バグフィルタ用濾材の製造方法、この方法に用いるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜およびバグフィルタ用濾材
【課題】ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜とガラス織布とを接合してなる濾材の耐屈曲性などを向上させ、ガラス織布の優れた耐熱性を活かしたバグフィルタ用濾材とする。
【解決手段】流れ方向（ＭＤ方向；長手方向）およびこれに直交する方向（ＴＤ方向；幅方向）についての引っ張り強度および伸び率がそれぞれ０．２５Ｎ以上および６０％以上であるＰＴＦＥ多孔質膜を用いる。このＰＴＦＥ多孔質膜をガラス織布と熱ラミネートなどにより接合してバグフィルタ用濾材を得る。この濾材は、これまでの同種の濾材が耐えられなかった逆洗試験にも合格する程度に耐屈曲性に優れている。
【解決手段】流れ方向（ＭＤ方向；長手方向）およびこれに直交する方向（ＴＤ方向；幅方向）についての引っ張り強度および伸び率がそれぞれ０．２５Ｎ以上および６０％以上であるＰＴＦＥ多孔質膜を用いる。このＰＴＦＥ多孔質膜をガラス織布と熱ラミネートなどにより接合してバグフィルタ用濾材を得る。この濾材は、これまでの同種の濾材が耐えられなかった逆洗試験にも合格する程度に耐屈曲性に優れている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バグフィルタ用濾材の製造方法と、この方法への使用に適したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜、さらにこの方法により製造することが可能になったバグフィルタ用濾材に関する。
【背景技術】
【０００２】
バグフィルタ式集塵機は、例えば、ごみ焼却炉や産業廃棄物焼却炉から排出される排ガスから煤塵を除去するために使用されており、排ガスに含まれるダイオキシンなどの有害物質を煤塵とともに除去する手段としても重視されている。
【０００３】
バグフィルタ式集塵機では、ガス流中の煤塵をバグフィルタ上にダストケーキ層として堆積させてガス流から取り除く。ダストケーキ層は定期的に実施される逆洗によりバグフィルタから払い落とされる。逆洗はガス流の透過方向と逆向きに加えられるパルス圧力をバグフィルタに加えることにより行われる。
【０００４】
耐熱性、耐薬品性などに優れたＰＴＦＥ多孔質膜は、各種フィルタに用いられており、バグフィルタにも適した特性を有する。濾材として使用する場合、ＰＴＦＥ多孔質膜は、フェルト、不織布などの通気性支持材と接合されて補強されることが多い。
【０００５】
ＰＴＦＥ多孔質膜は、一般に、ＰＴＦＥペーストを押出または延伸して得たＰＴＦＥシートを、さらに延伸して多孔化することにより製造される。特許文献１および２には、バグフィルタに用いるためにＰＴＦＥシートを延伸してＰＴＦＥ多孔質膜とする方法が開示されている。ＰＴＦＥシートは、通常、まず押出または延伸した方向であるシートの流れ方向（ＭＤ方向；長尺シートについては長手方向）に延伸され、引き続き、シートの流れ方向と直交する方向（ＴＤ方向；長尺シートについては幅方向）に延伸される。特許文献１によると、ＭＤ方向の延伸倍率は５〜３０倍、特に１０〜２０倍が好適であり、ＴＤ方向の延伸倍率は１０〜５０倍が好適である。
【特許文献１】特開２００４−２２３３３４号公報
【特許文献２】特開２００６−８１９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ダストケーキ層を十分に払い落としてバグフィルタの圧力損失の上昇を防ぐためには、逆洗の際に大きなパルス圧力を加える必要がある。このため、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性支持材とが接合されてなる濾材をバグフィルタとして用いると、繰り返し加えられるパルス圧力により、ＰＴＦＥ多孔質膜が破壊したり通気性支持材から剥離したりすることがある。ＰＴＦＥ多孔質膜の破壊や剥離は、バグフィルタの集塵効率を低下させる。
【０００７】
ＰＴＦＥ多孔質膜の破壊や剥離の程度は、ＰＴＦＥ多孔質膜が接合される通気性支持材の種類によって相違する。ガラス織布は、耐熱性に優れているため、それ自体はバグフィルタへの使用に適している。しかし、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とを接合して得たバグフィルタでは、ＰＴＦＥ多孔質膜の破壊または破損による集塵効率の低下が生じやすい。これは、ガラス織布の表面に比較的大きな凹凸が存在するため、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布との接合が不十分となりやすいためである。ＰＴＦＥ多孔質膜の破壊や剥離を防止するために逆洗の際のパルス圧力を小さくすると、ダストケーキ層が十分に脱離せず、バグフィルタの圧力損失が増加することになる。
【０００８】
このため、その優れた耐熱性にもかかわらず、ガラス織布はバグフィルタ用濾材の通気性支持材としては不適であると考えられてきた。特許文献１には、通気性支持材として用いる織布の材料として、木綿、アクリル、ポリプロピレンなどが挙げられているが、ガラス繊維は挙げられていない（段落００２６）。特許文献２では、ＰＴＦＥ多孔質膜と接合する通気性支持材として熱可塑性樹脂繊維製フェルトが用いられている（請求項１）。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、バグフィルタ用濾材にガラス織布の優れた耐熱性を活かすため、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とが接合されてなるバグフィルタ用濾材の新たな製造方法を提供することを目的とする。本発明の別の目的は、上記製造方法への使用に適したＰＴＦＥ多孔質膜を提供すること、さらには上記製造方法による新たなバグフィルタ用濾材を提供すること、にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とを接合してバグフィルタ用濾材を得るバグフィルタ用濾材の製造方法であって、ＰＴＦＥ多孔質膜として、ＰＴＦＥシートを一方向または互いに直交する二方向に延伸することにより製造され、一方向に延伸した場合には当該一方向と当該一方向に直交する方向とのそれぞれについて、互いに直交する二方向に延伸した場合には当該二方向のそれぞれについて、引っ張り強度が０．２５Ｎ以上で伸び率が６０％以上である、ＰＴＦＥ多孔質膜を用いる、バグフィルタ用濾材の製造方法を提供する。
【００１１】
ここで、引っ張り強度は、測定方向と直交する方向についての長さが２５ｍｍとなるように切断した多孔質膜サンプルを互いの間隔が５０ｍｍとなるように配置した一対のつかみ具により上記間隔を規定する方向が測定方向と一致するように保持し、一対のつかみ具によりサンプルを測定方向に沿って１００ｍｍ／分の速度でサンプルが破断するまで引っ張る試験を行い、サンプルが破断したときに一対のつかみ具に印加されていた応力により定める。
【００１２】
また、伸び率は、上記試験においてサンプルが破断したときの一対のつかみ具の間隔をＬ1（ｍｍ）としたときに、｛（Ｌ1−５０）／５０｝×１００（％）により算出される値により定める。
【００１３】
また、本発明は、ＰＴＦＥシートを一方向または互いに直交する二方向に延伸することにより製造されたＰＴＦＥ多孔質膜であって、一方向に延伸した場合には当該一方向と当該一方向に直交する方向とのそれぞれについて、互いに直交する二方向に延伸した場合には当該二方向のそれぞれについて、引っ張り強度が０．２５Ｎ以上で伸び率が６０％以上である、ＰＴＦＥ多孔質膜を提供する。引っ張り強度および伸び率の測定方法は上記のとおりである。
【００１４】
さらに、本発明は、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とが接合されてなるバグフィルタ用濾材であって、通気面が面積９８．５ｃｍ2の円形となるように濾材を保持した状態でガラス織布側から通気面に対して０．１ＭＰａのパルスエアを０．１秒間印加する疑似逆洗操作を２００００回繰り返す試験を実施しても通気面にクラックが観察されない、バグフィルタ用濾材を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、バグフィルタ用濾材への使用に要求される程度の通気度を有しながらも、伸び率および面内方向の引っ張り強度が高いＰＴＦＥ多孔質膜を用いることとした。このＰＴＦＥ多孔質膜は、伸び率が高いためにガラス織布の形状変化に良く追随して剥離にくく、引っ張り強度が高いために引き延ばされても破断しにくい。
【００１６】
しかも、本発明によるＰＴＦＥ多孔質は、ＭＤ方向およびＴＤ方向の双方について伸び率および引っ張り強度が高く設定されている。このため、本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜からは、伸び率や引っ張り強度が極端に小さい方向が解消されており、バグフィルタにおけるＰＴＦＥ多孔質膜の破損または剥離が発生しにくい。本発明によれば、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とが接合してなり、逆洗の際のＰＴＦＥ多孔質膜の剥離や破損が抑制されたバグフィルタ用濾材を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、まず、本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法について説明する。
【００１８】
ＰＴＦＥ多孔質膜は、ＰＴＦＥシートを延伸して多孔化することによって製造される。ＰＴＦＥシートは、ＰＴＦＥ粉末および液状潤滑剤を混合することにより調製したＰＴＦＥペーストから製造することができる。
【００１９】
ＰＴＦＥペーストの調製に際し、液状潤滑剤の配合量は、ＰＴＦＥ粉末１００質量部に対して５〜５０質量部とすることが好ましい。ＰＴＦＥ粉末としては、未焼成のＰＴＦＥファインパウダー（例えばダイキン工業株式会社製ポリフロンＦ１０４）を使用すればよい。液状潤滑剤としては、流動パラフィン、ナフサなどの炭化水素油を使用すればよい。
【００２０】
ＰＴＦＥペーストは圧延または押出によりＰＴＦＥシートへと成形される。ＰＴＦＥシートの厚さは０．１〜０．７ｍｍの範囲が好適である。
【００２１】
ＰＴＦＥシートは延伸されてＰＴＦＥ多孔質膜となる。ＰＴＦＥ多孔質膜の延伸は、ＭＤ方向（長手方向）およびＴＤ方向（幅方向）についての二軸延伸により行うとよいが、ＴＤ方向のみへの一軸延伸としても構わない。ＰＴＦＥシートの延伸は、従来から行われてきたとおり、ロール法、テンター法などにより行えばよい。
【００２２】
本発明では、ＭＤ方向およびＴＤ方向のそれぞれについて伸び率および引っ張り強度を所定値以上とするため、延伸に際しては、延伸倍率、温度、（二軸延伸する場合の）延伸順序、潤滑剤除去と延伸との前後関係などの延伸条件を適切に制御する必要がある。
【００２３】
従来、濾材とするＰＴＦＥ多孔質膜への要求特性は、圧力損失や捕集効率を規定する通気度や平均孔径であった。これらの特性を示す値が適切な範囲にあれば、クリーンルーム用エアフィルタのように大きな応力が加わらない濾材としては問題なく使用できる。しかし、本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜を得るためには、伸び率および引っ張り強度に着目してＰＴＦＥシートの延伸条件を制御する必要がある。また、ガラス織布と接合して使用する場合の強度を保持するためには、伸び率または引っ張り強度が極度に小さい方向が解消されていることも求められる。しかし、従来の延伸では、伸び率と引っ張り強度との両立を目指すことも、これら特性の方向によるバラツキも十分に配慮されてはいなかった。
【００２４】
本発明の方法に用いるＰＴＦＥ多孔質膜は、フラジール法により測定した通気量が１〜１０ｃｍ3／ｃｍ2／秒、特に２〜５ｃｍ3／ｃｍ2／秒、の範囲にあることが好ましい。この程度の通気度を有するＰＴＦＥ多孔質膜は、従来、一般には、ＰＴＦＥシートから潤滑剤を除去してからＭＤ方向およびＴＤ方向に順次二軸延伸することにより製造されていた。この二軸延伸において通常適用される程度の延伸倍率（例えば特許文献１において好ましいとされているＭＤ方向１０〜２０倍の倍率）を適用すると、得られるＰＴＦＥ多孔質膜は、ＭＤ方向についての伸び率が低いものとなる（シートＦ〜Ｈについての表１，２の結果を参照）。これは、ＭＤ方向への延伸倍率が高いためにフィブリルが長くなりすぎるためであると考えられる。上記のような二軸延伸を適用する場合、ＭＤ方向についての伸び率を確保するためには、ＭＤ方向への延伸倍率を従来よりも低くし、ＴＤ方向への延伸倍率は、通気度を好ましい範囲とするべくＭＤ方向への延伸倍率の低さを補うように設定するとよい。
【００２５】
本発明の方法に用いるＰＴＦＥ多孔質膜は、上記のような二軸延伸に限らず、ＴＤ方向のみに延伸する方法などによっても得ることもできる。実施例で確認されたところでは、下記の条件に従って液状潤滑剤を含む未焼成ＰＴＦＥシートを延伸することにより、望ましい特性を有するＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。
【００２６】
ａ）液状潤滑剤を除去し、ＭＤ方向に２〜８倍の倍率で延伸し、その後、ＴＤ方向に１５〜５０倍の倍率で延伸する。ＭＤ方向およびＴＤ方向の延伸はともにＰＴＦＥの融点未満の温度で行う。ＭＤ方向の延伸倍率とＴＤ方向の延伸倍率との積は１００〜１２５とする。
【００２７】
ｂ）ＭＤ方向に２〜５倍で延伸し、液状潤滑剤を除去し、その後、ＴＤ方向に１５〜２５倍の倍率で延伸する。ＭＤ方向およびＴＤ方向の延伸はともにＰＴＦＥの融点未満の温度で行う。ＭＤ方向の延伸倍率とＴＤ方向の延伸倍率との積は５０〜７５とする。
【００２８】
上記ｂ）のようにＭＤ方向に延伸してから液状潤滑剤を除去すると、潤滑剤を除去してからＭＤ方向に延伸した場合（ａ））と比較してフィブリルの少ない原反となる。
【００２９】
ｃ）液状潤滑剤を除去し、ＴＤ方向に２０〜７０倍で延伸し、その後、ＭＤ方向に５倍以下の倍率で延伸するかＭＤ方向についての延伸は行わない。ＭＤ方向およびＴＤ方向の延伸はともにＰＴＦＥの融点未満の温度で行う。ＭＤ方向の延伸倍率とＴＤ方向の延伸倍率との積は５０〜１００とする（延伸を行わなかった場合の延伸倍率は１として計算する）。
【００３０】
上記ｃ）のようにＴＤ方向に延伸してからＭＤ方向に延伸すると、ＭＤ方向に延伸してからＴＤ方向に延伸した場合（ａ））と比較してＴＤ方向について幅収縮が生じやすい。
【００３１】
ｄ)ＴＤ方向に５〜２０倍で延伸し、潤滑剤を除去し、その後、ＭＤ方向に２〜１５倍の倍率で延伸する。ＭＤ方向およびＴＤ方向の延伸はともにＰＴＦＥの融点未満の温度で行う。ＭＤ方向の延伸倍率とＴＤ方向の延伸倍率との積は４０〜７５とする。
【００３２】
上記ｄ）のようにＴＤ方向に延伸してから液状潤滑剤を除去すると、潤滑剤を除去してからＭＤ方向に延伸した場合（ｃ））と比較して、ＭＤ方向へのフィブリルが多く発生し、ＭＤ方向についての伸びが小さくなる。
【００３３】
上記ａ）〜ｄ）では、延伸温度はＰＴＦＥの融点未満の温度に設定するが、延伸温度は、低くし過ぎると膜が破断する可能性が生じる。延伸温度は延伸倍率などとの兼ね合いを考慮して適切に設定すべきである。
【００３４】
上記ａ）〜ｄ）とも、延伸処理後、ＰＴＦＥの融点以上の温度、例えば３２７〜４７０℃で焼成することが好ましい。焼成温度が高すぎるとＰＴＦＥ多孔質膜が変質することがある。焼成の時間は、例えば０．２秒〜１分間が適用である。この焼成により、ＰＴＦＥ多孔質膜の引っ張り強度が向上し、寸法が安定し、圧力損失が下がり、ハンドリングが容易となる。
【００３５】
ＰＴＦＥ多孔質膜の厚みは５〜６０μｍ、特に１０〜５０μｍが好ましい。
【００３６】
上記により得たＰＴＦＥ多孔質膜はガラス織布に接合され、バグフィルタ用濾材となる。ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布との接合は、ホットメルト接着剤などを用いて行ってもよいが、熱ラミネートにより行うことが好ましい。熱ラミネートは、製造コスト面で有利なだけでなく、濾材の圧力損失を低く保ち、耐熱性を損なわないからである。
【００３７】
熱ラミネートは、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とを積層し、加熱した一対のロールの間を通すことなどにより押圧して行うことができる。熱ラミネートの温度は、ＰＴＦＥの融点以上の温度とするとよい。
【００３８】
ＰＴＦＥ多孔質膜との接合に用いるガラス織布には、織り方として、二重織、綾織、朱子織、三重織などがあるが、耐熱性の観点から二重織または綾織の織布が好ましい。目付は５００〜８００ｇ／ｍ2が好適である。ＰＴＦＥを含浸させたガラス織布を用いてもよく、この場合はガラス織布に対して５〜３０質量％のＰＴＦＥを含浸させるとよい。
【実施例】
【００３９】
以下、具体例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。
【００４０】
次のようにしてＰＴＦＥ多孔質膜を形成した。未焼成のＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業株式会社製ポリフロンＦ１０４）１００質量部に対し、液状潤滑剤としてナフサ１９質量部を均一に混合し、ＰＴＦＥペーストを調製した。次いで、このＰＴＦＥペーストを、２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で予備成形した後に丸棒状に押出成形し、さらに一対の金属ロールにより圧延して、厚さ０．２ｍｍのＰＴＦＥシートを得た。
【００４１】
引き続き、表１に示す条件でシートを延伸した。ＭＤ方向（押出方向）への延伸はロール法により、ＴＤ方向（押出方向に直交する方向）への延伸はテンター法により行った。潤滑剤の除去は１５０℃に設定した炉内で１分間保持することにより行った。延伸したＰＴＦＥ多孔質膜は、４００℃に設定した炉内に５秒間保持することにより焼成した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
得られたＰＴＦＥ多孔質膜の引っ張り強度（膜強度）、伸び率、膜厚および通気度を測定した。
【００４４】
強度および伸び率は、引張試験機（島津製作所製テンシロン）を用いて測定した。ＭＤ方向（長手方向）およびＴＤ方向（幅方向）についての引っ張り強度および伸び率は、それぞれ別のサンプルを用意して個別に測定した。
【００４５】
測定方法を図１を参照しながら以下説明する。サンプル１は、測定方向と直交する方向についての長さＷが２５ｍｍとなるように予め切断した。サンプル１を、互いの間隔Ｄが５０ｍｍとなるように配置した一対のチャック２，２により、測定方向（ＭＤ方向またはＴＤ方向）が間隔Ｄを規定する方向と一致するように把持した。図１に示したように、チャック２，２はサンプル１をその全幅（２５ｍｍ）において把持している。図１に示した状態から、一対のチャック２，２によりサンプル１を測定方向に沿って１００ｍｍ／分の速度でサンプル１が破断するまで引っ張った。サンプルが破断したときに一対のチャック２，２に印加されていた応力を測定し、この応力を引っ張り強度とした。
【００４６】
また、伸び率は、上記の試験においてサンプル１が破断したときのチャック２，２の間隔をＬ1（ｍｍ）としたときに、｛（Ｌ1―５０）／５０｝×１００（％）により算出される値により定めた。
【００４７】
膜厚は、ミツトヨ製シックネスゲージを用いて測定した。ＰＴＦＥ多孔質膜および後述するバグフィルタ用濾材の通気度は、フラジール試験機（東洋精機製）を用い、ＪＩＳ Ｌ １０９６に従って測定した。
【００４８】
測定結果を表２にまとめて示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
上記から得た各ＰＴＦＥ多孔質膜をガラス織布（ユニチカグラスファイバー社製「Ｔ７９０ＱＢ」、目付量８００ｇ／ｍ2）と重ね合わせ、３７０℃に加熱した一対の熱ロールの間を通過させてＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とを接合することにより、バグフィルタ用濾材を作製した。
【００５１】
製造したバグフィルタ用濾材における通気度、洗濯試験後の捕集効率および当該試験後のクラックの有無を調べた。
【００５２】
洗濯試験は、測定対象とするバグフィルタ用濾材からＢ５サイズ（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）に切り出した６枚のサンプルを水とともに洗濯機（三洋電機製）に投入し、洗濯モードを２０分間の洗いの後に９分間の脱水を行うサイクルに設定し、このサイクルを４回繰り返すことにより実施した。これは、洗濯機の内壁との衝突や濾材同士の衝突による濾材のダメージを評価するための試験である。
【００５３】
洗濯試験後に各濾材についてダメージの有無と捕集効率とを測定した。クラックの有無は、目視により、各サンプルにおけるＰＴＦＥ多孔質膜の状態を観察することにより判断した。６枚のサンプルのうち１枚でもクラックが確認された場合には、「クラックあり」とした。
【００５４】
捕集効率は、以下のようにして測定した。まず、サンプルをその周縁をホルダーで有効通気面積が１００ｃｍ2となるように支持し、サンプルを通過する空気の流速が５．３ｃｍ／秒となるようにサンプルの上流側と下流側との間に圧力差を与えた。この状態で、上流側にＪＩＳ１１種（関東ローム）のダストをダスト濃度が２ｇ／ｍ3となるように供給し、体積平均粒子径が２〜５μｍの範囲にあるダストを対象に、パーティクルカウンター（リオン株式会社製ＫＣ−０３）を用いてサンプルの上流側および下流側の空間におけるダスト濃度を測定した。
【００５５】
各サンプルにおける捕集効率を下記式により求め、６枚のサンプルの平均値をその濾材についての捕集効率とした。
捕集効率（％）＝｛１−（下流側ダスト濃度／上流側ダスト濃度）｝×１００
【００５６】
【表３】
【００５７】
表３に示すように、ＭＤ方向およびＴＤ方向についての引っ張り強度および伸び率がそれぞれ０．２５Ｎ（０．２５Ｎ／２５ｍｍ）以上および６０％以上の範囲にあるＰＴＦＥ多孔質膜を用いて作製したバグフィルタ用濾材（シートＡ〜Ｅおよびシート１〜５）は、いずれも洗濯試験によってクラックが発生せず、試験後の捕集効率も良好であった。また、これら濾材は、フラジール法により測定した通気量が１〜６．２ｃｍ3／ｃｍ2／秒、より具体的には１．２〜６．２ｃｍ3／ｃｍ2／秒の範囲にあった。
【００５８】
さらに、図２に示した装置を用いて、逆洗を模したパルスエアの印加試験を行った。この試験は、ＰＴＦＥ多孔質膜１１とガラス織布１２とが接合されてなる濾材を横断面が円形であるアクリル樹脂製の一対の筒状体２１，２１の間に挟み込んで行った。筒状体２１，２１は、その内部の空間が底部において面積９８．５ｃｍ2の円形、頂部で面積２６ｃｍ2の円形、高さが４０ｃｍである。濾材と筒状体との間には気密のためにリング状のゴムパッキング２２，２２を介在させた。筒状体２１，２１に挟み込まれる濾材は面積９８．５ｃｍ2の円形部分が筒状体の内部空間に露出して通気面を構成することとなる。この円形の濾材に対し、ガラス織布１２が露出している面に０．３ＭＰａの圧力がかかるようにパルスエア２３を０．１秒間印加する操作を２万回行う。濾材を通過するエアの速度は、０．１８Ｌ／分であった。その後、目視により、クラック発生の有無を確認した。結果を表３に併せて示す。
【００５９】
洗濯試験により良好な結果を示したバグフィルタ用濾材（シートＡ〜Ｅおよびシート１〜５）は、上記の擬似的な逆洗試験によってもクラックが発生することがなかった。このように、本発明による濾材は、ガラス織布を用いた従来の濾材が耐えられなかった試験に合格する優れた耐屈曲性を有している。
【００６０】
なお、上記試験において、クラックは、典型的にはＰＴＦＥ多孔質膜表面の長さ０．５〜５ｃｍ程度の傷として観察された。
【００６１】
洗濯試験の結果より、クラックが発生すると、濾材の捕集効率が９０％未満となることが確認されている。クラックが発生しないという結果は、換言すれば、逆洗試験後においても濾材の捕集効率が９０％以上、好ましくは９５％以上、に保たれているということである。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明によれば、耐熱性が高いガラス織布を用いながらも逆洗の際に加わる応力に対して剥離などが生じにくく寿命が長いバグフィルタ用濾材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は引っ張り強度および伸び率の測定方法を説明するための図である。
【図２】図２は逆洗試験の方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ サンプル
２ チャック
１１ ＰＴＦＥ多孔質膜
１２ ガラス織布
２１ 逆洗試験用筒状体
２２ パッキング
２３ パルスエア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バグフィルタ用濾材の製造方法と、この方法への使用に適したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜、さらにこの方法により製造することが可能になったバグフィルタ用濾材に関する。
【背景技術】
【０００２】
バグフィルタ式集塵機は、例えば、ごみ焼却炉や産業廃棄物焼却炉から排出される排ガスから煤塵を除去するために使用されており、排ガスに含まれるダイオキシンなどの有害物質を煤塵とともに除去する手段としても重視されている。
【０００３】
バグフィルタ式集塵機では、ガス流中の煤塵をバグフィルタ上にダストケーキ層として堆積させてガス流から取り除く。ダストケーキ層は定期的に実施される逆洗によりバグフィルタから払い落とされる。逆洗はガス流の透過方向と逆向きに加えられるパルス圧力をバグフィルタに加えることにより行われる。
【０００４】
耐熱性、耐薬品性などに優れたＰＴＦＥ多孔質膜は、各種フィルタに用いられており、バグフィルタにも適した特性を有する。濾材として使用する場合、ＰＴＦＥ多孔質膜は、フェルト、不織布などの通気性支持材と接合されて補強されることが多い。
【０００５】
ＰＴＦＥ多孔質膜は、一般に、ＰＴＦＥペーストを押出または延伸して得たＰＴＦＥシートを、さらに延伸して多孔化することにより製造される。特許文献１および２には、バグフィルタに用いるためにＰＴＦＥシートを延伸してＰＴＦＥ多孔質膜とする方法が開示されている。ＰＴＦＥシートは、通常、まず押出または延伸した方向であるシートの流れ方向（ＭＤ方向；長尺シートについては長手方向）に延伸され、引き続き、シートの流れ方向と直交する方向（ＴＤ方向；長尺シートについては幅方向）に延伸される。特許文献１によると、ＭＤ方向の延伸倍率は５〜３０倍、特に１０〜２０倍が好適であり、ＴＤ方向の延伸倍率は１０〜５０倍が好適である。
【特許文献１】特開２００４−２２３３３４号公報
【特許文献２】特開２００６−８１９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ダストケーキ層を十分に払い落としてバグフィルタの圧力損失の上昇を防ぐためには、逆洗の際に大きなパルス圧力を加える必要がある。このため、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性支持材とが接合されてなる濾材をバグフィルタとして用いると、繰り返し加えられるパルス圧力により、ＰＴＦＥ多孔質膜が破壊したり通気性支持材から剥離したりすることがある。ＰＴＦＥ多孔質膜の破壊や剥離は、バグフィルタの集塵効率を低下させる。
【０００７】
ＰＴＦＥ多孔質膜の破壊や剥離の程度は、ＰＴＦＥ多孔質膜が接合される通気性支持材の種類によって相違する。ガラス織布は、耐熱性に優れているため、それ自体はバグフィルタへの使用に適している。しかし、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とを接合して得たバグフィルタでは、ＰＴＦＥ多孔質膜の破壊または破損による集塵効率の低下が生じやすい。これは、ガラス織布の表面に比較的大きな凹凸が存在するため、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布との接合が不十分となりやすいためである。ＰＴＦＥ多孔質膜の破壊や剥離を防止するために逆洗の際のパルス圧力を小さくすると、ダストケーキ層が十分に脱離せず、バグフィルタの圧力損失が増加することになる。
【０００８】
このため、その優れた耐熱性にもかかわらず、ガラス織布はバグフィルタ用濾材の通気性支持材としては不適であると考えられてきた。特許文献１には、通気性支持材として用いる織布の材料として、木綿、アクリル、ポリプロピレンなどが挙げられているが、ガラス繊維は挙げられていない（段落００２６）。特許文献２では、ＰＴＦＥ多孔質膜と接合する通気性支持材として熱可塑性樹脂繊維製フェルトが用いられている（請求項１）。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、バグフィルタ用濾材にガラス織布の優れた耐熱性を活かすため、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とが接合されてなるバグフィルタ用濾材の新たな製造方法を提供することを目的とする。本発明の別の目的は、上記製造方法への使用に適したＰＴＦＥ多孔質膜を提供すること、さらには上記製造方法による新たなバグフィルタ用濾材を提供すること、にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とを接合してバグフィルタ用濾材を得るバグフィルタ用濾材の製造方法であって、ＰＴＦＥ多孔質膜として、ＰＴＦＥシートを一方向または互いに直交する二方向に延伸することにより製造され、一方向に延伸した場合には当該一方向と当該一方向に直交する方向とのそれぞれについて、互いに直交する二方向に延伸した場合には当該二方向のそれぞれについて、引っ張り強度が０．２５Ｎ以上で伸び率が６０％以上である、ＰＴＦＥ多孔質膜を用いる、バグフィルタ用濾材の製造方法を提供する。
【００１１】
ここで、引っ張り強度は、測定方向と直交する方向についての長さが２５ｍｍとなるように切断した多孔質膜サンプルを互いの間隔が５０ｍｍとなるように配置した一対のつかみ具により上記間隔を規定する方向が測定方向と一致するように保持し、一対のつかみ具によりサンプルを測定方向に沿って１００ｍｍ／分の速度でサンプルが破断するまで引っ張る試験を行い、サンプルが破断したときに一対のつかみ具に印加されていた応力により定める。
【００１２】
また、伸び率は、上記試験においてサンプルが破断したときの一対のつかみ具の間隔をＬ1（ｍｍ）としたときに、｛（Ｌ1−５０）／５０｝×１００（％）により算出される値により定める。
【００１３】
また、本発明は、ＰＴＦＥシートを一方向または互いに直交する二方向に延伸することにより製造されたＰＴＦＥ多孔質膜であって、一方向に延伸した場合には当該一方向と当該一方向に直交する方向とのそれぞれについて、互いに直交する二方向に延伸した場合には当該二方向のそれぞれについて、引っ張り強度が０．２５Ｎ以上で伸び率が６０％以上である、ＰＴＦＥ多孔質膜を提供する。引っ張り強度および伸び率の測定方法は上記のとおりである。
【００１４】
さらに、本発明は、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とが接合されてなるバグフィルタ用濾材であって、通気面が面積９８．５ｃｍ2の円形となるように濾材を保持した状態でガラス織布側から通気面に対して０．１ＭＰａのパルスエアを０．１秒間印加する疑似逆洗操作を２００００回繰り返す試験を実施しても通気面にクラックが観察されない、バグフィルタ用濾材を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、バグフィルタ用濾材への使用に要求される程度の通気度を有しながらも、伸び率および面内方向の引っ張り強度が高いＰＴＦＥ多孔質膜を用いることとした。このＰＴＦＥ多孔質膜は、伸び率が高いためにガラス織布の形状変化に良く追随して剥離にくく、引っ張り強度が高いために引き延ばされても破断しにくい。
【００１６】
しかも、本発明によるＰＴＦＥ多孔質は、ＭＤ方向およびＴＤ方向の双方について伸び率および引っ張り強度が高く設定されている。このため、本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜からは、伸び率や引っ張り強度が極端に小さい方向が解消されており、バグフィルタにおけるＰＴＦＥ多孔質膜の破損または剥離が発生しにくい。本発明によれば、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とが接合してなり、逆洗の際のＰＴＦＥ多孔質膜の剥離や破損が抑制されたバグフィルタ用濾材を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、まず、本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法について説明する。
【００１８】
ＰＴＦＥ多孔質膜は、ＰＴＦＥシートを延伸して多孔化することによって製造される。ＰＴＦＥシートは、ＰＴＦＥ粉末および液状潤滑剤を混合することにより調製したＰＴＦＥペーストから製造することができる。
【００１９】
ＰＴＦＥペーストの調製に際し、液状潤滑剤の配合量は、ＰＴＦＥ粉末１００質量部に対して５〜５０質量部とすることが好ましい。ＰＴＦＥ粉末としては、未焼成のＰＴＦＥファインパウダー（例えばダイキン工業株式会社製ポリフロンＦ１０４）を使用すればよい。液状潤滑剤としては、流動パラフィン、ナフサなどの炭化水素油を使用すればよい。
【００２０】
ＰＴＦＥペーストは圧延または押出によりＰＴＦＥシートへと成形される。ＰＴＦＥシートの厚さは０．１〜０．７ｍｍの範囲が好適である。
【００２１】
ＰＴＦＥシートは延伸されてＰＴＦＥ多孔質膜となる。ＰＴＦＥ多孔質膜の延伸は、ＭＤ方向（長手方向）およびＴＤ方向（幅方向）についての二軸延伸により行うとよいが、ＴＤ方向のみへの一軸延伸としても構わない。ＰＴＦＥシートの延伸は、従来から行われてきたとおり、ロール法、テンター法などにより行えばよい。
【００２２】
本発明では、ＭＤ方向およびＴＤ方向のそれぞれについて伸び率および引っ張り強度を所定値以上とするため、延伸に際しては、延伸倍率、温度、（二軸延伸する場合の）延伸順序、潤滑剤除去と延伸との前後関係などの延伸条件を適切に制御する必要がある。
【００２３】
従来、濾材とするＰＴＦＥ多孔質膜への要求特性は、圧力損失や捕集効率を規定する通気度や平均孔径であった。これらの特性を示す値が適切な範囲にあれば、クリーンルーム用エアフィルタのように大きな応力が加わらない濾材としては問題なく使用できる。しかし、本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜を得るためには、伸び率および引っ張り強度に着目してＰＴＦＥシートの延伸条件を制御する必要がある。また、ガラス織布と接合して使用する場合の強度を保持するためには、伸び率または引っ張り強度が極度に小さい方向が解消されていることも求められる。しかし、従来の延伸では、伸び率と引っ張り強度との両立を目指すことも、これら特性の方向によるバラツキも十分に配慮されてはいなかった。
【００２４】
本発明の方法に用いるＰＴＦＥ多孔質膜は、フラジール法により測定した通気量が１〜１０ｃｍ3／ｃｍ2／秒、特に２〜５ｃｍ3／ｃｍ2／秒、の範囲にあることが好ましい。この程度の通気度を有するＰＴＦＥ多孔質膜は、従来、一般には、ＰＴＦＥシートから潤滑剤を除去してからＭＤ方向およびＴＤ方向に順次二軸延伸することにより製造されていた。この二軸延伸において通常適用される程度の延伸倍率（例えば特許文献１において好ましいとされているＭＤ方向１０〜２０倍の倍率）を適用すると、得られるＰＴＦＥ多孔質膜は、ＭＤ方向についての伸び率が低いものとなる（シートＦ〜Ｈについての表１，２の結果を参照）。これは、ＭＤ方向への延伸倍率が高いためにフィブリルが長くなりすぎるためであると考えられる。上記のような二軸延伸を適用する場合、ＭＤ方向についての伸び率を確保するためには、ＭＤ方向への延伸倍率を従来よりも低くし、ＴＤ方向への延伸倍率は、通気度を好ましい範囲とするべくＭＤ方向への延伸倍率の低さを補うように設定するとよい。
【００２５】
本発明の方法に用いるＰＴＦＥ多孔質膜は、上記のような二軸延伸に限らず、ＴＤ方向のみに延伸する方法などによっても得ることもできる。実施例で確認されたところでは、下記の条件に従って液状潤滑剤を含む未焼成ＰＴＦＥシートを延伸することにより、望ましい特性を有するＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。
【００２６】
ａ）液状潤滑剤を除去し、ＭＤ方向に２〜８倍の倍率で延伸し、その後、ＴＤ方向に１５〜５０倍の倍率で延伸する。ＭＤ方向およびＴＤ方向の延伸はともにＰＴＦＥの融点未満の温度で行う。ＭＤ方向の延伸倍率とＴＤ方向の延伸倍率との積は１００〜１２５とする。
【００２７】
ｂ）ＭＤ方向に２〜５倍で延伸し、液状潤滑剤を除去し、その後、ＴＤ方向に１５〜２５倍の倍率で延伸する。ＭＤ方向およびＴＤ方向の延伸はともにＰＴＦＥの融点未満の温度で行う。ＭＤ方向の延伸倍率とＴＤ方向の延伸倍率との積は５０〜７５とする。
【００２８】
上記ｂ）のようにＭＤ方向に延伸してから液状潤滑剤を除去すると、潤滑剤を除去してからＭＤ方向に延伸した場合（ａ））と比較してフィブリルの少ない原反となる。
【００２９】
ｃ）液状潤滑剤を除去し、ＴＤ方向に２０〜７０倍で延伸し、その後、ＭＤ方向に５倍以下の倍率で延伸するかＭＤ方向についての延伸は行わない。ＭＤ方向およびＴＤ方向の延伸はともにＰＴＦＥの融点未満の温度で行う。ＭＤ方向の延伸倍率とＴＤ方向の延伸倍率との積は５０〜１００とする（延伸を行わなかった場合の延伸倍率は１として計算する）。
【００３０】
上記ｃ）のようにＴＤ方向に延伸してからＭＤ方向に延伸すると、ＭＤ方向に延伸してからＴＤ方向に延伸した場合（ａ））と比較してＴＤ方向について幅収縮が生じやすい。
【００３１】
ｄ)ＴＤ方向に５〜２０倍で延伸し、潤滑剤を除去し、その後、ＭＤ方向に２〜１５倍の倍率で延伸する。ＭＤ方向およびＴＤ方向の延伸はともにＰＴＦＥの融点未満の温度で行う。ＭＤ方向の延伸倍率とＴＤ方向の延伸倍率との積は４０〜７５とする。
【００３２】
上記ｄ）のようにＴＤ方向に延伸してから液状潤滑剤を除去すると、潤滑剤を除去してからＭＤ方向に延伸した場合（ｃ））と比較して、ＭＤ方向へのフィブリルが多く発生し、ＭＤ方向についての伸びが小さくなる。
【００３３】
上記ａ）〜ｄ）では、延伸温度はＰＴＦＥの融点未満の温度に設定するが、延伸温度は、低くし過ぎると膜が破断する可能性が生じる。延伸温度は延伸倍率などとの兼ね合いを考慮して適切に設定すべきである。
【００３４】
上記ａ）〜ｄ）とも、延伸処理後、ＰＴＦＥの融点以上の温度、例えば３２７〜４７０℃で焼成することが好ましい。焼成温度が高すぎるとＰＴＦＥ多孔質膜が変質することがある。焼成の時間は、例えば０．２秒〜１分間が適用である。この焼成により、ＰＴＦＥ多孔質膜の引っ張り強度が向上し、寸法が安定し、圧力損失が下がり、ハンドリングが容易となる。
【００３５】
ＰＴＦＥ多孔質膜の厚みは５〜６０μｍ、特に１０〜５０μｍが好ましい。
【００３６】
上記により得たＰＴＦＥ多孔質膜はガラス織布に接合され、バグフィルタ用濾材となる。ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布との接合は、ホットメルト接着剤などを用いて行ってもよいが、熱ラミネートにより行うことが好ましい。熱ラミネートは、製造コスト面で有利なだけでなく、濾材の圧力損失を低く保ち、耐熱性を損なわないからである。
【００３７】
熱ラミネートは、ＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とを積層し、加熱した一対のロールの間を通すことなどにより押圧して行うことができる。熱ラミネートの温度は、ＰＴＦＥの融点以上の温度とするとよい。
【００３８】
ＰＴＦＥ多孔質膜との接合に用いるガラス織布には、織り方として、二重織、綾織、朱子織、三重織などがあるが、耐熱性の観点から二重織または綾織の織布が好ましい。目付は５００〜８００ｇ／ｍ2が好適である。ＰＴＦＥを含浸させたガラス織布を用いてもよく、この場合はガラス織布に対して５〜３０質量％のＰＴＦＥを含浸させるとよい。
【実施例】
【００３９】
以下、具体例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。
【００４０】
次のようにしてＰＴＦＥ多孔質膜を形成した。未焼成のＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業株式会社製ポリフロンＦ１０４）１００質量部に対し、液状潤滑剤としてナフサ１９質量部を均一に混合し、ＰＴＦＥペーストを調製した。次いで、このＰＴＦＥペーストを、２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で予備成形した後に丸棒状に押出成形し、さらに一対の金属ロールにより圧延して、厚さ０．２ｍｍのＰＴＦＥシートを得た。
【００４１】
引き続き、表１に示す条件でシートを延伸した。ＭＤ方向（押出方向）への延伸はロール法により、ＴＤ方向（押出方向に直交する方向）への延伸はテンター法により行った。潤滑剤の除去は１５０℃に設定した炉内で１分間保持することにより行った。延伸したＰＴＦＥ多孔質膜は、４００℃に設定した炉内に５秒間保持することにより焼成した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
得られたＰＴＦＥ多孔質膜の引っ張り強度（膜強度）、伸び率、膜厚および通気度を測定した。
【００４４】
強度および伸び率は、引張試験機（島津製作所製テンシロン）を用いて測定した。ＭＤ方向（長手方向）およびＴＤ方向（幅方向）についての引っ張り強度および伸び率は、それぞれ別のサンプルを用意して個別に測定した。
【００４５】
測定方法を図１を参照しながら以下説明する。サンプル１は、測定方向と直交する方向についての長さＷが２５ｍｍとなるように予め切断した。サンプル１を、互いの間隔Ｄが５０ｍｍとなるように配置した一対のチャック２，２により、測定方向（ＭＤ方向またはＴＤ方向）が間隔Ｄを規定する方向と一致するように把持した。図１に示したように、チャック２，２はサンプル１をその全幅（２５ｍｍ）において把持している。図１に示した状態から、一対のチャック２，２によりサンプル１を測定方向に沿って１００ｍｍ／分の速度でサンプル１が破断するまで引っ張った。サンプルが破断したときに一対のチャック２，２に印加されていた応力を測定し、この応力を引っ張り強度とした。
【００４６】
また、伸び率は、上記の試験においてサンプル１が破断したときのチャック２，２の間隔をＬ1（ｍｍ）としたときに、｛（Ｌ1―５０）／５０｝×１００（％）により算出される値により定めた。
【００４７】
膜厚は、ミツトヨ製シックネスゲージを用いて測定した。ＰＴＦＥ多孔質膜および後述するバグフィルタ用濾材の通気度は、フラジール試験機（東洋精機製）を用い、ＪＩＳ Ｌ １０９６に従って測定した。
【００４８】
測定結果を表２にまとめて示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
上記から得た各ＰＴＦＥ多孔質膜をガラス織布（ユニチカグラスファイバー社製「Ｔ７９０ＱＢ」、目付量８００ｇ／ｍ2）と重ね合わせ、３７０℃に加熱した一対の熱ロールの間を通過させてＰＴＦＥ多孔質膜とガラス織布とを接合することにより、バグフィルタ用濾材を作製した。
【００５１】
製造したバグフィルタ用濾材における通気度、洗濯試験後の捕集効率および当該試験後のクラックの有無を調べた。
【００５２】
洗濯試験は、測定対象とするバグフィルタ用濾材からＢ５サイズ（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）に切り出した６枚のサンプルを水とともに洗濯機（三洋電機製）に投入し、洗濯モードを２０分間の洗いの後に９分間の脱水を行うサイクルに設定し、このサイクルを４回繰り返すことにより実施した。これは、洗濯機の内壁との衝突や濾材同士の衝突による濾材のダメージを評価するための試験である。
【００５３】
洗濯試験後に各濾材についてダメージの有無と捕集効率とを測定した。クラックの有無は、目視により、各サンプルにおけるＰＴＦＥ多孔質膜の状態を観察することにより判断した。６枚のサンプルのうち１枚でもクラックが確認された場合には、「クラックあり」とした。
【００５４】
捕集効率は、以下のようにして測定した。まず、サンプルをその周縁をホルダーで有効通気面積が１００ｃｍ2となるように支持し、サンプルを通過する空気の流速が５．３ｃｍ／秒となるようにサンプルの上流側と下流側との間に圧力差を与えた。この状態で、上流側にＪＩＳ１１種（関東ローム）のダストをダスト濃度が２ｇ／ｍ3となるように供給し、体積平均粒子径が２〜５μｍの範囲にあるダストを対象に、パーティクルカウンター（リオン株式会社製ＫＣ−０３）を用いてサンプルの上流側および下流側の空間におけるダスト濃度を測定した。
【００５５】
各サンプルにおける捕集効率を下記式により求め、６枚のサンプルの平均値をその濾材についての捕集効率とした。
捕集効率（％）＝｛１−（下流側ダスト濃度／上流側ダスト濃度）｝×１００
【００５６】
【表３】
【００５７】
表３に示すように、ＭＤ方向およびＴＤ方向についての引っ張り強度および伸び率がそれぞれ０．２５Ｎ（０．２５Ｎ／２５ｍｍ）以上および６０％以上の範囲にあるＰＴＦＥ多孔質膜を用いて作製したバグフィルタ用濾材（シートＡ〜Ｅおよびシート１〜５）は、いずれも洗濯試験によってクラックが発生せず、試験後の捕集効率も良好であった。また、これら濾材は、フラジール法により測定した通気量が１〜６．２ｃｍ3／ｃｍ2／秒、より具体的には１．２〜６．２ｃｍ3／ｃｍ2／秒の範囲にあった。
【００５８】
さらに、図２に示した装置を用いて、逆洗を模したパルスエアの印加試験を行った。この試験は、ＰＴＦＥ多孔質膜１１とガラス織布１２とが接合されてなる濾材を横断面が円形であるアクリル樹脂製の一対の筒状体２１，２１の間に挟み込んで行った。筒状体２１，２１は、その内部の空間が底部において面積９８．５ｃｍ2の円形、頂部で面積２６ｃｍ2の円形、高さが４０ｃｍである。濾材と筒状体との間には気密のためにリング状のゴムパッキング２２，２２を介在させた。筒状体２１，２１に挟み込まれる濾材は面積９８．５ｃｍ2の円形部分が筒状体の内部空間に露出して通気面を構成することとなる。この円形の濾材に対し、ガラス織布１２が露出している面に０．３ＭＰａの圧力がかかるようにパルスエア２３を０．１秒間印加する操作を２万回行う。濾材を通過するエアの速度は、０．１８Ｌ／分であった。その後、目視により、クラック発生の有無を確認した。結果を表３に併せて示す。
【００５９】
洗濯試験により良好な結果を示したバグフィルタ用濾材（シートＡ〜Ｅおよびシート１〜５）は、上記の擬似的な逆洗試験によってもクラックが発生することがなかった。このように、本発明による濾材は、ガラス織布を用いた従来の濾材が耐えられなかった試験に合格する優れた耐屈曲性を有している。
【００６０】
なお、上記試験において、クラックは、典型的にはＰＴＦＥ多孔質膜表面の長さ０．５〜５ｃｍ程度の傷として観察された。
【００６１】
洗濯試験の結果より、クラックが発生すると、濾材の捕集効率が９０％未満となることが確認されている。クラックが発生しないという結果は、換言すれば、逆洗試験後においても濾材の捕集効率が９０％以上、好ましくは９５％以上、に保たれているということである。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明によれば、耐熱性が高いガラス織布を用いながらも逆洗の際に加わる応力に対して剥離などが生じにくく寿命が長いバグフィルタ用濾材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は引っ張り強度および伸び率の測定方法を説明するための図である。
【図２】図２は逆洗試験の方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ サンプル
２ チャック
１１ ＰＴＦＥ多孔質膜
１２ ガラス織布
２１ 逆洗試験用筒状体
２２ パッキング
２３ パルスエア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜とガラス織布とを接合してバグフィルタ用濾材を得るバグフィルタ用濾材の製造方法であって、
前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜として、
ポリテトラフルオロエチレンシートを一方向または互いに直交する二方向に延伸することにより製造され、
一方向に延伸した場合には当該一方向と当該一方向に直交する方向とのそれぞれについて、互いに直交する二方向に延伸した場合には当該二方向のそれぞれについて、引っ張り強度が０．２５Ｎ以上で伸び率が６０％以上である、
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を用いる、バグフィルタ用濾材の製造方法。
ここで、前記引っ張り強度は、測定方向と直交する方向についての長さが２５ｍｍとなるように切断した多孔質膜サンプルを互いの間隔が５０ｍｍとなるように配置した一対のつかみ具により前記間隔を規定する方向が前記測定方向と一致するように保持し、前記一対のつかみ具により前記サンプルを前記測定方向に沿って１００ｍｍ／分の速度で前記サンプルが破断するまで引っ張る試験を行い、前記サンプルが破断したときに前記一対のつかみ具に印加されていた応力により定め、
前記伸び率は、前記試験において前記サンプルが破断したときの前記一対のつかみ具の間隔をＬ1（ｍｍ）としたときに、｛（Ｌ1―５０）／５０｝×１００（％）により算出される値により定める。
【請求項２】
フラジール法により測定したポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の通気量が１〜１０ｃｍ3／ｃｍ2／秒の範囲にある請求項１に記載のバグフィルタ用濾材の製造方法。
【請求項３】
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の厚みが５〜６０μｍの範囲にある請求項１に記載のバグフィルタ用濾材の製造方法。
【請求項４】
ポリテトラフルオロエチレンシートを一方向または互いに直交する二方向に延伸することにより製造されたポリテトラフルオロエチレン多孔質膜であって、
一方向に延伸した場合には当該一方向と当該一方向に直交する方向とのそれぞれについて、互いに直交する二方向に延伸した場合には当該二方向のそれぞれについて、引っ張り強度が０．２５Ｎ以上で伸び率が６０％以上である、
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜。
ここで、前記引っ張り強度は、測定方向と直交する方向についての長さが２５ｍｍとなるように切断した多孔質膜サンプルを互いの間隔が５０ｍｍとなるように配置した一対のつかみ具により前記間隔を規定する方向が前記測定方向と一致するように保持し、前記一対のつかみ具により前記サンプルを前記測定方向に沿って１００ｍｍ／分の速度で前記サンプルが破断するまで引っ張る試験を行い、前記サンプルが破断したときに前記一対のつかみ具に印加されていた応力により定め、
前記伸び率は、前記試験において前記サンプルが破断したときの前記一対のつかみ具の間隔をＬ1（ｍｍ）としたときに、｛（Ｌ1―５０）／５０｝×１００（％）により算出される値により定める。
【請求項５】
フラジール法により測定した通気量が１〜１０ｃｍ3／ｃｍ2／秒の範囲にある請求項４に記載のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜。
【請求項６】
厚みが５〜６０μｍの範囲にある請求項４に記載のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜。
【請求項７】
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜とガラス織布とが接合されてなるバグフィルタ用濾材であって、
通気面が面積９８．５ｃｍ2の円形となるように濾材を保持した状態で前記ガラス織布側から前記通気面に対して０．３ＭＰａのパルスエアを０．１秒間印加する疑似逆洗操作を２００００回繰り返す試験を実施しても前記通気面にクラックが観察されない、バグフィルタ用濾材。
【請求項８】
フラジール法により測定した通気量が１〜６．２ｃｍ3／ｃｍ2／秒の範囲にある請求項７に記載のバグフィルタ用濾材。
【請求項１】
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜とガラス織布とを接合してバグフィルタ用濾材を得るバグフィルタ用濾材の製造方法であって、
前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜として、
ポリテトラフルオロエチレンシートを一方向または互いに直交する二方向に延伸することにより製造され、
一方向に延伸した場合には当該一方向と当該一方向に直交する方向とのそれぞれについて、互いに直交する二方向に延伸した場合には当該二方向のそれぞれについて、引っ張り強度が０．２５Ｎ以上で伸び率が６０％以上である、
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を用いる、バグフィルタ用濾材の製造方法。
ここで、前記引っ張り強度は、測定方向と直交する方向についての長さが２５ｍｍとなるように切断した多孔質膜サンプルを互いの間隔が５０ｍｍとなるように配置した一対のつかみ具により前記間隔を規定する方向が前記測定方向と一致するように保持し、前記一対のつかみ具により前記サンプルを前記測定方向に沿って１００ｍｍ／分の速度で前記サンプルが破断するまで引っ張る試験を行い、前記サンプルが破断したときに前記一対のつかみ具に印加されていた応力により定め、
前記伸び率は、前記試験において前記サンプルが破断したときの前記一対のつかみ具の間隔をＬ1（ｍｍ）としたときに、｛（Ｌ1―５０）／５０｝×１００（％）により算出される値により定める。
【請求項２】
フラジール法により測定したポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の通気量が１〜１０ｃｍ3／ｃｍ2／秒の範囲にある請求項１に記載のバグフィルタ用濾材の製造方法。
【請求項３】
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の厚みが５〜６０μｍの範囲にある請求項１に記載のバグフィルタ用濾材の製造方法。
【請求項４】
ポリテトラフルオロエチレンシートを一方向または互いに直交する二方向に延伸することにより製造されたポリテトラフルオロエチレン多孔質膜であって、
一方向に延伸した場合には当該一方向と当該一方向に直交する方向とのそれぞれについて、互いに直交する二方向に延伸した場合には当該二方向のそれぞれについて、引っ張り強度が０．２５Ｎ以上で伸び率が６０％以上である、
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜。
ここで、前記引っ張り強度は、測定方向と直交する方向についての長さが２５ｍｍとなるように切断した多孔質膜サンプルを互いの間隔が５０ｍｍとなるように配置した一対のつかみ具により前記間隔を規定する方向が前記測定方向と一致するように保持し、前記一対のつかみ具により前記サンプルを前記測定方向に沿って１００ｍｍ／分の速度で前記サンプルが破断するまで引っ張る試験を行い、前記サンプルが破断したときに前記一対のつかみ具に印加されていた応力により定め、
前記伸び率は、前記試験において前記サンプルが破断したときの前記一対のつかみ具の間隔をＬ1（ｍｍ）としたときに、｛（Ｌ1―５０）／５０｝×１００（％）により算出される値により定める。
【請求項５】
フラジール法により測定した通気量が１〜１０ｃｍ3／ｃｍ2／秒の範囲にある請求項４に記載のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜。
【請求項６】
厚みが５〜６０μｍの範囲にある請求項４に記載のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜。
【請求項７】
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜とガラス織布とが接合されてなるバグフィルタ用濾材であって、
通気面が面積９８．５ｃｍ2の円形となるように濾材を保持した状態で前記ガラス織布側から前記通気面に対して０．３ＭＰａのパルスエアを０．１秒間印加する疑似逆洗操作を２００００回繰り返す試験を実施しても前記通気面にクラックが観察されない、バグフィルタ用濾材。
【請求項８】
フラジール法により測定した通気量が１〜６．２ｃｍ3／ｃｍ2／秒の範囲にある請求項７に記載のバグフィルタ用濾材。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−２２８５８（Ｐ２００９−２２８５８Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８７４２１（Ｐ２００７−１８７４２１）
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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