バグフィルター用濾布およびバグフィルター
【課題】光触媒機能を十分に発揮し、しかも繰り返し使用中に光触媒の脱落を極限まで少なくした、バグフィルター用濾布およびバグフィルターの提供をする。
【解決手段】本発明のバグフィルター用濾布は、光触媒がフッ素樹脂中に分散して担持されてなるフッ素繊維を含むバグフィルター用濾布であって、前記光触媒を含むフッ素樹脂は、前記フッ素繊維の少なくとも表面の周方向に渡って存在していることを特徴とする。本発明のバグフィルターは、上記バグフィルター用濾布を袋状に縫製したものである。
【解決手段】本発明のバグフィルター用濾布は、光触媒がフッ素樹脂中に分散して担持されてなるフッ素繊維を含むバグフィルター用濾布であって、前記光触媒を含むフッ素樹脂は、前記フッ素繊維の少なくとも表面の周方向に渡って存在していることを特徴とする。本発明のバグフィルターは、上記バグフィルター用濾布を袋状に縫製したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温の排ガス中に含まれるダストを高い捕集効率にて濾過するためのバグフィルター濾布およびバグフィルターに関するもので、詳しくは、光触媒を担持したフッ素繊維を含むバグフィルター濾布およびバグフィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空気を清浄化するフィルターには、内部濾過フィルターと表面濾過フィルターとがあり、集塵機分野では一般に表面濾過フィルターが用いられる。表面濾過とは、ダストをフィルター表面で捕集してダスト層を形成させ、そのダスト層によって次々にダストを捕集し、ダストがある程度の厚さになったら、フィルター表面からダスト層を除去し、再びフィルター表面にダスト層を形成させる操作を繰り返すものである。
【０００３】
ダスト層の除去過程においては、フィルターから高効率でダストを除去することが求められる。それは、フィルター表面に高剥離性を付与することで達成される。高剥離性付与の具体的方法としては、フィルター表面を加圧加熱（カレンダー）処理して表面を平滑にしたもの、表面にシリコーン樹脂やフッ素樹脂を加工したもの、あるいはフッ素樹脂製微多孔膜をラミネートしたものなどが挙げられる。
【０００４】
しかしながら、上記の高剥離性は、いずれも粘着性物質のダストに対しては効果を十分に発揮することができず、粘着性物質が表面に付着するとそのフィルターは、ダスト層の除去効率が著しく低下してしまうといった欠点があった。
【０００５】
また、高温排ガス中には、ＳＯｘやＮＯｘ、あるいはダイオキシンといった有害ガスが含まれている事が多く、これらはフィルターで除去することが不可能であるために、別に除去機構を設けて、ガスを除去する必要があった。
【０００６】
かかる問題を解決するために、近年は空気や水の浄化や抗菌用途に活用できる有効な物質として注目を集めている酸化チタン等の光触媒を利用することが提案されている。特にフッ素樹脂は光触媒により侵されない有機物であるため、フッ素樹脂を光触媒の担持体としたフィルターが提案されている。
【０００７】
かかるフッ素樹脂を光触媒の担持体とした従来技術におけるフィルターとしては、特許文献１にあるように、光触媒機能を有する金属化合物を含有するフッ素樹脂繊維で形成されたフィルターが提案されている。しかしながら、この文献中の方法で作製された繊維は、シートに光触媒を塗布した後でシートを引っ掻いて繊維を得ているため、光触媒の分布が均一でなく、光触媒が存在しない表面が多くなってしまうため、光触媒効果が十分に発揮されなかった。
【０００８】
また、特許文献２にあるように、耐熱性繊維集合体に光触媒反応生成物質が担持せしめられているフィルターを用いることもできる。しかしながら、この文献中での担持方法では、光触媒反応生成物質の耐熱性繊維集合体への付与が単にバインダーを介していたり、耐熱性繊維集合体に光触媒反応生成物質が単に含浸・付着したのみの方法であったため、光触媒の担持力が十分でなく、繰り返し使用中に光触媒が脱落してしまうといった問題点があった。
【特許文献１】特開平１１−１９４３１号公報（段落００１８、００２２）
【特許文献２】特開２００３−２９９９２６号公報（請求項２、４、段落００２1）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたもので、光触媒機能を十分に発揮し、しかも繰り返し使用中に光触媒の脱落を極限まで少なくした、バグフィルター用濾布およびバグフィルターの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のバグフィルター用濾布は、次の手段を採用する。すなわち、
（１）光触媒がフッ素樹脂中に分散して担持されてなるフッ素繊維を含むバグフィルター用濾布であって、前記光触媒を含むフッ素樹脂は、前記フッ素繊維の少なくとも表面の周方向に渡って存在していることを特徴とする。
（２）前記光触媒を含むフッ素樹脂は、フッ素繊維表面積の５０％以上１００％以内の範囲で前記フッ素繊維表面の周方向に渡って被覆されていることを特徴とする、前記（１）に記載のバグフィルター用濾布である。
（３）前記フッ素繊維の横断面は、芯鞘構造を有しており、かつ該鞘部分が光触媒を含むフッ素樹脂で構成されていることを特徴とする、前記（１）に記載のバグフィルター用濾布である。
（４）前記光触媒は、該光触媒粒子表面積の１０％以上９０％以下の範囲が前記フッ素樹脂表面から露出していることを特徴とする、前記（１）〜（３）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布である。
（５）前記フッ素繊維は、さらに吸着粒子を含有することを特徴とする、前記（１）〜（４）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布である。
（６）前記光触媒は、酸化チタンおよび酸化チタン変性物のうちの少なくとも一種を含むことを特徴とする、前記（１）〜（５）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布である。
（７）前記フッ素繊維は、ポリテトラフルオロエチレン繊維であることを特徴とする、前記（１）〜（６）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布である。
（８）前記ポリテトラフルオロエチレン繊維は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末と、セルロース系樹脂とを含む分散液を、口金から凝固浴中に吐出して紡糸し、凝固することにより繊維状物を得る湿式紡糸法で得られたものであることを特徴とする、前記（７）に記載のバグフィルター用濾布である。
（９）前記フッ素繊維の断面は、略円形であることを特徴とする、前記（１）〜（８）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布である。
【００１１】
また、本発明のバグフィルターは、前記（１）〜（９）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布を袋状に縫製してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下に説明するとおり、優れた光触媒効果を得ることができる。
【００１３】
（１）フッ素繊維の少なくとも表面の周方向に渡って存在する光触媒の作用により、粘着物質を含んだ廃棄ガスの集塵においても繊維表面からの光触媒の脱落が防止できるため、光触媒機能を十分に発揮できる。したがって、バグフィルター使用中は常時フィルター表面において粘着物質を分解することができ、ダスト払い落とし時においても、濾布からのダストの剥離性に極めて優れる光触媒効果を有するバグフィルター濾布およびバグフィルターを得ることが出来る。
【００１４】
（２）繊維表面に単にバインダーにより光触媒を担持するのではなく、光触媒を含むフッ素樹脂により光触媒を担持するので、ダストの衝突による衝撃や、払い落としのパルスによる衝撃によっても光触媒が脱落することなく濾過効果を持続させることができ、よって光触媒効果も長寿命となる。
【００１５】
（３）従来技術のように光触媒を含んだフィルムと、光触媒を含まないフィルムとの積層物をスリットして得られるフッ素繊維を用いるのではなく、フッ素繊維の表面を光触媒を含むフッ素樹脂で被覆しているので、フッ素繊維表面には光触媒効果を有さない表面の存在が無く、より効果的に光触媒効果を発揮することが出来る。
【００１６】
（４）また、フッ素繊維の断面が実質円形断面であると、織布や不織布に加工するときの工程通過性が良好であり、出来上がった濾布は圧力損失が低いバグフィルター用濾布およびバグフィルターを得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１８】
まず、本発明のバグフィルター用濾布は、上述したように、光触媒がフッ素樹脂中に分散して担持されてなるフッ素繊維を含むバグフィルター用濾布であって、前記光触媒を含むフッ素樹脂は、前記フッ素繊維の少なくとも表面の周方向に渡って存在していることを特徴とする。
【００１９】
ここで、バグフィルター用濾布の基材としては、例えばポリエステル繊維、ガラス繊維、フッ素繊維などを用いることができ、その形態としては不織布、織布などである。
【００２０】
本発明では、これら基材中に少なくともフッ素繊維が含まれてバグフィルター用濾布としての布帛が構成されていることが必要である。
【００２１】
フッ素繊維とは、フッ素樹脂で構成される繊維を指す。そのフッ素樹脂としては、重合体の繰り返し構造単位の９０％以上が、主鎖または側鎖にフッ素原子を１個以上含むモノマーで構成された樹脂であれば、いずれのものでも使用することができる。その中でも、フッ素原子数の多いモノマーで構成された樹脂で構成される繊維である、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）繊維、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）繊維、４フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）繊維またはエチレン−４フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）繊維が好ましく、中でも光触媒により発生するラジカルでは最も侵されにくいＰＴＦＥ繊維がより好ましい。
【００２２】
該フッ素繊維の単繊維繊度としては、５〜２０μｍ、繊維長としては２０〜２００ｍｍ程度が好ましい。フッ素繊維の基材中の混合比率としては、フッ素繊維のみからなる必要は必ずしもないが、５０ｗｔ％以上であることが好ましく、より好ましくは７０ｗｔ％以上である。５０ｗｔ％以上であると光触媒により発生するラジカルによる基材の劣化が抑制され、８０ｗｔ％以上であると更に基材の劣化が抑制されるからである。しかし、５０ｗｔ％未満であると基材が劣化してしまい、穴あき、ちぎれ、などの問題が発生する。
【００２３】
本発明では、光触媒が分散して担持されたフッ素樹脂が、少なくともフッ素繊維表面の周方向に渡って存在していることが必要である。
【００２４】
該フッ素樹脂に求められる性能は、前記フッ素繊維を構成するフッ素樹脂と同等であり、すなわち、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂が好ましく、中でも光触媒により発生するラジカルでは侵されないＰＴＦＥ樹脂がより好ましい。
【００２５】
本発明で使用する光触媒としては、例えばＴｉＯ２、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３等の金属酸化物や、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、さらに、ＴｉＯ２にＣｕやＣｒ、Ｖ、Ｓｒ、Ｐｔ等の金属をともに含有するＴｉＯ２変性物などの如何なるものを用いてもよいが、中でも酸化力が強いＴｉＯ２、ＴｉＯ２変性物が好ましく、ＴｉＯ２が最も好ましい。また、これらの光触媒は単体で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いても良い。
【００２６】
この場合、例えばＶ２Ｏ５等の光を当てずとも用いることのできる触媒を用いることもできるが、得られる効果が非常に小さい。本発明では、光のエネルギーを化学反応に利用できる上記光触媒を用いることで、前述の効果を大いに発揮することができるのである。
【００２７】
フッ素繊維表面への光触媒の担持方法としては、特に限定するものではないが、フッ素樹脂の中に光触媒を練り込んで繊維状にする練り込み方式のものが好ましい。練り込む場合には、フッ素繊維内に均一に担持されていてもよいし、フッ素繊維の横断面が、フッ素樹脂の芯部分と、光触媒を含むフッ素樹脂の鞘部分とで構成された芯鞘構造になっていてもよい。
【００２８】
また、フッ素繊維表面に光触媒が圧着されて担持しているものでもよい。この担持方法であれば、融点以下ではフッ素繊維表面も固体状態で存在し、光触媒が強固に担持されているため好ましい。このような担持方法のものはフッ素繊維の表面を熱溶融した状態で光触媒に圧力をかけることで容易に得られる。
【００２９】
本発明において、「光触媒を含むフッ素樹脂は、フッ素繊維の表面の周方向に渡って存在している」とは、フッ素繊維の外周面が光触媒を含むフッ素樹脂で覆われているという意味であり、その被覆割合は、外周面の面積の５０％以上であれば光触媒効果を十分得ることができ、好ましくは８０％以上、より好ましくはほぼ１００％である。この場合、５０％未満であると基材が受けた光の量を効率よく利用して光触媒効果を得ることができなくなり、好ましくない。この場合、光触媒を含むフッ素樹脂から、光触媒粒子が露出していても良いが、ダスト払い落とし時などにおける脱落防止のため、光触媒表面の少なくとも一部が樹脂中に埋もれている必要がある。フッ素樹脂からの光触媒粒子の露出量としては、当該光触媒粒子表面積の１０％以上９０％以下の範囲でフッ素樹脂から露出しているのが好ましい。露出量が１０％未満であると、十分な光触媒効果を得ることはできず、９０％を超えると光触媒粒子が脱落し易いからである。
【００３０】
光触媒が担持されたフッ素繊維の断面は略円形であることが好ましい。略円形であると、基材との不織布化、織布化などの加工工程において、その工程通過性が良くなるからである。
【００３１】
さらに、上記光触媒が担持されたフッ素繊維は、吸着剤を含有することが好ましい。吸着剤としては、活性炭、ゼオライト、アパタイト、多孔シリカ、など如何なるものでもよい。吸着剤は、空気中や水中に含まれる汚染物質を吸着する作用があるため、光が当たらず光触媒作用が発生しないときにも、吸着剤による汚染物質吸着作用が持続的に発揮される。そして、光が照射されて光触媒効果により、吸着剤に吸着された汚染物質を分解することで、再び吸着剤の吸着効果が発揮でき、空気や水等の浄化に一層効果的に使用することができる。
【００３２】
そして、本発明のバグフィルターは、上述したいずれかのバグフィルター用濾布を袋状に縫製したものである。
【００３３】
以上に説明した本発明のバグフィルター用濾布およびバグフィルターは、例えば次のようにして製造することができ、フッ素繊維としてＰＴＦＥ繊維を用いた例について説明する。
【００３４】
まず、ＰＴＦＥ繊維の製法は、ＰＴＦＥ樹脂粉末と潤滑剤とを混合し、ペースト押し出しし、シート状物を得て、延伸してフィルム状にし、それをスリットしてフィラメントを得るスリット法や、前記フィルムを擦過して開繊するスカイブ法、あるいは、ＰＴＦＥ樹脂粉末を含む分散液とビスコース等セルロース系樹脂とを含む分散液を減圧、脱泡しながら混合、撹拌し、口金から硫酸等の酸性の水溶液中に吐出した糸状物を加熱ロールに接触させて焼成して得る湿式凝固法などの方法により製造できる。
【００３５】
次に、ＰＴＦＥ繊維に光触媒を練り込み担持する。これには、例えばＰＴＦＥ樹脂粉末に潤滑剤と酸化チタン等の光触媒を混合して、ペースト押し出しし、シート状物を得て、それを延伸してフィルムを得てそれをスリットしてフィラメントを得るスリット法や、前記光触媒を含有するフィルムを擦過して開繊するいわゆるスカイブ法などを用いる。さらに好ましい担持方法としては、ＰＴＦＥ樹脂粉末を含む分散液とビスコース等セルロース系樹脂と光触媒粉末を含む分散液を減圧、脱泡しながら混合、撹拌し、紡糸口金から硫酸等の酸性の水溶液中に吐出した糸状物を加熱ロールに接触させて焼成して得る湿式凝固法が挙げられる。この湿式凝固法で得られた、光触媒が担持されたＰＴＦＥ繊維を用いると、スリット法やスカイブ法よりも単糸が細く、かつ、繊度が均一な糸を得ることができて、後加工が施し易くなる。また、口金形状を円形にすることで、光触媒が担持された略円形のフッ素繊維フィラメント（長繊維）を得ることもできる。また、このフィラメントをステープルカッターにより切断して、フッ素繊維ステープル（短繊維）を得ることもできる。
【００３６】
上述のフッ素繊維を用いて、バグフィルター用濾布を得る方法について述べる。フッ素繊維フィラメントや、フッ素繊維ステープルからなる紡績糸などを用いて、織物や編物とすることでバグフィルター濾布とすることもできるが、好ましくは、不織布であるとよい。不織布としては、フッ素繊維ステープルからなるウェブでもよく、また、ウェブをカレンダーしたり、樹脂により固化したものでもよいが、ニードルパンチ法により一体化させたものが好ましい。
【００３７】
最後に上述したバグフィルター用濾布を袋状に縫製して本発明のバグフィルターを得る。
【００３８】
かくして得られる本発明の光触媒担持バグフィルター濾布およびバグフィルターは、紫外線領域の波長を持つ光の存在下で使用されるのが好ましい。先に挙げた光触媒は、通常紫外線領域の波長を持つ光の存在下で、より好適な触媒効果を発揮するためである。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明に係る光触媒担持バグフィルター濾布およびバグフィルターの実施例を記す。ただし、以下の実施例は本発明の一例であって、これに限定されるものではない。
【００４０】
なお、性能評価方法は以下の通りとした。
【００４１】
［フッ素繊維への光触媒を含むフッ素樹脂の被覆の割合］
繊維を周方向が観察できるよう切断し、その断面を電子顕微鏡にて観察し、その割合を目視により判断した。その割合が１００％であれば◎、８０％以上１００％未満であれば○、５０％以上８０％未満であれば△、５０％未満であれば×とした。
【００４２】
［光触媒の性能］
光触媒製品技術協議会が制定した光触媒性能評価試験法のガスバッグＡ法に準拠して、アセトアルデヒドの分解実験を評価することにより、光触媒の性能評価をした。すなわちポリフッ化ビニリデンフィルムでできた容量５Ｌのバッグ中に、１００ｐｐｍのアセトアルデヒドガスを３Ｌと、１０ｃｍ四方のサンプルを入れたものを用意し、１．０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を照射することによってサンプル中の光触媒を活性化させてアセトアルデヒドガスの分解度合いを評価する方法である。
【００４３】
なお、評価基準として、初期濃度に対する紫外線照射開始後２時間後におけるアセトアルデヒド除去率が７０％以上であれば○、３０％以上７０％未満であれば△、３０％未満であれば×とした。
【００４４】
［粉塵払い落としの耐久性能］
サンプルに対し、実使用条件に近い試験方法においてパルス衝撃による粉塵払い落としを行い、その後の光触媒性能評価を行った。すなわち、ＪＩＳ Ｚ８９０１−１（２００５）「集じん用ろ布の試験方法−第１部：集じん性能」の試験条件（入り口側ダスト濃度５ｇ／ｍ３、ろ過速度２ｍ／ｍｉｎ、パルス用圧力５００ｋＰａ、払い落とし圧力損失１０００Ｐａ、パルス噴射時間５０ｍｓ、という条件の下で３０回パルスを打つまで処理し、５ｓ間隔で５０００回のパルス噴射を行い、その後元の条件で１０回パルスを打って安定化させ、その元の条件のままで３０回パルスを打つ）でサンプルの処理を行い、ダスト付着面を家庭用掃除機にて清掃した後、上記の光触媒の性能評価方法と同じ評価を行った。
【００４５】
［実施例１］
本実施例は、前述の、ＰＴＦＥ繊維に光触媒を練り込み方式で担持させた湿式凝固法による例のものである。
【００４６】
まず、分散剤としてアルキルアリルエーテルアルコールを用いて純水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０％含有するエマルジョン（Ａ）と、ビスコース（Ｂ）（セルロース１０％と苛性ソーダ５％、二硫化炭素２９％／セルロース量、残りイオン交換水）と、光触媒として酸化チタンエマルジョン（Ｃ）（酸化チタン４０％と純水６０％とを撹拌しながら水酸化カリウムを添加し、ｐＨ１２に調整したもの）とを、Ａ：Ｂ：Ｃ＝５５：５：４０の割合で混合し、８℃、１．３３３ｋＰａで２４時間脱泡混合して紡糸原液を得た。
【００４７】
この原液を紡糸口金から凝固浴（硫酸１０％、硫酸ソーダ１５％を純水にて溶解した水溶液入り）中に吐出して得た凝固繊維を、純水の入った洗浄浴で洗浄し、これを３７０℃に加熱されたロールに接触させて焼成し、続いて３５０℃に加熱されたロールに接触させて延伸することにより、単糸繊度７．４ｄｔｅｘ、フィラメント数６０本、総繊度４４０ｄｔｅｘの光触媒担持フッ素繊維を得た。そして、この繊維をステープルカッターで繊維長を７０ｍｍに切断し、この短繊維を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。これを袋状に縫製することで、構成繊維として光触媒担持フッ素繊維が１００％の光触媒担持バグフィルターとした。
【００４８】
得られた光触媒担持バグフィルターに対し、上記性能評価を行い、その結果を表１に示す。
【００４９】
［実施例２］
本実施例は、前述の、湿式凝固法で得たフッ素繊維の表面に光触媒を圧着して担持させた例のものである。
【００５０】
分散剤としてアルキルアリルエーテルアルコールを用いて純水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０％含有するエマルジョン（Ａ）と、ビスコース（Ｂ）（セルロース１０％と苛性ソーダ５％、二硫化炭素２９％／セルロース量、残りイオン交換水）とを、Ａ：Ｂ＝８５：１５の割合で混合し、８℃、１．３３３ｋＰａで２４時間脱泡混合して紡糸原液を得た。
【００５１】
これを紡糸口金から凝固浴（硫酸１０％、硫酸ソーダ１５％を純水にて溶解した水溶液入り）中に吐出して得た凝固繊維を、純水の入った洗浄浴で洗浄し、実施例１で用いたのと同じ酸化チタンエマルジョン（Ｃ）に浸し、これを３７０℃に加熱されたロールに接触させて焼成し、続いて３５０℃に加熱されたロールに接触させて延伸することにより、単糸繊度７．４ｄｔｅｘ、フィラメント数６０本、総繊度４４０ｄｔｅｘの光触媒担持フッ素繊維を得た。この繊維を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。これを袋状に縫製することで、光触媒担持バグフィルターとした。
【００５２】
得られた光触媒担持バグフィルターに対し、上記性能評価を行い、その結果を表１に示す。
【００５３】
［実施例３］
本実施例は、前述の、ニードルパンチ法で得た不織布の構成繊維であるフッ素繊維の表面に、光触媒を熱プレスして担持させた例のものである。
【００５４】
まず、フッ素繊維（東レ株式会社製トヨフロン（Ｒ）、 Ｔ２０１−７．４Ｔ７０ｍｍ、ＰＴＦＥ製、繊度７．４ｄｔｅｘ、カット長７０ｍｍ）１００％を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。この不織布に、実施例１と同じ酸化チタンエマルジョン（Ｃ）をディップし、ローラーで絞り、３５０℃、０．７３ＭＰａ、３分の条件で熱プレスを行うことにより、布帛を得た。これを袋状に縫製することで、光触媒担持バグフィルターとした。
【００５５】
得られた光触媒担持バグフィルターに対し、上記性能評価を行い、その結果を表１に示す。
【００５６】
［比較例１］
今度は酸化チタンエマルジョンを入れないで、分散剤として、アルキルアリルエーテルアルコールを用いて純水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０％含有するエマルジョン（Ａ）と、ビスコース（Ｂ）（セルロース１０％と苛性ソーダ５％、二硫化炭素２９％／セルロース量、残りイオン交換水）のみを、Ａ：Ｂ＝８５：１５の割合で混合し、８℃、１．３３３ｋＰａで２４時間脱泡混合して紡糸原液を得た。
【００５７】
これを紡糸口金から凝固浴（硫酸１０％、硫酸ソーダ１５％を純水にて溶解した水溶液入り）中に吐出して得た凝固繊維を、純水の入った洗浄浴で洗浄し、これを３７０℃に加熱されたロールに接触させて焼成し、続いて３５０℃に加熱されたロールに接触させて延伸することにより、単糸繊度７．４ｄｔｅｘ、フィラメント数６０本、総繊度４４０ｄｔｅｘのフッ素繊維を得た。
【００５８】
そして、この繊維を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。また、これを袋状に縫製することで、バグフィルターとした。
【００５９】
得られた光触媒担持バグフィルターに対し、上記性能評価を行い、その結果を表１に示す。
【００６０】
［比較例２］
フッ素繊維（東レ株式会社製トヨフロン（Ｒ）、 Ｔ２０１−７．４Ｔ７０ｍｍ、ＰＴＦＥ製、繊度７．４ｄｔｅｘ、カット長７０ｍｍ）１００％を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。この不織布に、バインダーとして尿素樹脂加工を施した後に、実施例１で用いたのと同じ酸化チタンエマルジョン（Ｃ）を含浸、乾燥することにより、布帛を得た。これを袋状に縫製することで、バグフィルターとした。
【００６１】
得られた光触媒担持バグフィルターの性能を表１に示す。
【００６２】
［比較例３］
本比較例は、前述の背景技術の欄で述べた引っ掻き方式のものである。
【００６３】
まず、ＰＴＦＥ樹脂にナフサを２４ｗｔ％の割合で攪拌混合し、円筒状に予備成型し、押出成型し、圧延することで、ＰＴＦＥシートを得た。このシートを２８０℃に加熱してナフサを蒸発除去し、ＰＴＦＥシートを作製した。
【００６４】
また、分散剤としてアルキルアリルエーテルアルコールを用いて純水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０％含有するエマルジョン（Ａ）と、酸化チタン粉体（Ｃ）（石原産業製、ＳＴ−０１）とをＡ：Ｃ＝６０：４０となるよう混合し、ＰＴＦＥ混合液を得た。
そして、前述のＰＴＦＥシートに、ＰＴＦＥ混合液を塗布し、３６０℃で３分間焼成して、積層シートを得た。このシートを３５０℃に加熱しながら、長手方向に３倍に延伸した。この積層延伸シートを、多数の針を備えたブラシで引っ掻いて繊維を得た。
【００６５】
この繊維を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。これを袋状に縫製することで、バグフィルターとした。
【００６６】
得られた光触媒担持バグフィルターの性能を表１に示す。
【００６７】
【表１】
【００６８】
表１の評価結果から明らかなように、実施例１〜３の光触媒担持布帛は、光触媒を含む樹脂が繊維に十分被覆されていることから、光触媒性能を持ち、かつ、粉塵払い落とし耐久性能を持つバグフィルターとなることが判った。それに対し、比較例１〜３は、光触媒性能を持たないか、あるいは光触媒性能を持ったとしても、粉塵払い落としに耐えないことが判った。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温の排ガス中に含まれるダストを高い捕集効率にて濾過するためのバグフィルター濾布およびバグフィルターに関するもので、詳しくは、光触媒を担持したフッ素繊維を含むバグフィルター濾布およびバグフィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空気を清浄化するフィルターには、内部濾過フィルターと表面濾過フィルターとがあり、集塵機分野では一般に表面濾過フィルターが用いられる。表面濾過とは、ダストをフィルター表面で捕集してダスト層を形成させ、そのダスト層によって次々にダストを捕集し、ダストがある程度の厚さになったら、フィルター表面からダスト層を除去し、再びフィルター表面にダスト層を形成させる操作を繰り返すものである。
【０００３】
ダスト層の除去過程においては、フィルターから高効率でダストを除去することが求められる。それは、フィルター表面に高剥離性を付与することで達成される。高剥離性付与の具体的方法としては、フィルター表面を加圧加熱（カレンダー）処理して表面を平滑にしたもの、表面にシリコーン樹脂やフッ素樹脂を加工したもの、あるいはフッ素樹脂製微多孔膜をラミネートしたものなどが挙げられる。
【０００４】
しかしながら、上記の高剥離性は、いずれも粘着性物質のダストに対しては効果を十分に発揮することができず、粘着性物質が表面に付着するとそのフィルターは、ダスト層の除去効率が著しく低下してしまうといった欠点があった。
【０００５】
また、高温排ガス中には、ＳＯｘやＮＯｘ、あるいはダイオキシンといった有害ガスが含まれている事が多く、これらはフィルターで除去することが不可能であるために、別に除去機構を設けて、ガスを除去する必要があった。
【０００６】
かかる問題を解決するために、近年は空気や水の浄化や抗菌用途に活用できる有効な物質として注目を集めている酸化チタン等の光触媒を利用することが提案されている。特にフッ素樹脂は光触媒により侵されない有機物であるため、フッ素樹脂を光触媒の担持体としたフィルターが提案されている。
【０００７】
かかるフッ素樹脂を光触媒の担持体とした従来技術におけるフィルターとしては、特許文献１にあるように、光触媒機能を有する金属化合物を含有するフッ素樹脂繊維で形成されたフィルターが提案されている。しかしながら、この文献中の方法で作製された繊維は、シートに光触媒を塗布した後でシートを引っ掻いて繊維を得ているため、光触媒の分布が均一でなく、光触媒が存在しない表面が多くなってしまうため、光触媒効果が十分に発揮されなかった。
【０００８】
また、特許文献２にあるように、耐熱性繊維集合体に光触媒反応生成物質が担持せしめられているフィルターを用いることもできる。しかしながら、この文献中での担持方法では、光触媒反応生成物質の耐熱性繊維集合体への付与が単にバインダーを介していたり、耐熱性繊維集合体に光触媒反応生成物質が単に含浸・付着したのみの方法であったため、光触媒の担持力が十分でなく、繰り返し使用中に光触媒が脱落してしまうといった問題点があった。
【特許文献１】特開平１１−１９４３１号公報（段落００１８、００２２）
【特許文献２】特開２００３−２９９９２６号公報（請求項２、４、段落００２1）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたもので、光触媒機能を十分に発揮し、しかも繰り返し使用中に光触媒の脱落を極限まで少なくした、バグフィルター用濾布およびバグフィルターの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のバグフィルター用濾布は、次の手段を採用する。すなわち、
（１）光触媒がフッ素樹脂中に分散して担持されてなるフッ素繊維を含むバグフィルター用濾布であって、前記光触媒を含むフッ素樹脂は、前記フッ素繊維の少なくとも表面の周方向に渡って存在していることを特徴とする。
（２）前記光触媒を含むフッ素樹脂は、フッ素繊維表面積の５０％以上１００％以内の範囲で前記フッ素繊維表面の周方向に渡って被覆されていることを特徴とする、前記（１）に記載のバグフィルター用濾布である。
（３）前記フッ素繊維の横断面は、芯鞘構造を有しており、かつ該鞘部分が光触媒を含むフッ素樹脂で構成されていることを特徴とする、前記（１）に記載のバグフィルター用濾布である。
（４）前記光触媒は、該光触媒粒子表面積の１０％以上９０％以下の範囲が前記フッ素樹脂表面から露出していることを特徴とする、前記（１）〜（３）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布である。
（５）前記フッ素繊維は、さらに吸着粒子を含有することを特徴とする、前記（１）〜（４）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布である。
（６）前記光触媒は、酸化チタンおよび酸化チタン変性物のうちの少なくとも一種を含むことを特徴とする、前記（１）〜（５）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布である。
（７）前記フッ素繊維は、ポリテトラフルオロエチレン繊維であることを特徴とする、前記（１）〜（６）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布である。
（８）前記ポリテトラフルオロエチレン繊維は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末と、セルロース系樹脂とを含む分散液を、口金から凝固浴中に吐出して紡糸し、凝固することにより繊維状物を得る湿式紡糸法で得られたものであることを特徴とする、前記（７）に記載のバグフィルター用濾布である。
（９）前記フッ素繊維の断面は、略円形であることを特徴とする、前記（１）〜（８）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布である。
【００１１】
また、本発明のバグフィルターは、前記（１）〜（９）のいずれかに記載のバグフィルター用濾布を袋状に縫製してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下に説明するとおり、優れた光触媒効果を得ることができる。
【００１３】
（１）フッ素繊維の少なくとも表面の周方向に渡って存在する光触媒の作用により、粘着物質を含んだ廃棄ガスの集塵においても繊維表面からの光触媒の脱落が防止できるため、光触媒機能を十分に発揮できる。したがって、バグフィルター使用中は常時フィルター表面において粘着物質を分解することができ、ダスト払い落とし時においても、濾布からのダストの剥離性に極めて優れる光触媒効果を有するバグフィルター濾布およびバグフィルターを得ることが出来る。
【００１４】
（２）繊維表面に単にバインダーにより光触媒を担持するのではなく、光触媒を含むフッ素樹脂により光触媒を担持するので、ダストの衝突による衝撃や、払い落としのパルスによる衝撃によっても光触媒が脱落することなく濾過効果を持続させることができ、よって光触媒効果も長寿命となる。
【００１５】
（３）従来技術のように光触媒を含んだフィルムと、光触媒を含まないフィルムとの積層物をスリットして得られるフッ素繊維を用いるのではなく、フッ素繊維の表面を光触媒を含むフッ素樹脂で被覆しているので、フッ素繊維表面には光触媒効果を有さない表面の存在が無く、より効果的に光触媒効果を発揮することが出来る。
【００１６】
（４）また、フッ素繊維の断面が実質円形断面であると、織布や不織布に加工するときの工程通過性が良好であり、出来上がった濾布は圧力損失が低いバグフィルター用濾布およびバグフィルターを得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１８】
まず、本発明のバグフィルター用濾布は、上述したように、光触媒がフッ素樹脂中に分散して担持されてなるフッ素繊維を含むバグフィルター用濾布であって、前記光触媒を含むフッ素樹脂は、前記フッ素繊維の少なくとも表面の周方向に渡って存在していることを特徴とする。
【００１９】
ここで、バグフィルター用濾布の基材としては、例えばポリエステル繊維、ガラス繊維、フッ素繊維などを用いることができ、その形態としては不織布、織布などである。
【００２０】
本発明では、これら基材中に少なくともフッ素繊維が含まれてバグフィルター用濾布としての布帛が構成されていることが必要である。
【００２１】
フッ素繊維とは、フッ素樹脂で構成される繊維を指す。そのフッ素樹脂としては、重合体の繰り返し構造単位の９０％以上が、主鎖または側鎖にフッ素原子を１個以上含むモノマーで構成された樹脂であれば、いずれのものでも使用することができる。その中でも、フッ素原子数の多いモノマーで構成された樹脂で構成される繊維である、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）繊維、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）繊維、４フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）繊維またはエチレン−４フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）繊維が好ましく、中でも光触媒により発生するラジカルでは最も侵されにくいＰＴＦＥ繊維がより好ましい。
【００２２】
該フッ素繊維の単繊維繊度としては、５〜２０μｍ、繊維長としては２０〜２００ｍｍ程度が好ましい。フッ素繊維の基材中の混合比率としては、フッ素繊維のみからなる必要は必ずしもないが、５０ｗｔ％以上であることが好ましく、より好ましくは７０ｗｔ％以上である。５０ｗｔ％以上であると光触媒により発生するラジカルによる基材の劣化が抑制され、８０ｗｔ％以上であると更に基材の劣化が抑制されるからである。しかし、５０ｗｔ％未満であると基材が劣化してしまい、穴あき、ちぎれ、などの問題が発生する。
【００２３】
本発明では、光触媒が分散して担持されたフッ素樹脂が、少なくともフッ素繊維表面の周方向に渡って存在していることが必要である。
【００２４】
該フッ素樹脂に求められる性能は、前記フッ素繊維を構成するフッ素樹脂と同等であり、すなわち、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂が好ましく、中でも光触媒により発生するラジカルでは侵されないＰＴＦＥ樹脂がより好ましい。
【００２５】
本発明で使用する光触媒としては、例えばＴｉＯ２、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３等の金属酸化物や、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、さらに、ＴｉＯ２にＣｕやＣｒ、Ｖ、Ｓｒ、Ｐｔ等の金属をともに含有するＴｉＯ２変性物などの如何なるものを用いてもよいが、中でも酸化力が強いＴｉＯ２、ＴｉＯ２変性物が好ましく、ＴｉＯ２が最も好ましい。また、これらの光触媒は単体で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いても良い。
【００２６】
この場合、例えばＶ２Ｏ５等の光を当てずとも用いることのできる触媒を用いることもできるが、得られる効果が非常に小さい。本発明では、光のエネルギーを化学反応に利用できる上記光触媒を用いることで、前述の効果を大いに発揮することができるのである。
【００２７】
フッ素繊維表面への光触媒の担持方法としては、特に限定するものではないが、フッ素樹脂の中に光触媒を練り込んで繊維状にする練り込み方式のものが好ましい。練り込む場合には、フッ素繊維内に均一に担持されていてもよいし、フッ素繊維の横断面が、フッ素樹脂の芯部分と、光触媒を含むフッ素樹脂の鞘部分とで構成された芯鞘構造になっていてもよい。
【００２８】
また、フッ素繊維表面に光触媒が圧着されて担持しているものでもよい。この担持方法であれば、融点以下ではフッ素繊維表面も固体状態で存在し、光触媒が強固に担持されているため好ましい。このような担持方法のものはフッ素繊維の表面を熱溶融した状態で光触媒に圧力をかけることで容易に得られる。
【００２９】
本発明において、「光触媒を含むフッ素樹脂は、フッ素繊維の表面の周方向に渡って存在している」とは、フッ素繊維の外周面が光触媒を含むフッ素樹脂で覆われているという意味であり、その被覆割合は、外周面の面積の５０％以上であれば光触媒効果を十分得ることができ、好ましくは８０％以上、より好ましくはほぼ１００％である。この場合、５０％未満であると基材が受けた光の量を効率よく利用して光触媒効果を得ることができなくなり、好ましくない。この場合、光触媒を含むフッ素樹脂から、光触媒粒子が露出していても良いが、ダスト払い落とし時などにおける脱落防止のため、光触媒表面の少なくとも一部が樹脂中に埋もれている必要がある。フッ素樹脂からの光触媒粒子の露出量としては、当該光触媒粒子表面積の１０％以上９０％以下の範囲でフッ素樹脂から露出しているのが好ましい。露出量が１０％未満であると、十分な光触媒効果を得ることはできず、９０％を超えると光触媒粒子が脱落し易いからである。
【００３０】
光触媒が担持されたフッ素繊維の断面は略円形であることが好ましい。略円形であると、基材との不織布化、織布化などの加工工程において、その工程通過性が良くなるからである。
【００３１】
さらに、上記光触媒が担持されたフッ素繊維は、吸着剤を含有することが好ましい。吸着剤としては、活性炭、ゼオライト、アパタイト、多孔シリカ、など如何なるものでもよい。吸着剤は、空気中や水中に含まれる汚染物質を吸着する作用があるため、光が当たらず光触媒作用が発生しないときにも、吸着剤による汚染物質吸着作用が持続的に発揮される。そして、光が照射されて光触媒効果により、吸着剤に吸着された汚染物質を分解することで、再び吸着剤の吸着効果が発揮でき、空気や水等の浄化に一層効果的に使用することができる。
【００３２】
そして、本発明のバグフィルターは、上述したいずれかのバグフィルター用濾布を袋状に縫製したものである。
【００３３】
以上に説明した本発明のバグフィルター用濾布およびバグフィルターは、例えば次のようにして製造することができ、フッ素繊維としてＰＴＦＥ繊維を用いた例について説明する。
【００３４】
まず、ＰＴＦＥ繊維の製法は、ＰＴＦＥ樹脂粉末と潤滑剤とを混合し、ペースト押し出しし、シート状物を得て、延伸してフィルム状にし、それをスリットしてフィラメントを得るスリット法や、前記フィルムを擦過して開繊するスカイブ法、あるいは、ＰＴＦＥ樹脂粉末を含む分散液とビスコース等セルロース系樹脂とを含む分散液を減圧、脱泡しながら混合、撹拌し、口金から硫酸等の酸性の水溶液中に吐出した糸状物を加熱ロールに接触させて焼成して得る湿式凝固法などの方法により製造できる。
【００３５】
次に、ＰＴＦＥ繊維に光触媒を練り込み担持する。これには、例えばＰＴＦＥ樹脂粉末に潤滑剤と酸化チタン等の光触媒を混合して、ペースト押し出しし、シート状物を得て、それを延伸してフィルムを得てそれをスリットしてフィラメントを得るスリット法や、前記光触媒を含有するフィルムを擦過して開繊するいわゆるスカイブ法などを用いる。さらに好ましい担持方法としては、ＰＴＦＥ樹脂粉末を含む分散液とビスコース等セルロース系樹脂と光触媒粉末を含む分散液を減圧、脱泡しながら混合、撹拌し、紡糸口金から硫酸等の酸性の水溶液中に吐出した糸状物を加熱ロールに接触させて焼成して得る湿式凝固法が挙げられる。この湿式凝固法で得られた、光触媒が担持されたＰＴＦＥ繊維を用いると、スリット法やスカイブ法よりも単糸が細く、かつ、繊度が均一な糸を得ることができて、後加工が施し易くなる。また、口金形状を円形にすることで、光触媒が担持された略円形のフッ素繊維フィラメント（長繊維）を得ることもできる。また、このフィラメントをステープルカッターにより切断して、フッ素繊維ステープル（短繊維）を得ることもできる。
【００３６】
上述のフッ素繊維を用いて、バグフィルター用濾布を得る方法について述べる。フッ素繊維フィラメントや、フッ素繊維ステープルからなる紡績糸などを用いて、織物や編物とすることでバグフィルター濾布とすることもできるが、好ましくは、不織布であるとよい。不織布としては、フッ素繊維ステープルからなるウェブでもよく、また、ウェブをカレンダーしたり、樹脂により固化したものでもよいが、ニードルパンチ法により一体化させたものが好ましい。
【００３７】
最後に上述したバグフィルター用濾布を袋状に縫製して本発明のバグフィルターを得る。
【００３８】
かくして得られる本発明の光触媒担持バグフィルター濾布およびバグフィルターは、紫外線領域の波長を持つ光の存在下で使用されるのが好ましい。先に挙げた光触媒は、通常紫外線領域の波長を持つ光の存在下で、より好適な触媒効果を発揮するためである。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明に係る光触媒担持バグフィルター濾布およびバグフィルターの実施例を記す。ただし、以下の実施例は本発明の一例であって、これに限定されるものではない。
【００４０】
なお、性能評価方法は以下の通りとした。
【００４１】
［フッ素繊維への光触媒を含むフッ素樹脂の被覆の割合］
繊維を周方向が観察できるよう切断し、その断面を電子顕微鏡にて観察し、その割合を目視により判断した。その割合が１００％であれば◎、８０％以上１００％未満であれば○、５０％以上８０％未満であれば△、５０％未満であれば×とした。
【００４２】
［光触媒の性能］
光触媒製品技術協議会が制定した光触媒性能評価試験法のガスバッグＡ法に準拠して、アセトアルデヒドの分解実験を評価することにより、光触媒の性能評価をした。すなわちポリフッ化ビニリデンフィルムでできた容量５Ｌのバッグ中に、１００ｐｐｍのアセトアルデヒドガスを３Ｌと、１０ｃｍ四方のサンプルを入れたものを用意し、１．０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を照射することによってサンプル中の光触媒を活性化させてアセトアルデヒドガスの分解度合いを評価する方法である。
【００４３】
なお、評価基準として、初期濃度に対する紫外線照射開始後２時間後におけるアセトアルデヒド除去率が７０％以上であれば○、３０％以上７０％未満であれば△、３０％未満であれば×とした。
【００４４】
［粉塵払い落としの耐久性能］
サンプルに対し、実使用条件に近い試験方法においてパルス衝撃による粉塵払い落としを行い、その後の光触媒性能評価を行った。すなわち、ＪＩＳ Ｚ８９０１−１（２００５）「集じん用ろ布の試験方法−第１部：集じん性能」の試験条件（入り口側ダスト濃度５ｇ／ｍ３、ろ過速度２ｍ／ｍｉｎ、パルス用圧力５００ｋＰａ、払い落とし圧力損失１０００Ｐａ、パルス噴射時間５０ｍｓ、という条件の下で３０回パルスを打つまで処理し、５ｓ間隔で５０００回のパルス噴射を行い、その後元の条件で１０回パルスを打って安定化させ、その元の条件のままで３０回パルスを打つ）でサンプルの処理を行い、ダスト付着面を家庭用掃除機にて清掃した後、上記の光触媒の性能評価方法と同じ評価を行った。
【００４５】
［実施例１］
本実施例は、前述の、ＰＴＦＥ繊維に光触媒を練り込み方式で担持させた湿式凝固法による例のものである。
【００４６】
まず、分散剤としてアルキルアリルエーテルアルコールを用いて純水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０％含有するエマルジョン（Ａ）と、ビスコース（Ｂ）（セルロース１０％と苛性ソーダ５％、二硫化炭素２９％／セルロース量、残りイオン交換水）と、光触媒として酸化チタンエマルジョン（Ｃ）（酸化チタン４０％と純水６０％とを撹拌しながら水酸化カリウムを添加し、ｐＨ１２に調整したもの）とを、Ａ：Ｂ：Ｃ＝５５：５：４０の割合で混合し、８℃、１．３３３ｋＰａで２４時間脱泡混合して紡糸原液を得た。
【００４７】
この原液を紡糸口金から凝固浴（硫酸１０％、硫酸ソーダ１５％を純水にて溶解した水溶液入り）中に吐出して得た凝固繊維を、純水の入った洗浄浴で洗浄し、これを３７０℃に加熱されたロールに接触させて焼成し、続いて３５０℃に加熱されたロールに接触させて延伸することにより、単糸繊度７．４ｄｔｅｘ、フィラメント数６０本、総繊度４４０ｄｔｅｘの光触媒担持フッ素繊維を得た。そして、この繊維をステープルカッターで繊維長を７０ｍｍに切断し、この短繊維を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。これを袋状に縫製することで、構成繊維として光触媒担持フッ素繊維が１００％の光触媒担持バグフィルターとした。
【００４８】
得られた光触媒担持バグフィルターに対し、上記性能評価を行い、その結果を表１に示す。
【００４９】
［実施例２］
本実施例は、前述の、湿式凝固法で得たフッ素繊維の表面に光触媒を圧着して担持させた例のものである。
【００５０】
分散剤としてアルキルアリルエーテルアルコールを用いて純水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０％含有するエマルジョン（Ａ）と、ビスコース（Ｂ）（セルロース１０％と苛性ソーダ５％、二硫化炭素２９％／セルロース量、残りイオン交換水）とを、Ａ：Ｂ＝８５：１５の割合で混合し、８℃、１．３３３ｋＰａで２４時間脱泡混合して紡糸原液を得た。
【００５１】
これを紡糸口金から凝固浴（硫酸１０％、硫酸ソーダ１５％を純水にて溶解した水溶液入り）中に吐出して得た凝固繊維を、純水の入った洗浄浴で洗浄し、実施例１で用いたのと同じ酸化チタンエマルジョン（Ｃ）に浸し、これを３７０℃に加熱されたロールに接触させて焼成し、続いて３５０℃に加熱されたロールに接触させて延伸することにより、単糸繊度７．４ｄｔｅｘ、フィラメント数６０本、総繊度４４０ｄｔｅｘの光触媒担持フッ素繊維を得た。この繊維を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。これを袋状に縫製することで、光触媒担持バグフィルターとした。
【００５２】
得られた光触媒担持バグフィルターに対し、上記性能評価を行い、その結果を表１に示す。
【００５３】
［実施例３］
本実施例は、前述の、ニードルパンチ法で得た不織布の構成繊維であるフッ素繊維の表面に、光触媒を熱プレスして担持させた例のものである。
【００５４】
まず、フッ素繊維（東レ株式会社製トヨフロン（Ｒ）、 Ｔ２０１−７．４Ｔ７０ｍｍ、ＰＴＦＥ製、繊度７．４ｄｔｅｘ、カット長７０ｍｍ）１００％を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。この不織布に、実施例１と同じ酸化チタンエマルジョン（Ｃ）をディップし、ローラーで絞り、３５０℃、０．７３ＭＰａ、３分の条件で熱プレスを行うことにより、布帛を得た。これを袋状に縫製することで、光触媒担持バグフィルターとした。
【００５５】
得られた光触媒担持バグフィルターに対し、上記性能評価を行い、その結果を表１に示す。
【００５６】
［比較例１］
今度は酸化チタンエマルジョンを入れないで、分散剤として、アルキルアリルエーテルアルコールを用いて純水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０％含有するエマルジョン（Ａ）と、ビスコース（Ｂ）（セルロース１０％と苛性ソーダ５％、二硫化炭素２９％／セルロース量、残りイオン交換水）のみを、Ａ：Ｂ＝８５：１５の割合で混合し、８℃、１．３３３ｋＰａで２４時間脱泡混合して紡糸原液を得た。
【００５７】
これを紡糸口金から凝固浴（硫酸１０％、硫酸ソーダ１５％を純水にて溶解した水溶液入り）中に吐出して得た凝固繊維を、純水の入った洗浄浴で洗浄し、これを３７０℃に加熱されたロールに接触させて焼成し、続いて３５０℃に加熱されたロールに接触させて延伸することにより、単糸繊度７．４ｄｔｅｘ、フィラメント数６０本、総繊度４４０ｄｔｅｘのフッ素繊維を得た。
【００５８】
そして、この繊維を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。また、これを袋状に縫製することで、バグフィルターとした。
【００５９】
得られた光触媒担持バグフィルターに対し、上記性能評価を行い、その結果を表１に示す。
【００６０】
［比較例２］
フッ素繊維（東レ株式会社製トヨフロン（Ｒ）、 Ｔ２０１−７．４Ｔ７０ｍｍ、ＰＴＦＥ製、繊度７．４ｄｔｅｘ、カット長７０ｍｍ）１００％を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。この不織布に、バインダーとして尿素樹脂加工を施した後に、実施例１で用いたのと同じ酸化チタンエマルジョン（Ｃ）を含浸、乾燥することにより、布帛を得た。これを袋状に縫製することで、バグフィルターとした。
【００６１】
得られた光触媒担持バグフィルターの性能を表１に示す。
【００６２】
［比較例３］
本比較例は、前述の背景技術の欄で述べた引っ掻き方式のものである。
【００６３】
まず、ＰＴＦＥ樹脂にナフサを２４ｗｔ％の割合で攪拌混合し、円筒状に予備成型し、押出成型し、圧延することで、ＰＴＦＥシートを得た。このシートを２８０℃に加熱してナフサを蒸発除去し、ＰＴＦＥシートを作製した。
【００６４】
また、分散剤としてアルキルアリルエーテルアルコールを用いて純水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０％含有するエマルジョン（Ａ）と、酸化チタン粉体（Ｃ）（石原産業製、ＳＴ−０１）とをＡ：Ｃ＝６０：４０となるよう混合し、ＰＴＦＥ混合液を得た。
そして、前述のＰＴＦＥシートに、ＰＴＦＥ混合液を塗布し、３６０℃で３分間焼成して、積層シートを得た。このシートを３５０℃に加熱しながら、長手方向に３倍に延伸した。この積層延伸シートを、多数の針を備えたブラシで引っ掻いて繊維を得た。
【００６５】
この繊維を通常のカード装置に通してウェブ状に成型し、ニードルパンチにより不織布を作製した。これを袋状に縫製することで、バグフィルターとした。
【００６６】
得られた光触媒担持バグフィルターの性能を表１に示す。
【００６７】
【表１】
【００６８】
表１の評価結果から明らかなように、実施例１〜３の光触媒担持布帛は、光触媒を含む樹脂が繊維に十分被覆されていることから、光触媒性能を持ち、かつ、粉塵払い落とし耐久性能を持つバグフィルターとなることが判った。それに対し、比較例１〜３は、光触媒性能を持たないか、あるいは光触媒性能を持ったとしても、粉塵払い落としに耐えないことが判った。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒がフッ素樹脂中に分散して担持されてなるフッ素繊維を含むバグフィルター用濾布であって、前記光触媒を含むフッ素樹脂は、前記フッ素繊維の少なくとも表面の周方向に渡って存在していることを特徴とするバグフィルター用濾布。
【請求項２】
前記光触媒を含むフッ素樹脂は、フッ素繊維表面積の５０％以上１００％以内の範囲で前記フッ素繊維表面の周方向に渡って被覆されていることを特徴とする、請求項１に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項３】
前記フッ素繊維の横断面は、芯鞘構造を有しており、かつ鞘部分が光触媒を含むフッ素樹脂で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項４】
前記光触媒は、光触媒粒子表面積の１０％以上９０％以下の範囲が前記フッ素樹脂表面から露出していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項５】
前記フッ素繊維は、さらに吸着粒子を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項６】
光触媒は、酸化チタンおよび酸化チタン変性物のうちの少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項７】
前記フッ素繊維は、ポリテトラフルオロエチレン繊維であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項８】
前記ポリテトラフルオロエチレン繊維は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末と、セルロース系樹脂とを含む分散液を、口金から凝固浴中に吐出して紡糸し、凝固することにより繊維状物を得る湿式紡糸法で得られたものであることを特徴とする請求項７に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項９】
前記フッ素繊維の断面は、略円形であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布を袋状に縫製してなることを特徴とするバグフィルター。
【請求項１】
光触媒がフッ素樹脂中に分散して担持されてなるフッ素繊維を含むバグフィルター用濾布であって、前記光触媒を含むフッ素樹脂は、前記フッ素繊維の少なくとも表面の周方向に渡って存在していることを特徴とするバグフィルター用濾布。
【請求項２】
前記光触媒を含むフッ素樹脂は、フッ素繊維表面積の５０％以上１００％以内の範囲で前記フッ素繊維表面の周方向に渡って被覆されていることを特徴とする、請求項１に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項３】
前記フッ素繊維の横断面は、芯鞘構造を有しており、かつ鞘部分が光触媒を含むフッ素樹脂で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項４】
前記光触媒は、光触媒粒子表面積の１０％以上９０％以下の範囲が前記フッ素樹脂表面から露出していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項５】
前記フッ素繊維は、さらに吸着粒子を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項６】
光触媒は、酸化チタンおよび酸化チタン変性物のうちの少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項７】
前記フッ素繊維は、ポリテトラフルオロエチレン繊維であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項８】
前記ポリテトラフルオロエチレン繊維は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末と、セルロース系樹脂とを含む分散液を、口金から凝固浴中に吐出して紡糸し、凝固することにより繊維状物を得る湿式紡糸法で得られたものであることを特徴とする請求項７に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項９】
前記フッ素繊維の断面は、略円形であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のバグフィルター用濾布を袋状に縫製してなることを特徴とするバグフィルター。
【公開番号】特開２００７−１９６１８２（Ｐ２００７−１９６１８２Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０１９７（Ｐ２００６−２０１９７）
【出願日】平成１８年１月３０日（２００６．１．３０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月３０日（２００６．１．３０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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