊維＝
５０重量％、繊維状活性炭＝５０重量％、の割合で混紡
したウエッブ１（６０ｇ／ｍ ²）を、芳香族ポリイミド
繊維からなる粗い基布２（４０ｇ／ｍ²）に重ね、これ
を５３０回／インチ²でニードリングして絡合一体化し
た不織布体１１を形成する。

【００２０】次いで、図３に示すように、この不織布体
１１の平面的な面積変化を規制すると同時に成形を行う
目的で、プリーツ状の金属製の枠を用いて、３３０℃の
熱風で１０分間熱処理する。このようにして、前記不織
布体をその厚さ方向に収縮させると共に、プリーツ状に
成形する。以上のようにして、厚さ＝１．０ｍｍ、目付
＝９８ｇ／ｍ²、通気＝２１０ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃ、
プリーツ状に成形された多孔質な耐熱性脱臭濾材１０
（発明品２）を得た。

【００２１】次に、この発明品２と実施例１で得た発明
品１とを吸い込み風速１．０ｍ／ｓｅｃで、圧損試験を
行ったところ、発明品１は、圧損＝２．０ｍｍＡｇに対
し、プリーツ成形した発明品２は、圧損＝１．８ｍｍＡ
ｇと良好な値を示した。これより、前記ウエッブを芳香
族ポリイミド繊維からなる基布に重ね、これをニードリ
ングして絡合一体化した不織布体に前記処理を行うこと
で、より、濾材の強度，形状保持性が向上できることが
わかる。

【００２２】尚、本実施例では、金属製の枠を用いて熱
処理を行ったが、これに限らず、平面的な面積変化を規
制した状態で熱処理が可能であれば、他の手段を用いて
もよい。また、平板状の濾材の場合は、例えば、連続し
た帯状の不織布体をテンター式の熱風装置で連続熱処理
してもよい。また、不織布体を円筒状にニードリング形
成し、円筒状の耐熱性脱臭濾材とすることもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、ウエッブを芳香族ポリイミド繊維と繊維状
活性炭とを混紡して構成したことで、芳香族ポリイミド
繊維の特性である優れた耐熱性，難燃性，収縮性及び成
形性と、繊維状活性炭の特性である優れた脱臭効果を濾
材に付与することができる。また、このウエッブをニー
ドリングして絡合一体化した不織布体を形成し、この不
織布体の平面的な面積変化を規制した状態で当該不織布
体を熱処理して繊維間の絡合を緊密化することで、濾材
としての強度及び形状保持性を向上することができる。

【００２４】この結果、長期間に亘って優れた脱臭性能
を有すると共に、高温下での熱による劣化がなく、難燃
性，成形性及び形状保持性を向上した耐熱性脱臭濾材を
提供することができる。また、請求項２記載の発明によ
れば、前記芳香族ポリイミド繊維と繊維状活性炭との混
紡割合を限定することで、さらに優れた脱臭性能，耐熱
性，難燃性，成形性及び形状保持性を向上することがで
きる。

【００２５】そして、請求項３記載の発明によれば、前
記ウエッブを芳香族ポリイミド繊維からなる編織物に重
ねることで、前記効果に加え、濾材の強度，形状保持性
をさらに向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る耐熱性脱臭濾材を示す断面図で
ある。

【図２】実施例２に係る不織布体を示す断面図である。

【図３】図２に示す不織布体をプリーツ成形した状態を
示す断面図である。

【図４】本発明に係る芳香族ポリイミド繊維及び他の耐
熱性繊維における温度と収縮率との関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ウエッブ２基布１０耐熱性脱臭濾材１１不織布体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芳香族ポリイミド繊維と繊維状活性炭と
を混紡したウエッブを積層し、ニードリングして絡合一
体化した不織布体を形成し、平面的な面積変化を規制し
た状態で当該不織布体を熱処理して繊維間の絡合を緊密
化したことを特徴とする耐熱性脱臭濾材。
【請求項２】前記芳香族ポリイミド繊維と繊維状活性
炭との混紡割合は、芳香族ポリイミド繊維を２０重量％
以上、７０重量％以下、繊維状活性炭を３０重量％以
上、８０重量％以下、としたことを特徴とする請求項１
記載の耐熱性脱臭濾材。
【請求項３】芳香族ポリイミド繊維と繊維状活性炭と
を混紡したウエッブを芳香族ポリイミド繊維からなる編
織物に重ね、ニードリングして絡合一体化した不織布体
を形成し、平面的な面積変化を規制した状態で当該不織
布体を熱処理して繊維間の絡合を緊密化したことを特徴
とする請求項１または請求項２記載の耐熱性脱臭濾材。