JP2017025458A - Method for manufacturing inorganic fiber sheet, fired body, and honeycomb filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルタの基材の製造等に好適に用いられる無機繊維シートの製造方法、焼成体およびハニカムフィルタに関する。 The present invention relates to an inorganic fiber sheet manufacturing method, a fired body, and a honeycomb filter that are preferably used for manufacturing a filter substrate.
セラミック繊維は、高耐熱性、高断熱性、不燃性等の特徴を有するため、セラミック繊維を用いた無機繊維シートは広く使用されている。たとえば、該無機繊維シートは、フィルタ基材の製造に用いられる。具体的には、該無機繊維シートは、コルゲート加工等の加工を経てハニカム成形体とされた後に焼成され、フィルタ基材とされる。該フィルタ基材には、吸着剤や触媒が担持されて、除湿、揮発性有機化合物(VOC)の分解または除去等に用いられるハニカムフィルタとなる。また、無機繊維シートは、耐熱クッション材等としても使用されている。 Since ceramic fibers have characteristics such as high heat resistance, high heat insulation, and non-combustibility, inorganic fiber sheets using ceramic fibers are widely used. For example, the inorganic fiber sheet is used for manufacturing a filter substrate. Specifically, the inorganic fiber sheet is formed into a honeycomb formed body through processing such as corrugation, and then fired to obtain a filter base material. The filter base material carries an adsorbent and a catalyst to form a honeycomb filter used for dehumidification, decomposition or removal of volatile organic compounds (VOC), and the like. In addition, the inorganic fiber sheet is also used as a heat-resistant cushion material.
また、ハニカムフィルタとして、ハニカムロータがある。ハニカムロータは、例えばコルゲート加工した無機繊維シート(中芯紙)とコルゲート加工をしていない無機繊維シートとを接着した片波成形体を成巻して円筒状とし、該円筒状のハニカム成形体を焼成して吸着剤を担持させた後に断裁する方法で製造される。ハニカムロータは、VOC等の吸着対象物を吸着する吸着ゾーンと、吸着対象物を脱着する再生ゾーンとに区画された空間で回転することにより、吸着と再生とが繰り返されるものである。 A honeycomb rotor is a honeycomb filter. For example, the honeycomb rotor is formed into a cylindrical shape by winding a single-wave molded body in which a corrugated inorganic fiber sheet (core paper) and an inorganic fiber sheet that has not been corrugated are bonded to each other. Is produced by firing and then carrying the adsorbent and then cutting. The honeycomb rotor repeats adsorption and regeneration by rotating in a space partitioned into an adsorption zone for adsorbing an adsorption object such as VOC and a regeneration zone for desorbing the adsorption object.
無機繊維シートの製造方法としては、たとえば特許文献1および2には、セラミック繊維、有機バインダー、山皮等を含む原料スラリーを調製し、該原料スラリーを抄紙して無機繊維シートとする方法が記載されている。ここで山皮とは、天然に産出する粘土鉱物の一種であり、含水ケイ酸マグネシウムである。山皮は、無機バインダーとして使用されている。
また、特許文献2には、無機繊維シートをコルゲート加工してハニカム成形体とした後、焼成し、得られた焼成体に吸着剤等を担持させ、ガス吸着素子(ハニカムフィルタ)とすることが記載されている。
As a method for producing an inorganic fiber sheet, for example, Patent Documents 1 and 2 describe a method in which a raw material slurry containing ceramic fibers, an organic binder, a mountain bark, and the like is prepared, and the raw material slurry is made into paper to form an inorganic fiber sheet. Has been. Here, the mountain bark is a kind of naturally occurring clay mineral and is hydrous magnesium silicate. The mountain bark is used as an inorganic binder.
Further, in Patent Document 2, an inorganic fiber sheet is corrugated to form a honeycomb formed body and then fired, and an adsorbent or the like is supported on the obtained fired body to form a gas adsorption element (honeycomb filter). Have been described.
ところが、セラミック繊維は、EU(ヨーロッパ連合)による人造非晶質繊維に対するEU指令97/69ECにおいて、カテゴリー2(発がんの疑いがある)に分類されている。そのため、人体に対する安全面から、脱セラミック化が志向されており、たとえばアルカリ金属およびアルカリ土類金属の酸化物(Na2O、K2O、CaO、MgO、BaO等。)を18質量%超含有する生体溶解性繊維(カテゴリー0、カテゴリー適用除外)や、ガラス繊維への代替が検討されている。 However, ceramic fibers are classified as category 2 (suspected of carcinogenesis) in the EU Directive 97 / 69EC for artificial amorphous fibers by the EU (European Union). Therefore, deceramicization is aimed at from the viewpoint of safety to the human body. For example, more than 18% by mass of oxides of alkali metals and alkaline earth metals (Na 2 O, K 2 O, CaO, MgO, BaO, etc.). Alternatives to biosoluble fibers contained (category 0, category exemption) and glass fibers are being studied.
このような事情を背景とし、たとえば特許文献3には、脱セラミック繊維として生体溶解性無機ファイバーを含み、さらにバインダー成分を含むスラリーを抄紙した不織布をハニカム成形体とし、800℃で焼成して焼成体とすることが記載されている。
また、特許文献4には、生体溶解性セラミック繊維と、ガラス繊維と、有機繊維と、カチオン性無機バインダーおよび山皮の一種であるセピオライトを含むスラリーを抄紙して、無機繊維シートを得る方法が開示されている。
Against this background, for example, Patent Document 3 discloses that a non-woven fabric obtained by making a paper made of a slurry containing a biosoluble inorganic fiber as a deceramic fiber and further containing a binder component is formed into a honeycomb formed body and fired at 800 ° C. It is described as a body.
Patent Document 4 discloses a method of obtaining an inorganic fiber sheet by papermaking a slurry containing biosoluble ceramic fiber, glass fiber, organic fiber, cationic inorganic binder and sepiolite which is a kind of mountain bark. It is disclosed.
しかしながら、特許文献3に記載のハニカム成形体とこれを焼成した焼成体は、いずれも強度が不充分であり、ハンドリング性に劣る。そのため、該焼成体を上述のハニカムロータに加工しようとすると、欠けたり、潰れたりする可能性がある。特に、焼成体を上述のハニカムロータに加工する場合には、焼成体に吸着剤を担持させた後、乾燥、断裁を行うが、特許文献3に記載の焼成体は、乾燥、断裁の際に欠けたり潰れたりしやすい。
また、特許文献4に記載の無機繊維シートから得られた焼成体も、強度が不充分であった。
However, the honeycomb formed body described in Patent Document 3 and the fired body obtained by firing the honeycomb formed body have insufficient strength and are inferior in handling properties. For this reason, if the fired body is processed into the above-described honeycomb rotor, the fired body may be chipped or crushed. In particular, when the fired body is processed into the above-described honeycomb rotor, the fired body is dried and cut after the adsorbent is supported, but the fired body described in Patent Document 3 is subjected to drying and cutting. Easily chipped or crushed.
Further, the fired body obtained from the inorganic fiber sheet described in Patent Document 4 also has insufficient strength.
また、上述のハニカムロータ等のフィルタ基材には、圧力損失を低減するために、厚みが薄いことが求められる傾向にある。また、フィルタ基材には、ゼオライト等の吸着剤の担持量を多くして高性能化するために、その保液量を多くしたい(吸着剤を担持する工程において、吸着剤を含む液を多く保持したい。)との要求や、軽量化したいとの要求もある。
フィルタ基材の厚みを薄くしたり軽量化したりするためには、フィルタ基材の材料である無機繊維シートの坪量を低くすることが考えられる。ところが、無機繊維シートの坪量を低くすると、フィルタ基材(焼成後の無機繊維シート)の強度が弱くなる傾向にあり、フィルタ基材に吸着剤を担持させたフィルタが変形してしまう場合がある。そのため、たとえば特許文献4の実施例等に記載のように、従来の技術では、無機繊維シートの坪量は80g/m2前後とされ、たとえば坪量が60g/m2未満の軽量シートを作製することは困難であった。
In addition, filter base materials such as the above-described honeycomb rotors tend to be required to be thin in order to reduce pressure loss. In addition, in order to improve the performance by increasing the amount of adsorbent, such as zeolite, on the filter substrate, it is desirable to increase the amount of liquid retained (in the step of supporting the adsorbent, a large amount of liquid containing the adsorbent). There is also a demand for weight reduction.
In order to reduce the thickness or weight of the filter substrate, it is conceivable to lower the basis weight of the inorganic fiber sheet that is the material of the filter substrate. However, when the basis weight of the inorganic fiber sheet is lowered, the strength of the filter base material (the inorganic fiber sheet after firing) tends to be weak, and the filter carrying the adsorbent on the filter base material may be deformed. is there. Therefore, for example, as described in the examples of Patent Document 4, in the conventional technique, the basis weight of the inorganic fiber sheet is about 80 g / m 2 , for example, a lightweight sheet having a basis weight of less than 60 g / m 2 is manufactured. It was difficult to do.
また、ゼオライト等の吸着剤の担持量や保液量を多くするためには、無機繊維シートの製造に太径の繊維を用い、フィルタ基材の空隙率を大きくし、無機繊維シートの密度を低くすることが考えられる。ところが、フィルタ基材の空隙率が大きくなると、フィルタ基材の強度は弱くなる傾向にある。また、空隙率の大きなフィルタ基材には、特にゼオライトや触媒のような粒径の小さい粒子を充分には担持させにくく、これらの粒子によるフィルタ基材の被覆が不充分となり、繊維間の空隙が孔として残り、未処理のガスが素通りしやすくなる。
このように厚みが薄く軽量で、吸着剤の担持量や保液量が大きく、かつ、充分な強度を有するフィルタ基材を製造することは困難であった。
In addition, in order to increase the amount of adsorbent such as zeolite and the amount of liquid retained, large diameter fibers are used in the production of the inorganic fiber sheet, the porosity of the filter substrate is increased, and the density of the inorganic fiber sheet is increased. It is possible to lower it. However, as the porosity of the filter base material increases, the strength of the filter base material tends to decrease. In addition, it is difficult to sufficiently support particles having a small particle diameter such as zeolite and catalyst, especially on a filter substrate having a large porosity, and the coating of the filter substrate with these particles becomes insufficient, resulting in voids between fibers. Will remain as holes, making it easier for untreated gas to pass through.
Thus, it has been difficult to produce a filter base material that is thin and lightweight, has a large amount of adsorbent supported and retained, and has sufficient strength.
本発明の目的は、厚みを薄くして軽量化したり、密度を低くして吸着剤の担持量や保液量を大きくしたりした場合でも、充分な強度を有し、波状の型つきが良くコルゲート加工適性にも優れ、かつ、人体に対する安全性をも備えたフィルタ基材を製造できる無機繊維シートの製造方法と、製造された無機繊維シートの焼成体および該焼成体を備えたハニカムフィルタを提供することである。 The object of the present invention is to have a sufficient strength and a good wavy pattern even when the thickness is reduced to reduce the weight, or the density is decreased to increase the amount of adsorbent supported and the amount of liquid retained. A method for producing an inorganic fiber sheet capable of producing a filter substrate having excellent corrugating suitability and safety to the human body, a fired body of the produced inorganic fiber sheet, and a honeycomb filter provided with the fired body Is to provide.
本発明は以下の構成を有する。
[1]ガラス繊維および生体溶解性無機繊維からなる群より選ばれる1種以上の無機繊維を30〜95質量%含有し、β型セピオライトを5〜40質量%含有する無機繊維シートの製造方法であって、
前記無機繊維を含有する原料スラリーを湿式抄紙して不織布を製造する工程(i)と、
前記不織布に対して、β型セピオライトを含有するスラリーを付着させる工程(ii)とを有する、無機繊維シートの製造方法。
[2]前記原料スラリーは、非熱融着性の有機繊維と有機バインダー成分とを含有する、[1]の無機繊維シートの製造方法。
[3]前記原料スラリーは、セピオライトを含まない、[1]または[2]の無機繊維シートの製造方法。
[4]前記β型セピオライトの吸油量が150質量%以上である、[1]〜[3]の無機繊維シートの製造方法。
[5]前記無機繊維シートは、空気中において500℃で2時間焼成した後の、前記湿式抄紙の流れ方向に沿う引張強度が300N/m以上で、かつ、前記流れ方向の湿潤引張強度が100N/m以上である、[1]〜[4]の無機繊維シートの製造方法。
[6]前記無機繊維シートは、坪量が15〜50g/m2であり、かつ、空気中において500℃で2時間焼成した後の保液量が100g/m2以上である、[1]〜[5]の無機繊維シートの製造方法。
[7][1]〜[6]の製造方法で製造された無機繊維シートを用いて成形したハニカム成形体を焼成した焼成体。
[8][7]の焼成体に、シリカゲル、ゼオライト、セピオライト、活性炭およびイオン交換樹脂からなる群より選ばれる1種以上の吸着剤が担持されたハニカムフィルタ。
The present invention has the following configuration.
[1] A method for producing an inorganic fiber sheet containing 30 to 95% by mass of one or more inorganic fibers selected from the group consisting of glass fibers and biosoluble inorganic fibers and 5 to 40% by mass of β-type sepiolite. There,
A step (i) of producing a nonwoven fabric by wet papermaking the raw material slurry containing the inorganic fiber;
And a step (ii) of attaching a slurry containing β-type sepiolite to the nonwoven fabric.
[2] The method for producing an inorganic fiber sheet according to [1], wherein the raw material slurry contains a non-heat-fusible organic fiber and an organic binder component.
[3] The method for producing an inorganic fiber sheet according to [1] or [2], wherein the raw slurry does not contain sepiolite.
[4] The method for producing an inorganic fiber sheet according to [1] to [3], wherein the β-type sepiolite has an oil absorption of 150% by mass or more.
[5] The inorganic fiber sheet has a tensile strength along the flow direction of the wet papermaking of 300 N / m or more after firing for 2 hours at 500 ° C. in the air, and a wet tensile strength in the flow direction of 100 N. The manufacturing method of the inorganic fiber sheet of [1]-[4] which is / m or more.
[6] The inorganic fiber sheet had a basis weight of 15 to 50 g / m 2, and liquid retention volume after firing for two hours is 100 g / m 2 or more at 500 ° C. in air, [1] The manufacturing method of the inorganic fiber sheet of [5].
[7] A fired body obtained by firing a honeycomb formed body formed using the inorganic fiber sheet produced by the production method of [1] to [6].
[8] A honeycomb filter in which at least one adsorbent selected from the group consisting of silica gel, zeolite, sepiolite, activated carbon and ion exchange resin is supported on the fired body of [7].
本発明によれば、厚みを薄くして軽量化したり、密度を低くして吸着剤の担持量や保液量を大きくしたりした場合でも、充分な強度を有し、波状の型つきが良くコルゲート加工適性にも優れ、かつ、人体に対する安全性をも備えたフィルタ基材を製造できる無機繊維シートの製造方法と、製造された無機繊維シートの焼成体および該焼成体を備えたハニカムフィルタを提供供できる。 According to the present invention, even when the thickness is reduced and the weight is reduced, or when the density is decreased and the amount of adsorbent carried or the amount of liquid retained is increased, the strength is sufficient and the wavy mold is good. A method for producing an inorganic fiber sheet capable of producing a filter substrate having excellent corrugating suitability and safety to the human body, a fired body of the produced inorganic fiber sheet, and a honeycomb filter provided with the fired body Can be provided.
以下、本発明を詳細に説明する。
〔無機繊維シートの製造方法〕
本発明の無機繊維シートの製造方法は、ガラス繊維および生体溶解性無機繊維からなる群より選ばれる1種以上の無機繊維を30〜95質量%含有し、β型セピオライトを5〜40質量%含有する無機繊維シートの製造方法である。本発明の製造方法は、無機繊維を含有する原料スラリーを湿式抄紙して不織布を製造する工程(i)と、工程(i)で得られた不織布に対して、β型セピオライトを含有するスラリーを付着させる工程(ii)とを有する。
なお、本発明で製造する無機繊維シートは、人体に対する安全性の点から、EU指令97/69ECにおいて、カテゴリー2(発がんの疑いがある)に分類されるセラミック繊維を含有しない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[Method for producing inorganic fiber sheet]
The manufacturing method of the inorganic fiber sheet of this invention contains 30-95 mass% of 1 or more types of inorganic fiber chosen from the group which consists of glass fiber and biosoluble inorganic fiber, and contains beta-40 sepiolite 5-40 mass%. It is a manufacturing method of the inorganic fiber sheet to do. The production method of the present invention includes a step (i) of producing a nonwoven fabric by wet papermaking a raw material slurry containing inorganic fibers, and a slurry containing β-type sepiolite with respect to the nonwoven fabric obtained in step (i). And attaching (ii).
In addition, the inorganic fiber sheet manufactured by this invention does not contain the ceramic fiber classified into the category 2 (suspected of carcinogenesis) in EU directive 97 / 69EC from the point of safety with respect to a human body.
(工程(i))
不織布の製造に用いられる原料スラリーは、ガラス繊維および生体溶解性無機繊維からなる群より選ばれる1種以上の無機繊維を含有する。また、媒体として、通常、水を含む。
ガラス繊維の種類としては特に制限はなく、生産量の多いEガラスの他、高強度のSガラス、耐酸性に優れるCガラス等を使用できる。コストの観点からは、安価なEガラスを使用することが好ましい。
ガラス繊維は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
(Process (i))
The raw material slurry used for the manufacture of the nonwoven fabric contains one or more inorganic fibers selected from the group consisting of glass fibers and biosoluble inorganic fibers. The medium usually contains water.
There is no restriction | limiting in particular as a kind of glass fiber, High strength S glass, C glass excellent in acid resistance, etc. other than E glass with much production amount can be used. From the viewpoint of cost, it is preferable to use inexpensive E glass.
Glass fiber may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
本発明で使用する生体溶解性無機繊維とは、「WHO吸入性繊維」に該当しない繊維であるか、または、EU指令97/69/ECのNotaQ「生体溶解性繊維判定基準」により、以下の4条件(1)〜(4)のうち、いずれか1つを満足する繊維である。生体溶解性無機繊維には、生体溶解性セラミック、生体溶解性ロックウールなどが含まれる。
「WHO吸入性繊維」とは、世界保健機関(WHO)により定義された、呼吸により体内に吸入され、肺まで到達する繊維状物質をいい、長さ5μm超、直径3μm未満、アスペクト比3超のものである。
また、上記4条件とは、以下のとおりである。
(1)短期吸入暴露の動物実験で、長さ20μm超の繊維の半減期が10日未満のもの、
(2)短期気管内注入の動物実験で、長さ20μm超の繊維の半減期が40日未満のもの、
(3)腹腔内投与の動物実験で、有意な発がん性がないもの、
(4)長期吸入暴露の動物実験で、発がん性と結びつく病理所見や腫瘍形成がないもの(但し、組成としてアルカリおよびアルカリ土類酸化物(Na2O、K2O、CaO、MgO、BaO)を18質量%より超えて含有するもの)。
The biosoluble inorganic fiber used in the present invention is a fiber that does not fall under “WHO inhalable fiber” or, according to the EUQ 97/69 / EC NotaQ “biosoluble fiber determination criteria”, It is a fiber that satisfies any one of the four conditions (1) to (4). Biosoluble inorganic fibers include biosoluble ceramics, biosoluble rock wool, and the like.
“WHO inhalable fiber” is a fibrous substance defined by the World Health Organization (WHO) that is inhaled into the body by breathing and reaches the lungs. The length exceeds 5 μm, the diameter is less than 3 μm, and the aspect ratio exceeds 3 belongs to.
The above four conditions are as follows.
(1) In a short-term inhalation exposure animal experiment, a fiber with a length of more than 20 μm has a half-life of less than 10 days,
(2) A short-term intratracheal infusion animal experiment with a fiber with a length of more than 20 μm and a half-life of less than 40 days,
(3) In the animal experiment of intraperitoneal administration, there is no significant carcinogenicity,
(4) Animal experiments of long-term inhalation exposure that have no pathological findings or tumor formation associated with carcinogenicity (however, the composition is alkali and alkaline earth oxide (Na 2 O, K 2 O, CaO, MgO, BaO)) In excess of 18% by mass).
生体溶解性無機繊維には、通常、その製法に起因して、非繊維状物の「ショット」が含有されるが、ショットの含有量が多い生体溶解性無機繊維を用いると、得られる無機繊維シートにおいて穴開き、粉落ち等が問題となる場合がある。そのため、生体溶解性無機繊維としては、ショットの含有率が20質量%以下のものを使用することが好ましい。
生体溶解性無機繊維は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
Biologically soluble inorganic fibers usually contain non-fibrous “shots” due to their production method, but when using biosoluble inorganic fibers with a high shot content, the resulting inorganic fibers In some cases, perforations, powder falling, etc. may become a problem in the sheet. Therefore, it is preferable to use a biosoluble inorganic fiber having a shot content of 20% by mass or less.
The biosoluble inorganic fibers may be used alone or in combination of two or more.
無機繊維の繊維長には特に制限はないが、無機繊維の長さ加重平均繊維長が、0.2〜15mmであることが好ましく、1〜15mmがより好ましく、3〜13mmがとくに好ましい。長さ加重平均繊維長が上記範囲の下限値以上であると、得られる無機繊維シートの強度がより優れる傾向にあり、上記範囲の上限値以下であると、得られる無機繊維シートの地合が優れる傾向にある。無機繊維は、異なる繊維長のものを併用してもよい。
長さ加重平均繊維長は、100本の繊維の繊維長を顕微鏡観察により測定し、算出する。
The fiber length of the inorganic fiber is not particularly limited, but the length weighted average fiber length of the inorganic fiber is preferably 0.2 to 15 mm, more preferably 1 to 15 mm, and particularly preferably 3 to 13 mm. If the length-weighted average fiber length is equal to or greater than the lower limit of the above range, the strength of the resulting inorganic fiber sheet tends to be more excellent, and if it is equal to or less than the upper limit of the above range, the resulting inorganic fiber sheet has a texture. It tends to be excellent. Inorganic fibers may have different fiber lengths.
The length-weighted average fiber length is calculated by measuring the fiber length of 100 fibers by microscopic observation.
無機繊維の繊維径は、たとえばガラス繊維の場合には、平均値として3μm以上のものが好ましい。上記範囲の下限値以上であれば、WHO吸入繊維に該当せず、人体に対して安全である。また、ガラス繊維の繊維径の上限は、平均値として8μmがより好ましい。上記範囲の上限値以下であれば、無機繊維シートの強度と、該無機繊維シートを焼成して得られるフィルタ基材の強度とが共に優れる。また、得られるフィルタ基材の目開きが大きくなりすぎず、吸着剤を充分に担持できる。そのため、繊維間の空隙が貫通孔として残り未処理のガスが素通りすることが抑制され、性能の優れるフィルタを製造できる。
無機繊維は、異なる繊維径のものを併用してもよい。
繊維径の平均値は、100本の繊維の繊維径を顕微鏡観察により測定し、算出する。
For example, in the case of glass fiber, the average fiber diameter of the inorganic fiber is preferably 3 μm or more. If it is above the lower limit of the above range, it does not fall under the WHO inhalation fiber and is safe for the human body. Moreover, as for the upper limit of the fiber diameter of glass fiber, 8 micrometers is more preferable as an average value. If it is below the upper limit of the said range, both the intensity | strength of an inorganic fiber sheet and the intensity | strength of the filter base material obtained by baking this inorganic fiber sheet will be excellent. Moreover, the opening of the filter base material obtained does not become too large, and the adsorbent can be sufficiently supported. Therefore, the gap between the fibers is left as a through hole, and the raw gas is prevented from passing through, and a filter with excellent performance can be manufactured.
Inorganic fibers having different fiber diameters may be used in combination.
The average value of the fiber diameter is calculated by measuring the fiber diameter of 100 fibers by microscopic observation.
製造後の無機繊維シートに対する無機繊維の含有量は、30〜95質量%であり、50〜90質量%がより好ましい。無機繊維の含有量が上記範囲の下限値未満では、該無機シートを焼成してフィルタ基材としたとしたときに、焼成により焼失する有機分が多すぎ、焼成後に得られるフィルタ基材の強度が低下する恐れがある。上記範囲の上限値を超えると、コルゲート加工適性やハンドリングに劣る場合がある。 Content of the inorganic fiber with respect to the inorganic fiber sheet after manufacture is 30-95 mass%, and 50-90 mass% is more preferable. When the inorganic fiber content is less than the lower limit of the above range, when the inorganic sheet is fired to obtain a filter base material, too much organic component is burned off by firing, and the strength of the filter base material obtained after firing May decrease. If the upper limit of the above range is exceeded, the corrugating suitability and handling may be inferior.
不織布の製造に用いられる原料スラリーは、無機繊維シートを製造する際の湿式抄紙時に水に溶けたり、無機繊維シートを製造する工程で加わる熱により溶融したりせずに、製造後の無機繊維シート中に繊維状で残存する、非溶解性かつ非熱融着性の有機繊維を含むことが好ましい。無機繊維シートを製造する工程で加わる熱としては、β型セピオライトを含有するスラリーを付着させた後等に不織布を乾燥する際の熱等が挙げられる。乾燥温度は特に制限されないが、通常100℃〜180℃程度である。例えば融点が150℃未満の熱可塑性樹脂からなる繊維は、このような温度範囲での乾燥時に、溶融してフィルム化し、繊維状に残存しない場合がある。
非溶解性かつ非熱融着性の有機繊維を含有する無機繊維シートは、コルゲート加工したときの波状の型つきが良く、波の形が良好となり、コルゲート加工適性に優れる。
非溶解性かつ非熱融着性の有機繊維としては、天然繊維と、非熱融着性合成繊維とが挙げられ、1種以上を使用できる。繊維の形態に制限はなく、フィブリル化していてもよい。
The raw material slurry used for manufacturing the nonwoven fabric is not dissolved in water during wet papermaking when manufacturing the inorganic fiber sheet, or melted by the heat applied in the process of manufacturing the inorganic fiber sheet, and the inorganic fiber sheet after manufacture It is preferable to include non-soluble and non-heat-sealable organic fibers that remain in the form of fibers. Examples of the heat applied in the process of manufacturing the inorganic fiber sheet include heat when the nonwoven fabric is dried after the slurry containing β-type sepiolite is adhered. The drying temperature is not particularly limited, but is usually about 100 ° C to 180 ° C. For example, a fiber made of a thermoplastic resin having a melting point of less than 150 ° C. may be melted to form a film and not remain in a fibrous form when dried in such a temperature range.
An inorganic fiber sheet containing non-soluble and non-heat-sealable organic fibers has a good corrugated shape when corrugated, has a good wave shape, and is excellent in corrugating suitability.
Examples of non-soluble and non-heat-sealable organic fibers include natural fibers and non-heat-sealable synthetic fibers, and one or more types can be used. There is no restriction | limiting in the form of a fiber, You may fibrillate.
天然繊維としては、木材パルプ(針葉樹パルプ、広葉樹パルプ)などのセルロース繊維;綿、羊毛、絹、麻等の天然繊維が挙げられ、1種以上を使用できる。木材パルプは、叩解パルプでも未叩解パルプでもよい。
なかでも、比較的安価な木材パルプが好ましい。
Examples of natural fibers include cellulose fibers such as wood pulp (conifer pulp, hardwood pulp); natural fibers such as cotton, wool, silk, hemp and the like, and one or more types can be used. The wood pulp may be beaten pulp or unbeaten pulp.
Among these, relatively inexpensive wood pulp is preferable.
非熱融着性合成繊維としては、無機繊維シートの製造工程中の加熱により溶融しない繊維であり、無機繊維シートの製造工程で設定される乾燥温度の温度等に応じて選択できるが、たとえば、ポリプロピレン繊維、ポリブテン繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、キュプラ繊維、アセテート繊維、ポリ塩化ビニル繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエーテルイミド繊維、ビニロン繊維、ポリカーボネート繊維、エチレン−ビニルアセテート繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、アラミド繊維等の化学繊維等が挙げられる。非熱融着性合成繊維は1種以上を使用できる。 The non-heat-bondable synthetic fiber is a fiber that does not melt by heating during the manufacturing process of the inorganic fiber sheet, and can be selected according to the temperature of the drying temperature set in the manufacturing process of the inorganic fiber sheet. Polypropylene fiber, polybutene fiber, nylon fiber, rayon fiber, cupra fiber, acetate fiber, polyvinyl chloride fiber, acrylic fiber, polyester fiber, polyurethane fiber, polyparaphenylenebenzobisoxazole fiber, polyamideimide fiber, polyimide fiber, polyarylate fiber , Polyetherimide fiber, vinylon fiber, polycarbonate fiber, ethylene-vinyl acetate fiber, polyphenylene sulfide fiber, polyethylene terephthalate fiber, polybutylene terephthalate fiber, polyethylene naphthalate fiber, aramid Chemical fibers such 維等 like. One or more non-heat-sealable synthetic fibers can be used.
製造後の無機繊維シートに対する非溶解性かつ非熱融着性の有機繊維の含有量は、1〜20質量%であることが好ましく、3〜15質量%がより好ましい。非溶解性かつ非熱融着性の有機繊維の含有量が上記範囲の下限値以上であると、コルゲート加工適性を向上させる効果が充分に得られる。上記範囲の上限値以下であると、無機繊維シートを焼成してフィルタ基材としたときに、焼成により焼失する非溶解性かつ非熱融着性の有機繊維の量が少なく、このような焼失にともなって形成される繊維間の空隙を低減でき、未処理のガスの素通りが抑制された性能の優れるフィルタを製造できる。
非溶解性かつ非熱融着性の有機繊維として、木材パルプを使用する場合には、非溶解性かつ非熱融着性の有機繊維の全量に対する木材パルプの含有量は、30質量%以上が好ましく、100質量%であってもよい。
The content of non-soluble and non-heat-sealable organic fibers in the manufactured inorganic fiber sheet is preferably 1 to 20% by mass, and more preferably 3 to 15% by mass. When the content of the non-soluble and non-heat-fusible organic fiber is not less than the lower limit of the above range, the effect of improving the corrugating suitability can be sufficiently obtained. When the inorganic fiber sheet is fired to form a filter substrate when the inorganic fiber sheet is not more than the upper limit of the above range, the amount of non-soluble and non-heat-fusible organic fibers burned by firing is small. Accordingly, it is possible to reduce the voids between the fibers formed, and to manufacture a filter with excellent performance in which the passage of untreated gas is suppressed.
When wood pulp is used as the non-soluble and non-heat-sealable organic fiber, the wood pulp content relative to the total amount of non-soluble and non-heat-sealable organic fiber is 30% by mass or more. Preferably, it may be 100% by mass.
不織布の製造に用いられる原料スラリーは、繊維同士を接着させる成分として、有機バインダー成分を含むことが好ましい。
有機バインダー成分としては、無機繊維シートの製造工程中の加熱により少なくとも一部が溶融する熱可塑性樹脂等が挙げられ、無機繊維シートの製造工程で設定される乾燥温度の温度等に応じて選択できる。有機バインダー成分の形態には制限はなく、繊維状、粒子状、エマルション、液状等のいずれであってもよい。
熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリエチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体等が挙げられる。また、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ニトリルゴム(NBR)等のゴム系エマルジョンを使用してもよい。熱可塑性樹脂は1種以上を使用できる。
また、有機バインダー成分としては、融点の異なる2種以上の材料が複合化し、より低融点の部分が溶融してバインダーとして作用する複合繊維を使用してもよい。複合繊維としては、芯鞘繊維、サイドバイサイド繊維等が挙げられる。芯鞘繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等からなる高融点の芯部の周りに、ポリエチレン等からなる低融点の鞘部が形成された繊維等が挙げられる。
有機バインダー成分としては、無機繊維シートの製造工程中の加熱により硬化して繊維同士を接着させる熱硬化型樹脂も使用できる。
熱硬化型樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂などが挙げられる。熱硬化型樹脂は1種以上を使用できる。
It is preferable that the raw material slurry used for manufacturing the nonwoven fabric contains an organic binder component as a component for bonding fibers together.
Examples of the organic binder component include a thermoplastic resin that is at least partially melted by heating during the manufacturing process of the inorganic fiber sheet, and can be selected according to the temperature of the drying temperature set in the manufacturing process of the inorganic fiber sheet. . There is no restriction | limiting in the form of an organic binder component, Any may be fibrous, a particulate form, an emulsion, a liquid form.
Examples of the thermoplastic resin include polyethylene resin, vinyl chloride resin, (meth) acrylic ester resin, styrene-acrylic ester copolymer, vinyl acetate resin, vinyl acetate- (meth) acrylic ester copolymer, ethylene -Vinyl acetate copolymer, polyester resin, polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer and the like. Further, rubber emulsions such as styrene / butadiene rubber (SBR) and nitrile rubber (NBR) may be used. One or more thermoplastic resins can be used.
In addition, as the organic binder component, a composite fiber in which two or more materials having different melting points are combined and a lower melting point portion melts to act as a binder may be used. Examples of the composite fibers include core-sheath fibers and side-by-side fibers. Examples of the core-sheath fiber include fibers in which a low-melting-point sheath made of polyethylene or the like is formed around a high-melting-point core made of polyethylene terephthalate, polypropylene, or the like.
As the organic binder component, a thermosetting resin that is cured by heating during the manufacturing process of the inorganic fiber sheet to bond the fibers together can also be used.
Examples of the thermosetting resin include phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, thermosetting polyimide resin, and the like. One or more thermosetting resins can be used.
有機バインダー成分としては、特に制限されないが、接着力に優れる点から、PVA繊維等のPVAを用いることが好ましい。また、耐水性の向上が望ましい場合にはアクリル樹脂エマルション等を用いることも好ましい態様として挙げられる。 Although it does not restrict | limit especially as an organic binder component, It is preferable to use PVA, such as PVA fiber, from the point which is excellent in adhesive force. In addition, when it is desired to improve water resistance, it is also preferable to use an acrylic resin emulsion or the like.
製造後の無機繊維シートに対する有機バインダー成分の含有量は、1〜15質量%であることが好ましく、3〜10質量%がより好ましい。有機バインダー成分の含有量が上記範囲の下限値以上であると、繊維同士を充分に結合することができる。上記範囲の上限値以下であると、無機繊維シートを焼成してフィルタ基材としたときに、焼成して焼失する有機バインダー成分の量が少なく、このような焼失にともなって形成される繊維間の空隙を低減でき、未処理のガスの素通りが抑制された性能の優れるフィルタを製造できる。
有機バインダー成分としてPVAを使用する場合には、有機バインダー成分の全量に対するPVAの含有量は、20質量%以上が好ましく、100質量%であってもよい。有機バインダー成分としてアクリル樹脂エマルションを使用する場合には、有機バインダー成分の全量に対するアクリル樹脂(固形分)の含有量は、5〜70質量%が好ましい。
It is preferable that content of the organic binder component with respect to the inorganic fiber sheet after manufacture is 1-15 mass%, and 3-10 mass% is more preferable. If the content of the organic binder component is not less than the lower limit of the above range, the fibers can be sufficiently bonded. When the inorganic fiber sheet is fired and used as a filter substrate when the inorganic fiber sheet is below the upper limit of the above range, the amount of the organic binder component that is fired and burned down is small, and between the fibers formed along with such burnout Therefore, it is possible to manufacture a filter with excellent performance in which the passage of untreated gas is suppressed.
When PVA is used as the organic binder component, the content of PVA with respect to the total amount of the organic binder component is preferably 20% by mass or more, and may be 100% by mass. When an acrylic resin emulsion is used as the organic binder component, the content of the acrylic resin (solid content) with respect to the total amount of the organic binder component is preferably 5 to 70% by mass.
なお、有機バインダー成分は、不織布を製造するための原料スラリーに添加する以外に、工程(i)で得られた不織布に対して、有機バインダー成分を含む液をスプレー塗布、カーテン塗布、含浸塗布、バー塗布、ロール塗布、ブレード塗布等の方法で付着(外添塗布)させてもよい。外添塗布の対象である不織布は、乾燥後の乾燥不織布でも、乾燥前の湿潤ウェブであってもよい。 In addition, the organic binder component is added to the raw material slurry for producing the nonwoven fabric, and the liquid containing the organic binder component is spray-coated, curtain-coated, impregnated coated on the nonwoven fabric obtained in step (i), You may make it adhere (external addition application) by methods, such as bar application, roll application, and blade application. The nonwoven fabric to be externally applied may be a dried nonwoven fabric after drying or a wet web before drying.
本発明で製造する無機繊維シートは、上述のとおり、β型セピオライトを5〜40質量%含有する。β型セピオライトは無機バインダー成分として作用し、無機繊維シートに強度を付与する。本発明において、β型セピオライトの一部は、不織布の製造に用いられる原料スラリーに添加されることで(内添)、無機繊維シートに含まれてもよい。しかしながら、充分な強度を有するフィルタ基材を製造できる無機繊維シートを得るためには、β型セピオライトの大部分を、後述の工程(ii)において、β型セピオライトを含有するスラリーを不織布に付着させる方法にて、不織布に付与することが好ましい。
そのため、不織布の製造に用いられる原料スラリーがβ型セピオライトを含有する場合、その含有量は、製造後の無機繊維シートに含まれるβ型セピオライトの全量中、9質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、0質量%がさらに好ましい。
As described above, the inorganic fiber sheet produced in the present invention contains 5 to 40% by mass of β-type sepiolite. β-type sepiolite acts as an inorganic binder component and imparts strength to the inorganic fiber sheet. In the present invention, a part of β-type sepiolite may be contained in the inorganic fiber sheet by being added to the raw material slurry used for the production of the nonwoven fabric (internal addition). However, in order to obtain an inorganic fiber sheet that can produce a filter substrate having sufficient strength, a slurry containing β-type sepiolite is adhered to the nonwoven fabric in the step (ii) described below in the majority of β-type sepiolite. It is preferable to give to a nonwoven fabric by the method.
Therefore, when the raw material slurry used for the production of the nonwoven fabric contains β-type sepiolite, the content is preferably 9% by mass or less in the total amount of β-type sepiolite contained in the inorganic fiber sheet after production, and 5% by mass. The following is more preferable, and 0% by mass is further preferable.
セピオライトには、成因の違いにより、高温高圧化における熱水作用を受け、結晶化度が高く、長繊維で明瞭な繊維状形態を示すα型(従来、山皮とも呼ばれる。)と、浅海底や湖底での堆積作用を成因とし、結晶化度が低く、短繊維(塊状または粘土状形態である。)のβ型とがある。α型のセピオライトは、不純物含有量が多く、上述のEU指令97/69ECにおいてカテゴリー1に分類される石英等の結晶性シリカを数〜十数質量%程度含有し、人体に対する安全上好ましくない。これに対して、β型は不純物含有量が比較的少なく、結晶性シリカを殆ど含まず、人体に対して安全である。そのため、本発明では、セピオライトとしてβ型セピオライトを使用する。 Sepiolite has a hydrothermal action at high temperature and high pressure due to the difference in origin, has a high degree of crystallinity, and has a long fiber and a clear fibrous form (formerly called a mountain bark), and shallow seabed. It is caused by sedimentation at the lake bottom and has a low degree of crystallinity and a β-type of short fibers (in the form of lumps or clays). The α-type sepiolite has a large impurity content, and contains about several to tens of mass% of crystalline silica such as quartz classified in the category 1 in the above-mentioned EU Directive 97 / 69EC, which is not preferable for safety to the human body. On the other hand, the β-type has a relatively small impurity content, hardly contains crystalline silica, and is safe for the human body. Therefore, in the present invention, β-type sepiolite is used as sepiolite.
本発明者は、β型セピオライトを用いるにあたって、β型セピオライトを不織布の製造するための原料スラリーに添加(内添)した場合には、充分な強度のフィルタ基材を製造可能な無機繊維シートが得られず、一方、β型セピオライトを得られた不織布に付着させる(外添塗布)ことにより、充分な強度のフィルタ基材を製造可能な無機繊維シートが得られることを見出した。その理由は、以下のように考えられる。 When using β-type sepiolite, the present inventor has added (internally added) β-type sepiolite to a raw material slurry for producing a nonwoven fabric, and an inorganic fiber sheet capable of producing a filter substrate having sufficient strength is obtained. On the other hand, it was found that an inorganic fiber sheet capable of producing a sufficiently strong filter base material can be obtained by attaching (separate application) β-type sepiolite to the obtained nonwoven fabric. The reason is considered as follows.
β型セピオライトは、上述のとおり、長繊維状であるα型セピオライトとは異なり、微細な短繊維状である。そのため、工程(i)において、β型セピオライトを含む原料スラリーを湿式抄紙して不織布を製造する場合には、微細なβ型セピオライトが抄紙用ワイヤーをすり抜けてしまわないように、原料スラリーに凝集剤を添加し、β型セピオライトを凝集させて凝集体とする必要が生じる。凝集体とすることにより、β型セピオライトが抄紙用ワイヤーをすり抜けず、β型セピオライトの歩留まりが向上する。また、抄紙時の濾水性にも優れる。
しかしながら、このように抄紙時にβ型セピオライトを凝集させると、繊維と繊維の間に凝集体が割り込む構造となり、得られる無機繊維シートにはβ型セピオライトの凝集体が不均一に点在し、ほぼ無機繊維のみの疎な部分とセピオライトの多い密な部分が生じることになる。その結果、得られる無機繊維シートは疎な部分の強度が低く、全体としての強度も不充分となり、特に該無機繊維シートを焼成して得られたフィルタ基材の強度も不充分となる。また、無機繊維シートの地合いも劣る。
さらに、β型セピオライトが凝集体として無機繊維シートに点在すると、該無機繊維シートを焼成してフィルタ基材とし、該フィルタ基材を、吸着剤を含む含浸液に含浸してフィルタ基材に吸着剤を担持させた場合に、吸水性であるβ型セピオライトの凝集体が存在する部分に集中して、吸着剤が含浸液の水分とともに吸収されてしまう。その結果、吸着剤もフィルタに不均一に存在することになり、フィルタの性能が劣る。
これに対して、得られた不織布にβ型セピオライトを外添塗布する場合には、凝集剤を使用する必要がない。そのため、β型セピオライトを無機繊維シートに均一に存在させることができ、無機繊維シートを焼成して得られるフィルタ基材の強度が優れる。また、吸着剤を均一に担持させることができるため、フィルタ性能にも優れる。また、フィルタ基材の乾燥時の強度だけでなく、湿潤時の強度も優れる。そのため、耐水強度が充分であって、該フィルタ基材を、吸着剤を含む含浸液に含浸してフィルタ基材に吸着剤を担持させる際にも、自重等で変形しにくい。また、β型セピオライトを外添塗布することにより、強度が非常に向上するため、フィルタ基材の厚みを薄くして軽量化したり、密度を低くして吸着剤の担持量や保液量を大きくしたりした場合でも、充分な強度が得られる。
As described above, β-type sepiolite has a fine short fiber shape, unlike α-type sepiolite which is a long fiber shape. Therefore, in the step (i), when a raw material slurry containing β-type sepiolite is made by wet papermaking to produce a nonwoven fabric, a flocculant is added to the raw material slurry so that fine β-type sepiolite does not pass through the papermaking wire. To form an aggregate by aggregating β-type sepiolite. By using the aggregate, β-type sepiolite does not pass through the papermaking wire, and the yield of β-type sepiolite is improved. It also has excellent drainage during paper making.
However, when β-type sepiolite is agglomerated during paper making in this way, it becomes a structure in which the aggregate is interrupted between fibers, and the obtained inorganic fiber sheet is scattered with non-uniform β-type sepiolite aggregates, A sparse part of only inorganic fibers and a dense part with many sepiolites are produced. As a result, the obtained inorganic fiber sheet has low strength at the sparse part, and the strength as a whole is insufficient, and in particular, the strength of the filter substrate obtained by firing the inorganic fiber sheet is also insufficient. Moreover, the texture of the inorganic fiber sheet is also inferior.
Further, when β-type sepiolite is scattered in the inorganic fiber sheet as an aggregate, the inorganic fiber sheet is fired to form a filter base material, and the filter base material is impregnated with an impregnating liquid containing an adsorbent to form a filter base material. When the adsorbent is supported, the adsorbent is absorbed together with the moisture of the impregnating solution due to concentration in the portion where the aggregate of β-type sepiolite having water absorption exists. As a result, the adsorbent also exists unevenly in the filter, and the filter performance is poor.
On the other hand, when β-type sepiolite is externally applied to the obtained nonwoven fabric, it is not necessary to use a flocculant. Therefore, β-type sepiolite can be uniformly present in the inorganic fiber sheet, and the strength of the filter base material obtained by firing the inorganic fiber sheet is excellent. Moreover, since the adsorbent can be supported uniformly, the filter performance is also excellent. Further, not only the strength when the filter substrate is dried but also the strength when wet is excellent. Therefore, the water resistance strength is sufficient, and even when the filter base material is impregnated with an impregnating liquid containing an adsorbent and the adsorbent is supported on the filter base material, it is difficult to deform due to its own weight. In addition, since the strength is greatly improved by externally applying β-type sepiolite, the filter base is made thinner and lighter, or the density is lowered to increase the amount of adsorbent loaded and the amount of liquid retained. Even if it is done, sufficient strength is obtained.
以上の理由から、工程(i)で不織布の製造に用いられる原料スラリーは、β型セピオライトを含有しないことが最も好ましい。
なお、原料スラリーにβ型セピオライトを添加して内添する必要がある場合には、生成するβ型セピオライトの凝集体を極力小さくし、β型セピオライトを無機繊維シートにおいて均一に分布させるため、以下の方法でβ型セピオライトを原料スラリーに添加することが好ましい。すなわち、まず、ポリアクリル酸系のアニオン性分散剤によりβ型セピオライトを分散させた後に、アニオン性高分子からなる凝集剤を用いて微小なセピオライトの凝集体を調製し、これを原料スラリーと混合することが好ましい。
For the above reasons, it is most preferable that the raw material slurry used for the production of the nonwoven fabric in the step (i) does not contain β-type sepiolite.
In addition, when it is necessary to add and add β-type sepiolite to the raw slurry, in order to make the aggregate of β-type sepiolite as small as possible and uniformly distribute the β-type sepiolite in the inorganic fiber sheet, It is preferable to add β-type sepiolite to the raw material slurry by the method. That is, first, β-type sepiolite is dispersed with a polyacrylic acid-based anionic dispersant, and then a fine sepiolite aggregate is prepared using an anionic polymer flocculant, and this is mixed with the raw slurry. It is preferable to do.
不織布の製造に用いられる原料スラリーは、必要に応じて、コロイダルシリカ、水ガラス、珪酸カルシウム、シリカゾル、アルミナゾル、アルコキシラン等のβ型セピオライト以外の無機バインダー成分を含んでもよく、これらのうちの1種以上を使用できる。ただし、これらの無機バインダーは、擦れ、曲げ等の外力が加わると粉落ちし、ハンドリング性に劣る場合がある。そのため、β型セピオライト以外の無機バインダー成分の含有量は、製造後の無機繊維シートに対する含有量として、5質量%以下が好ましい。
なお、β型セピオライト以外の無機バインダー成分は、不織布を製造するための原料スラリーに添加する以外に、工程(i)で得られた不織布に対して、無機バインダー成分を含む液をスプレー塗布、カーテン塗布、含浸塗布、バー塗布、ロール塗布、ブレード塗布等の方法で付着(外添塗布)させてもよい。外添塗布の対象である不織布は、乾燥後の乾燥不織布でも、乾燥前の湿潤ウェブであってもよい。
The raw material slurry used for the production of the nonwoven fabric may contain an inorganic binder component other than β-type sepiolite, such as colloidal silica, water glass, calcium silicate, silica sol, alumina sol, and alkoxysilane, if necessary. More than seeds can be used. However, these inorganic binders may fall off when an external force such as rubbing or bending is applied, resulting in poor handling properties. Therefore, the content of the inorganic binder component other than β-type sepiolite is preferably 5% by mass or less as the content of the inorganic fiber sheet after production.
The inorganic binder component other than β-type sepiolite is added to the raw material slurry for producing the nonwoven fabric, and sprayed with a liquid containing the inorganic binder component on the nonwoven fabric obtained in the step (i). You may make it adhere (external addition application | coating) by methods, such as application | coating, impregnation application | coating, bar application | coating, roll application | coating, and blade application | coating. The nonwoven fabric to be externally applied may be a dried nonwoven fabric after drying or a wet web before drying.
不織布の製造に用いられる原料スラリーは、さらに以下の助剤、添加剤、充填剤等を含むことができる。また、必要に応じて、炭素繊維等の無機繊維、アルミナ繊維等の金属系繊維を含んでもよい。
助剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤や、アミノ基、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、メルカプトロ基等の官能基を有するシランカップリング剤が挙げられ、1種以上を使用できる。シランカップリング剤の含有量は、有機バインダー成分の100質量部に対して、10質量部以下の範囲で使用することが好ましい。
The raw material slurry used for the production of the nonwoven fabric can further contain the following auxiliary agent, additive, filler and the like. Moreover, you may include metal fiber, such as inorganic fibers, such as a carbon fiber, and an alumina fiber, as needed.
Examples of the auxiliary agent include epoxy-based, isocyanate-based, carbodiimide-based, oxazoline-based crosslinking agents, and silane coupling agents having functional groups such as amino groups, epoxy groups, methacryloxy groups, acryloxy groups, and mercaptro groups. One or more can be used. The content of the silane coupling agent is preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the organic binder component.
添加剤としては、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、増粘剤、造核剤、中和剤、滑剤、ブロッキング防止剤、分散剤、流動性改良剤、離型剤、難燃剤、発泡剤、着色剤、濡れ剤、粘剤、歩留向上剤、紙力向上剤、濾水剤、pH調整剤、消泡剤、防腐剤、ピッチコントロール剤等が挙げられ、1種以上を使用できる。添加剤の含有量は、製造後の無機繊維シートに対して5質量%以下が好ましい。
充填剤としては、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、プラスチックピグメント、ガラスビーズ、中空ガラスビーズ、シラスバルーン等が挙げられ、1種以上を使用できる。
Additives include antioxidants, light stabilizers, UV absorbers, thickeners, nucleating agents, neutralizing agents, lubricants, antiblocking agents, dispersants, fluidity improvers, mold release agents, flame retardants, Examples include foaming agents, colorants, wetting agents, adhesives, yield improvers, paper strength improvers, filter media, pH adjusters, antifoaming agents, preservatives, pitch control agents, etc. it can. As for content of an additive, 5 mass% or less is preferable with respect to the inorganic fiber sheet after manufacture.
Examples of the filler include calcium silicate, calcium carbonate, kaolin, talc, plastic pigment, glass beads, hollow glass beads, and shirasu balloon. One or more kinds can be used.
工程(i)における湿式抄紙は、上述した各成分と水(媒体)を含有する原料スラリーを調製し、該原料スラリーを公知の抄紙機で抄紙する方法により行える。抄紙機としては、円網抄紙機、傾斜型抄紙機、長網抄紙機、短網抄紙機が挙げられ、これら抄紙機の同種または異種を組み合わせて多層抄紙を行ってもよい。
抄紙後の脱水および乾燥の方法に特に制限はなく、たとえばヤンキードライヤー、シリンダードライヤー、エアドライヤー、赤外線ドライヤー等の公知のドライヤーを用いることができる。乾燥温度は特に制限されないが、上述のとおり、通常100℃〜180℃程度である。
なお、工程(i)では乾燥を行わずに、工程(ii)に移行してもよい。すなわち、湿潤ウェブに対して、β型セピオライトを含有するスラリーを付着させてもよい。
The wet papermaking in the step (i) can be performed by a method in which a raw material slurry containing the above-described components and water (medium) is prepared, and the raw material slurry is made with a known paper machine. Examples of the paper machine include a circular paper machine, an inclined paper machine, a long paper machine, and a short paper machine, and multilayer paper making may be performed by combining the same or different types of these paper machines.
There are no particular restrictions on the method of dehydration and drying after papermaking, and known dryers such as Yankee dryers, cylinder dryers, air dryers, and infrared dryers can be used. The drying temperature is not particularly limited, but is usually about 100 ° C. to 180 ° C. as described above.
In step (i), the process may be transferred to step (ii) without drying. That is, a slurry containing β-type sepiolite may be adhered to the wet web.
(工程(ii))
工程(ii)では、工程(i)で得られた不織布に対して、β型セピオライトを含有するスラリーを付着させ、外添塗布する。上述のとおり、外添塗布の対象である不織布は、乾燥後の不織布であっても乾燥前の湿潤ウェブであってもよい。このように外添塗布する場合には、内添する場合のように凝集剤を使用する必要がない。そのため、β型セピオライトを無機繊維シートに均一に存在させることができ、無機繊維シートを焼成して得られるフィルタ基材の強度が優れる。また、吸着剤を均一に担持させることができるため、フィルタ性能にも優れる。
このようにβ型セピオライトを外添塗布することにより、強度が非常に向上するため、フィルタ基材の厚みを薄くして軽量化したり、密度を低くして吸着剤の担持量や保液量を大きくしたりした場合でも、充分な強度が得られる。
(Step (ii))
In step (ii), a slurry containing β-type sepiolite is attached to the nonwoven fabric obtained in step (i) and externally applied. As described above, the nonwoven fabric to be externally applied may be a nonwoven fabric after drying or a wet web before drying. Thus, when externally applied, it is not necessary to use a flocculant as in the case of internal addition. Therefore, β-type sepiolite can be uniformly present in the inorganic fiber sheet, and the strength of the filter base material obtained by firing the inorganic fiber sheet is excellent. Moreover, since the adsorbent can be supported uniformly, the filter performance is also excellent.
By externally applying β-type sepiolite in this way, the strength is greatly improved, so the filter substrate is made thinner and lighter, or the density is lowered to reduce the amount of adsorbent supported and the amount of liquid retained. Even when it is increased, sufficient strength can be obtained.
外添塗布の具体的な方法としては、スプレー塗布、カーテン塗布、ロール塗布、バー塗布、ブレード塗布等を採用できる。外添塗布後には、上述のドライヤーを用いて、脱水および乾燥を行う。乾燥温度は特に制限されないが、上述のとおり、通常100℃〜180℃程度である。 As a specific method of external addition coating, spray coating, curtain coating, roll coating, bar coating, blade coating or the like can be employed. After the external application, dehydration and drying are performed using the above-described dryer. The drying temperature is not particularly limited, but is usually about 100 ° C. to 180 ° C. as described above.
工程(ii)で外添塗布するβ型セピオライトの量は、製造後の無機繊維シートに対して、5〜40質量%であり、8〜30質量%がより好ましい。無機繊維の含有量が上記範囲の下限値未満では、無機バインダー成分としての機能が発現せず、充分な強度が得られない。一方、上記範囲の上限値を超えると、無機繊維シートが脆く割れやすくなり、コルゲート加工適性に劣り、コルゲートの波の頂点が割れやすくなる等の不都合が生じやすい。
不織布の単位面積あたりのβ型セピオライト量としては、1〜16g/m2が好ましく、2〜12g/m2がより好ましい。
The amount of β-type sepiolite to be externally applied in step (ii) is 5 to 40% by mass, and more preferably 8 to 30% by mass with respect to the inorganic fiber sheet after production. If the content of the inorganic fiber is less than the lower limit of the above range, the function as an inorganic binder component does not appear and sufficient strength cannot be obtained. On the other hand, if the upper limit of the above range is exceeded, the inorganic fiber sheet is brittle and easily broken, and is inferior in corrugating suitability, and the inconveniences such as the corrugated wave apex being easily broken are likely to occur.
The β-type sepiolite per unit area of the nonwoven fabric is preferably 1~16g / m 2, 2~12g / m 2 is more preferable.
β型セピオライトとしては、充分な強度のフィルタ基材を製造できる無機繊維シートが得られやすい点(強度発現性に優れる)と、無機繊維に良好に定着する(被覆性に優れる)点から、吸油量が80質量%以上のものが好ましく、150質量%以上のものがより好ましく、180質量%以上のものがさらに好ましい。吸油量の上限には特に制限はないが、通常、300質量%以下である。吸油量が上記下限値以上のβ型セピオライトは、無機繊維に良好に定着するため、得られる無機繊維シートを焼成して得られたフィルタ基材は、目開きが大きくなりすぎず、吸着剤を充分に担持できる。そのため、繊維間の空隙が貫通孔として残り未処理のガスが素通りすることが抑制され、性能の優れるフィルタを製造できる。また、貫通孔の形成が抑制されるために、焼成して得られるフィルタ基材の強度も優れる。
なお、吸油量は、JIS K−5101−13−2に準じて測定される値である。
As β-type sepiolite, it is possible to obtain an inorganic fiber sheet that can produce a filter substrate with sufficient strength (excellent in strength development), and because it is well fixed on inorganic fibers (excellent in covering properties), oil absorption The amount is preferably 80% by mass or more, more preferably 150% by mass or more, and further preferably 180% by mass or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of oil absorption amount, Usually, it is 300 mass% or less. Since β-type sepiolite having an oil absorption amount equal to or higher than the above lower limit value is well fixed to inorganic fibers, the filter substrate obtained by firing the obtained inorganic fiber sheet does not have an excessively large opening, and adsorbent It can be fully supported. Therefore, the gap between the fibers is left as a through hole, and the raw gas is prevented from passing through, and a filter with excellent performance can be manufactured. Moreover, since the formation of through holes is suppressed, the strength of the filter base material obtained by firing is also excellent.
The oil absorption is a value measured according to JIS K-5101-13-2.
また、β型セピオライトは、強度発現性の点から、SiO2とMgOの合計含有量がβ型セピオライトに対して75質量%以上であるものが好ましく、80質量%以上であるものが好ましい。該合計含有量の上限には特に制限はないが、通常、90質量%以下である。SiO2とMgOの合計含有量が上記下限値以上であると、不純物の影響がなく、強度発現性に優れる。β型セピオライトに含まれるSiO2およびMgO以外の成分としてはCaO等が挙げられる。 In addition, the β-type sepiolite preferably has a total content of SiO 2 and MgO of 75% by mass or more with respect to the β-type sepiolite, and more preferably 80% by mass or more from the viewpoint of strength development. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of this total content, Usually, it is 90 mass% or less. When the total content of SiO 2 and MgO is not less than the above lower limit value, there is no influence of impurities and excellent strength development. Examples of components other than SiO 2 and MgO contained in β-type sepiolite include CaO.
外添塗布するβ型セピオライトを含有するスラリーには、分散剤、保液剤、粘度調整剤、pH調整剤、有機バインダー成分、無機バインダー成分、充填剤等を必要に応じ添加してもよい。
有機バインダー成分、無機バインダー成分としては、工程(i)において例示した有機バインダー成分、β型セピオライト以外の無機バインダー成分を使用できる。充填剤としても、工程(i)において例示した充填剤を使用できる。
外添塗布するβ型セピオライトを含有するスラリーに、充填剤を使用することにより、無機繊維を充分に被覆できる。そのため、繊維間の空隙が孔として残り、未処理のガスが素通りしやすくなることを防止できる。
また、これらの各成分をβ型セピオライトを含有するスラリーに添加するのではなく、これらの成分のうちの少なくとも1種を含むスラリー(任意成分スラリー)を別途調製して、外添塗布してもよい。任意成分スラリーの外添塗布は、β型セピオライトを含有するスラリーの外添塗布の前であっても後であっても同時であってもよい。また、任意成分スラリーの外添塗布の対象である不織布は、乾燥後の乾燥不織布でも、乾燥前の湿潤ウェブであってもよい。
A dispersant, a liquid retention agent, a viscosity modifier, a pH adjuster, an organic binder component, an inorganic binder component, a filler, and the like may be added to the slurry containing β-type sepiolite to be externally applied as necessary.
As the organic binder component and the inorganic binder component, inorganic binder components other than the organic binder component and β-type sepiolite exemplified in the step (i) can be used. As the filler, the filler exemplified in the step (i) can be used.
By using a filler in the slurry containing β-type sepiolite to be externally applied, inorganic fibers can be sufficiently coated. Therefore, it can prevent that the space | gap between fibers remains as a hole and an untreated gas becomes easy to pass through.
Further, instead of adding each of these components to a slurry containing β-type sepiolite, a slurry containing at least one of these components (optional component slurry) may be separately prepared and applied externally. Good. The optional component slurry may be externally applied before, after or simultaneously with the external addition of the slurry containing β-type sepiolite. Further, the non-woven fabric that is the target of the external application of the optional component slurry may be a dry non-woven fabric after drying or a wet web before drying.
なお、ここで有機バインダー成分、無機バインダー成分、充填剤等を用いる場合には、最終的に得られる無機繊維シート中の各含有量が、すでに上述した範囲内となるように、その使用量を調整することが好ましい。 In addition, when using an organic binder component, an inorganic binder component, a filler, etc. here, the usage amount is set so that each content in the finally obtained inorganic fiber sheet is within the above-described range. It is preferable to adjust.
本発明の製造方法で製造される無機繊維シートの坪量には特に限定はなく、たとえば10〜100g/m2とすることができるが、上述のとおり、本発明の製造方法によれば、坪量を小さくしても充分な強度のフィルタ基材を製造できる無機繊維シートが得られる。そのため、フィルタ基材用途である場合には、無機繊維シートの坪量は20〜60g/m2が好ましく、15〜50g/m2がより好ましい。坪量が上記範囲の下限値以上であれば、無機繊維シートおよび該無機繊維シートから得られるフィルタ基材の強度が充分に得られ、上記範囲の上限値以下であれば、厚みが抑えられ圧力損失も抑制できる。
また、無機繊維シートは、空気中において500℃で2時間焼成した後の保液量が100g/m2以上であることが好ましく、130g/m2以上であることが好ましい。保液量の上限には特に制限はないが、たとえば250g/m2以下である。このような保液量であれば、吸着剤を含む含浸液にフィルタ基材を含浸したときに、吸着剤を充分に担持することができる。
なお、保液量は、後述の実施例に記載の方法で測定される値である。
The basis weight of the inorganic fiber sheet produced by the production method of the present invention is not particularly limited, and can be, for example, 10 to 100 g / m 2. As described above, according to the production method of the present invention, the basis weight An inorganic fiber sheet capable of producing a filter substrate having sufficient strength even when the amount is reduced is obtained. Therefore, when a filter substrate applications, the basis weight of the inorganic fiber sheet is preferably 20~60g / m 2, 15~50g / m 2 is more preferable. If the basis weight is not less than the lower limit of the above range, the strength of the inorganic fiber sheet and the filter substrate obtained from the inorganic fiber sheet is sufficiently obtained, and if the basis weight is not more than the upper limit of the above range, the thickness is suppressed and the pressure is reduced. Loss can be suppressed.
In addition, the inorganic fiber sheet preferably has a liquid retention amount of 100 g / m 2 or more, preferably 130 g / m 2 or more after firing in air at 500 ° C. for 2 hours. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of liquid retention amount, For example, it is 250 g / m < 2 > or less. With such a liquid retention amount, the adsorbent can be sufficiently supported when the filter base material is impregnated with the impregnating liquid containing the adsorbent.
The liquid retention amount is a value measured by the method described in Examples described later.
本発明の製造方法で製造される無機繊維シートの密度には特に限定はないが、本発明の製造方法によれば、密度を小さくしても充分な強度が得られることから、たとえば0.15〜0.4g/cm3が好ましい。密度が上記範囲の下限値以上であれば、空隙が大きくなりすぎず、保液率や吸着剤の担持量と、強度とを両立することができる。密度が上記範囲の上限値以下であれば、空隙が充分に形成され、保液量が優れ、高性能のフィルタが得られる。
本発明の製造方法で製造される無機繊維シートの厚みには特に限定はないが、本発明の製造方法によれば、厚みを小さくしても充分な強度が得られることから、たとえば50〜300μmが好ましく、100〜200μmがより好ましい。厚みが上記範囲の下限値以上であれば、強度と保液量を両立することができる。保液量が上記範囲の上限値以下であれば、圧力損失が大きくなりすぎず、高性能のフィルタが得られる。
The density of the inorganic fiber sheet produced by the production method of the present invention is not particularly limited. However, according to the production method of the present invention, sufficient strength can be obtained even if the density is reduced. ˜0.4 g / cm 3 is preferred. If the density is equal to or higher than the lower limit of the above range, the voids do not become too large, and both the liquid retention rate, the adsorbent loading amount, and the strength can be achieved. If the density is less than or equal to the upper limit of the above range, sufficient voids are formed, the liquid retention amount is excellent, and a high-performance filter is obtained.
The thickness of the inorganic fiber sheet produced by the production method of the present invention is not particularly limited. However, according to the production method of the present invention, sufficient strength can be obtained even when the thickness is reduced. Is preferable, and 100 to 200 μm is more preferable. If thickness is more than the lower limit of the said range, intensity | strength and liquid retention can be made compatible. If the liquid retention amount is not more than the upper limit of the above range, the pressure loss does not become too large, and a high-performance filter can be obtained.
本発明の製造方法で製造される無機繊維シートは、空気中において500℃で2時間焼成した後の、湿式抄紙の流れ方向に沿う引張強度が300N/m以上であることが好ましく、500N/m以上がより好ましい。引張強度が上記範囲の下限値以上であると、無機繊維シートを焼成して得られたハニカム状等のフィルタ基材において、充分なハンドリング性が得られる。該引張強度の上限値には特に制限はないが、通常4000N/m以下である。
また、無機繊維シートは、空気中において500℃で2時間焼成した後の、流れ方向の湿潤引張強度が100N/m以上であることが好ましく、150N/m以上がより好ましい。湿潤引張強度が上記範囲の下限値以上であると、耐水強度が充分であって、フィルタ基材に吸着剤を担持させるために該フィルタ基材を吸着剤を含有するスラリーに含浸したときに、自重等で変形しにくい。また、含浸後に乾燥する際の収縮力で変形しにくい。なお、後述のように、含浸後に必要に応じて再焼成を行う場合があるが、湿潤引張強度が上記範囲の下限値以上であると、再焼成の際の収縮力によっても変形しにくい。該湿潤引張強度の上限値には特に制限はないが、通常1000N/m以下である。
引張強度および湿潤引張強度は、後述の実施例に記載の方法で測定される値である。
The inorganic fiber sheet produced by the production method of the present invention preferably has a tensile strength along the flow direction of wet papermaking of 300 N / m or more after firing at 500 ° C. for 2 hours in air, The above is more preferable. When the tensile strength is not less than the lower limit of the above range, sufficient handling properties can be obtained in a filter substrate such as a honeycomb obtained by firing an inorganic fiber sheet. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of this tensile strength, Usually, it is 4000 N / m or less.
In addition, the inorganic fiber sheet preferably has a wet tensile strength in the flow direction of 100 N / m or more, more preferably 150 N / m or more after firing in air at 500 ° C. for 2 hours. When the wet tensile strength is not less than the lower limit of the above range, the water resistance strength is sufficient, and when the filter substrate is impregnated with the slurry containing the adsorbent in order to support the adsorbent on the filter substrate, Difficult to deform due to its own weight. Moreover, it is hard to deform | transform with the shrinkage force at the time of drying after impregnation. As will be described later, re-baking may be performed as necessary after impregnation, but if the wet tensile strength is equal to or higher than the lower limit of the above range, it is difficult to be deformed by the shrinkage force at the time of re-baking. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of this wet tensile strength, Usually, it is 1000 N / m or less.
The tensile strength and the wet tensile strength are values measured by the methods described in Examples described later.
本発明の製造方法で製造される無機繊維シートの通気度は0.1〜250ml/cm2/secの範囲が好ましい。通気が上記範囲の下限値以上であると、保液量に優れ、上記範囲の下限値以下であると、無機繊維シートを焼成して得られるフィルタ基材の強度が充分となる。また、繊維間の空隙が貫通孔として残り未処理のガスが素通りすることが抑制され、性能の優れるフィルタを製造できる。フィルタ基材に担持する吸着剤が、特にゼオライトや触媒等の小径の粒子である場合には、通気度は、0.1〜50ml/cm2/secであることが、小径の粒子を充分に担持でき好ましい。通気度は、無機繊維シートの製造に使用する無機繊維の径等を調整することで制御できる。
通気度は、後述の実施例に記載の方法で測定される値である。
The air permeability of the inorganic fiber sheet produced by the production method of the present invention is preferably in the range of 0.1 to 250 ml / cm 2 / sec. When the aeration is not less than the lower limit of the above range, the liquid retention amount is excellent, and when it is not more than the lower limit of the above range, the strength of the filter substrate obtained by firing the inorganic fiber sheet is sufficient. In addition, it is possible to manufacture a filter with excellent performance by suppressing the gap between the fibers as a through hole and passing through untreated gas. When the adsorbent supported on the filter base is small particles such as zeolite and catalyst, the air permeability is 0.1 to 50 ml / cm 2 / sec. It is preferable because it can be supported. The air permeability can be controlled by adjusting the diameter or the like of the inorganic fiber used for the production of the inorganic fiber sheet.
The air permeability is a value measured by a method described in Examples described later.
本発明の製造方法で製造される無機繊維シートは、空気中において500℃で2時間焼成した後の灰分量が75質量%以上であることが好ましい。灰分量が上記範囲の下限値以上であれば、焼成による有機分の焼失が大きすぎず、繊維間の空隙が貫通孔として残って未処理のガスが素通りすることが抑制され、性能の優れるフィルタを製造できる。
灰分量は、後述の実施例に記載の方法で測定される値である。
The inorganic fiber sheet produced by the production method of the present invention preferably has an ash content of 75% by mass or more after being baked in air at 500 ° C. for 2 hours. If the amount of ash is equal to or greater than the lower limit of the above range, the burnout of the organic component is not too large, the gap between the fibers remains as through holes, and the untreated gas is prevented from passing through, and the filter has excellent performance. Can be manufactured.
The amount of ash is a value measured by the method described in the examples described later.
このようにして製造された無機繊維シートは、β型セピオライトを外添塗布して得られたものであり、また、無機繊維としては、ガラス繊維および生体溶解性無機繊維の少なくとも一方を含んでいる。そのため、該無機繊維シートを用いることにより、厚みを薄くして軽量化したり、密度を低くして吸着剤の担持量や保液量を大きくしたりした場合でも、充分な強度を有し、波状の型つきが良くコルゲート加工適性にも優れ、かつ、人体に対する安全性をも備えたフィルタ基材を製造できる。
また、該無機繊維シートは、たとえば、ガラス繊維強化プラスチックを含めた各種の補強材、高温部のガスケットやパッキング等にも使用できる。
The inorganic fiber sheet thus produced is obtained by externally applying β-type sepiolite, and the inorganic fiber contains at least one of glass fiber and biosoluble inorganic fiber. . Therefore, by using the inorganic fiber sheet, even when the thickness is reduced and the weight is reduced, or even when the density is reduced and the amount of adsorbent supported or the amount of liquid retained is increased, the sheet has sufficient strength and is wavy. Therefore, it is possible to produce a filter base material having good moldability, excellent corrugating suitability, and safety to the human body.
In addition, the inorganic fiber sheet can be used for various reinforcing materials including glass fiber reinforced plastic, gaskets and packing for high temperature parts, and the like.
〔焼成体〕
本発明の製造方法で製造された無機繊維シートにコルゲート加工を施してハニカム成形体とし、該ハニカム成形体を焼成して、有機バインダー成分、有機繊維等の有機分を焼失させることにより、本発明の焼成体が得られる。
焼成温度は250℃以上であることが好ましい。特に無機繊維の主成分(50質量%超)が、ガラス繊維および生体溶解性ロックウールの少なくとも1種である場合には、400〜600℃程度の焼成温度が好ましく、一方、無機繊維の主成分が生体溶解性セラミック繊維である場合には、600〜800℃程度の焼成温度が好ましい。
[Fired body]
The inorganic fiber sheet produced by the production method of the present invention is corrugated to form a honeycomb molded body, and the honeycomb molded body is fired to burn off organic components such as organic binder components and organic fibers. A fired body is obtained.
The firing temperature is preferably 250 ° C. or higher. In particular, when the main component (more than 50% by mass) of the inorganic fiber is at least one of glass fiber and biosoluble rock wool, a firing temperature of about 400 to 600 ° C. is preferable, whereas the main component of the inorganic fiber When is a biosoluble ceramic fiber, a firing temperature of about 600 to 800 ° C. is preferable.
ハニカム成形体を製造する際には、通常、コルゲート加工した無機繊維シート(中芯紙)とコルゲート加工をしていない無機繊維シートとを接着した片波成形体を製造するが、その際に使用する接着剤としては、コロイダルシリカ、水ガラス、アルミナゾル等の無機糊が挙げられ、これらのうちの1種以上を使用できる。また、接着剤としては、エチレン−ビニルアルコール等の有機糊を併用してもよい。 When manufacturing a honeycomb formed body, a corrugated inorganic fiber sheet (core paper) and a non-corrugated inorganic fiber sheet are usually manufactured. Examples of the adhesive to be used include inorganic pastes such as colloidal silica, water glass, and alumina sol, and one or more of these can be used. Moreover, you may use together organic pastes, such as ethylene-vinyl alcohol, as an adhesive agent.
〔ハニカムフィルタ〕
上述の焼成体に、少なくとも1種の吸着剤を担持することにより、本発明のハニカムフィルタが得られる。
吸着剤としては、吸着性等の点から、シリカゲル、ゼオライト、セピオライト、活性炭、イオン交換樹脂からなる群から選ばれる1種以上が好ましいが、その他にも各種の吸着剤を使用できる。
除湿剤として使用される吸着剤としては、たとえばシリカ、ゼオライト、疎水性合成ゼオライト、天然ゼオライト、セピオライト、ハイドロタルサイト、アルミナ、石灰、石膏、苦土石灰、水酸化マグネシウム、パーライト、珪藻土、塩化リチウム、塩化カルシウム、ポルトランドセメント、アルミナセメント、パリゴルスカイト、珪酸アルミニウム、活性白土、活性アルミナ、ベントナイト、タルク、カオリン、マイカ、活性炭、吸水性ポリマー等が挙げられる。
その他の吸着剤の例としては、アルカリ性化合物を吸着能のある担体(炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム等。)や、たとえば活性炭、シリカ、アルミナ、アロフェン、セピオライト、コージライト、その他の粘土鉱物等に担持させた固形吸着剤;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、水酸化カルシウム、イオン交換樹脂、消臭剤等が挙げられる。また、チタン等の触媒を細孔に担持させた多孔質の吸着剤も使用できる。
(Honeycomb filter)
The honeycomb filter of the present invention is obtained by supporting at least one kind of adsorbent on the fired body.
The adsorbent is preferably one or more selected from the group consisting of silica gel, zeolite, sepiolite, activated carbon, and ion exchange resin from the viewpoint of adsorptivity, and various other adsorbents can be used.
Adsorbents used as dehumidifiers include, for example, silica, zeolite, hydrophobic synthetic zeolite, natural zeolite, sepiolite, hydrotalcite, alumina, lime, gypsum, bitter lime, magnesium hydroxide, perlite, diatomaceous earth, lithium chloride , Calcium chloride, Portland cement, alumina cement, palygorskite, aluminum silicate, activated clay, activated alumina, bentonite, talc, kaolin, mica, activated carbon, water-absorbing polymer, and the like.
Examples of other adsorbents include carriers capable of adsorbing alkaline compounds (potassium carbonate, sodium carbonate, sodium bicarbonate, calcium hydroxide, calcium carbonate, etc.), such as activated carbon, silica, alumina, allophane, sepiolite, Solid adsorbents supported on cordierite, other clay minerals, and the like; sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, calcium hydroxide, ion exchange resin, deodorant and the like. A porous adsorbent in which a catalyst such as titanium is supported on the pores can also be used.
吸着剤の担持方法としは、吸着剤を含有するスラリーを焼成体に含浸させ、乾燥させる公知の方法が挙げられる。乾燥後には、必要に応じて、再焼成を行ってもよい。
該スラリーは、吸着剤の担持性およびハニカムフィルタの強度向上の目的で、コロイダルシリカ、水ガラス、アルミナゾル等の無機接着剤の1種以上を含んでもよい。
再焼成を行う場合の焼成温度は、無機繊維の主成分が生体溶解性セラミック繊維である場合には、該繊維とセピオライトとの焼結作用が得られるため、600℃以上が好ましく、ガラス繊維を含む無機繊維シートの場合は、400〜600℃程度が好ましい。
Examples of the adsorbent loading method include a known method of impregnating a fired body with a slurry containing an adsorbent and drying it. After drying, re-baking may be performed as necessary.
The slurry may contain one or more inorganic adhesives such as colloidal silica, water glass, and alumina sol for the purpose of improving adsorbent supportability and honeycomb filter strength.
When the main component of the inorganic fiber is a biosoluble ceramic fiber, the firing temperature when refiring is preferably 600 ° C. or higher because the sintering action of the fiber and sepiolite is obtained. In the case of the inorganic fiber sheet containing, about 400-600 degreeC is preferable.
以下、実施例および比較例によって、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited by a following example.
なお、以下の実施例では、5種類のβ型セピオライトを使用した。
いずれのβ型セピオライトも粘土状態である。
β型セピオライト(1):SiO2+MgOの含有量が85質量%、吸油量が280質量%
β型セピオライト(2):SiO2+MgOの含有量が80質量%、吸油量が190質量%
β型セピオライト(3):SiO2+MgOの含有量が78質量%、吸油量が150質量%
β型セピオライト(4):SiO2+MgOの含有量が81質量%、吸油量が120質量%
β型セピオライト(5):SiO2+MgOの含有量が76質量%、吸油量が100質量%)
In the following examples, five types of β-type sepiolite were used.
Any β-type sepiolite is in a clay state.
β-type sepiolite (1): SiO 2 + MgO content is 85% by mass, oil absorption is 280% by mass
β-type sepiolite (2): SiO 2 + MgO content is 80% by mass, oil absorption is 190% by mass
β-type sepiolite (3): content of SiO 2 + MgO is 78% by mass, oil absorption is 150% by mass
β-type sepiolite (4): SiO 2 + MgO content is 81 mass%, oil absorption is 120 mass%
β-type sepiolite (5): content of SiO 2 + MgO is 76% by mass, oil absorption is 100% by mass)
<実施例1>
ガラス繊維(1)(径3.5μm、長さ:5mm)と、ガラス繊維(2)(径5μm、長さ:5mm)と、針葉樹パルプと、PVA繊維(「VPB105」、クラレ製)とを、ガラス繊維(1):ガラス繊維(2):針葉樹パルプ:PVA繊維=55:30:7:8(質量比)で水に加え、これらの合計濃度が0.2質量%になるように調整し、原料スラリーを得た。ついで、湿式抄紙法にて、原料スラリーを抄紙し、ランダムな配列のウェブ(湿潤ウェブ)を形成した。
該湿潤ウェブに、β型セピオライト(1)を水に分散させたスラリーを、得られる無機繊維シート100質量%中のβ型セピオライト(1)の含有量が25質量%となるように(単位面積当たりのβ型セピオライト(1)の含有量:10g/m2)スプレー塗布し、乾燥し、表1に示す坪量、厚み、密度の無機繊維シートを得た。なお、β型セピオライトの含有量は、β型セピオライトを水に分散させたスラリーを付着させる前後の不織布の質量差から求められる。
得られた無機繊維シートを空気中において500℃で2時間焼成した後のシートについて、灰分量、湿式抄紙の流れ方向の引張強度、該流れ方向の湿潤引張強度、通気度、保液量を測定した。結果を表1に示す。
なお、β型セピオライトの吸油量は、JIS K−5101に準じて測定される値である。
<Example 1>
Glass fiber (1) (diameter 3.5 μm, length: 5 mm), glass fiber (2) (diameter 5 μm, length: 5 mm), softwood pulp, and PVA fiber (“VPB105”, manufactured by Kuraray) Glass fiber (1): Glass fiber (2): Softwood pulp: PVA fiber = 55: 30: 7: 8 (mass ratio) added to water and adjusted so that the total concentration of these is 0.2% by mass Thus, a raw material slurry was obtained. Next, the raw material slurry was made by wet paper making to form a randomly arranged web (wet web).
A slurry in which β-type sepiolite (1) is dispersed in water is added to the wet web so that the content of β-type sepiolite (1) in 100% by mass of the obtained inorganic fiber sheet is 25% by mass (unit area). Β-type sepiolite (1) content: 10 g / m 2 ) Spray-coated and dried to obtain an inorganic fiber sheet having the basis weight, thickness and density shown in Table 1. Note that the content of β-type sepiolite is determined from the mass difference between the nonwoven fabric before and after the slurry in which β-type sepiolite is dispersed in water is adhered.
Measure the amount of ash, tensile strength in the flow direction of wet papermaking, wet tensile strength in the flow direction, air permeability, and liquid retention for the sheet after firing the obtained inorganic fiber sheet at 500 ° C. for 2 hours in the air. did. The results are shown in Table 1.
The oil absorption of β-type sepiolite is a value measured according to JIS K-5101.
ついで、得られた無機繊維シートを高さ2.5mm、ピッチ4mmの波状に加工して中芯紙とし、該中芯紙を得られた無機繊維シートからなる平面のシート状ライナーにシリカゾルを主成分とする無機接着剤で接着してコルゲート加工し、これを成巻し、円筒状のハニカム構造体を作製した。
この構造体を500℃で3時間焼成処理し、コロイダルシリカ(無機バインダー成分)とゼオライトからなるスラリー懸濁液に含浸した後、300℃で1時間熱風処理を行い、ゼオライト担持のフィルタを作製した。
得られたフィルタについて、コルゲート加工適性、フィルタ製造性を下記の基準で評価した。結果を表1に示す。
Next, the obtained inorganic fiber sheet was processed into a corrugated paper having a height of 2.5 mm and a pitch of 4 mm to obtain a core paper, and silica sol was mainly applied to a flat sheet-like liner made of the inorganic fiber sheet obtained. It was bonded with an inorganic adhesive as a component and corrugated, and this was wound up to produce a cylindrical honeycomb structure.
This structure was calcined at 500 ° C. for 3 hours, impregnated in a slurry suspension composed of colloidal silica (inorganic binder component) and zeolite, and then subjected to hot air treatment at 300 ° C. for 1 hour to produce a zeolite-supported filter. .
The obtained filter was evaluated for corrugating suitability and filter manufacturability according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
<無機繊維シートについての測定>
(坪量)
JIS P8124に準じて測定した。
(厚み)
JIS P8118に準じて測定した。
(密度)
上記坪量と上記厚みとから、計算により求めた。
<Measurement for inorganic fiber sheet>
(Basis weight)
It measured according to JIS P8124.
(Thickness)
It measured according to JIS P8118.
(density)
It calculated | required by calculation from the said basic weight and the said thickness.
<焼成後のシートについての測定>
(灰分量)
525℃のかわりに500℃で2時間燃焼した以外はJIS P8251に準じて測定した。
(流れ方向の引張強度)
無機繊維シートを空気中において500℃で2時間焼成処理した後、湿式抄紙法での流れ方向に沿って、JIS P 8113に準じた方法でテンシロン型引張試験器(ORIENTEC社製)による測定を行った。
(湿潤引張強度)
無機繊維シートを空気中において500℃で2時間焼成処理した後、30℃の純水に1時間浸漬し、次いで取り出して、自重で水滴の落下が止むまで吊るした。その後、湿式抄紙法での流れ方向に沿って、JIS P 8113に準じた方法でテンシロン型引張試験器(ORIENTEC社製)による測定を行った。
(通気度)
JIS L1096 に準じてA法(フラジール形法)で測定を行った。
(保液量)
JIS L1913 保水率の測定に準じて、無機繊維シート(100mm×100mm)を空気中において500℃で2時間焼成処理した後、その乾燥質量A(g/m2)を測定した。その後、該無機繊維シートを純水に1分間浸漬し、次いで取り出して、自重で水滴の落下が止むまで吊るした後の質量B(g/m2)を測定した。質量Bから質量Aを引いた値を、焼成後のシートの乾燥質量に対する質量増加量(保液量)Cとした。なお、保液量は1m2当たりに換算し、表に記載した。
<Measurement about the sheet after firing>
(Ash content)
The measurement was performed according to JIS P8251 except that it burned at 500 ° C. for 2 hours instead of 525 ° C.
(Tensile strength in the flow direction)
After firing the inorganic fiber sheet in the air at 500 ° C. for 2 hours, measurement is performed with a Tensilon type tensile tester (made by ORIENTEC) in accordance with JIS P 8113 along the flow direction in the wet papermaking method. It was.
(Wet tensile strength)
The inorganic fiber sheet was fired in air at 500 ° C. for 2 hours, then immersed in pure water at 30 ° C. for 1 hour, then taken out and suspended by its own weight until the dropping of water droplets stopped. Then, along the flow direction in the wet papermaking method, measurement was performed by a Tensilon type tensile tester (manufactured by ORIENTEC) by a method according to JIS P8113.
(Air permeability)
The measurement was carried out according to method A (Fragile type method) according to JIS L1096.
(Liquid retention amount)
The inorganic fiber sheet (100 mm × 100 mm) was calcined at 500 ° C. for 2 hours in the air according to JIS L1913, and the dry mass A (g / m 2 ) was measured. Thereafter, the inorganic fiber sheet was dipped in pure water for 1 minute, then taken out, and the mass B (g / m 2 ) after being suspended until the drop of water drops by its own weight was measured. A value obtained by subtracting mass A from mass B was defined as a mass increase amount (liquid retention amount) C with respect to the dry mass of the fired sheet. In addition, the liquid retention amount was converted per 1 m 2 and listed in the table.
<フィルタ性能評価>
(コルゲート加工適性)
○:波状の型つきが良く、波の形が良好である。
△:波状の型つきがやや悪く、波の形がやや潰れ気味である。
×:波状の型つきが悪く、波の頂点に割れや裂けがある。
<Filter performance evaluation>
(Appropriate for corrugating)
○: Wavy shape is good and the wave shape is good.
(Triangle | delta): Wavy patterning is a little bad and the shape of a wave is a little crumbled.
X: Wavy patterning is poor, and there are cracks and tears at the top of the wave.
(フィルタ製造性(硬さ))
○:ゼオライト担持後のフィルタが硬く、全く変形しない。
△:ゼオライト担持後のフィルタがほとんど変形しない。
×:ゼオライト担持後のフィルタが変形する。
(Filter productivity (hardness))
○: The filter after supporting zeolite is hard and does not deform at all.
(Triangle | delta): The filter after zeolite carrying hardly deform | transforms.
X: The filter after carrying zeolite is deformed.
<実施例2>
実施例1と同様にしてランダムな配列の湿潤ウェブを形成した。ただし、実施例2では、該湿潤ウェブにアクリルエマルションをスプレー塗布して、表1に示す含有量となるようにアクリル樹脂を付着させ(付着量:1g/m2)、乾燥した。
ついで、該乾燥ウェブを、実施例1で用いたβ型セピオライト(1)の代わりにβ型セピオライト(2)を水に分散させたスラリーに、得られる無機繊維シート100質量%中のβ型セピオライト(2)の含有量が表1に示す値となるように含浸、乾燥し、表1に示す坪量、厚み、密度の無機繊維シートを得た。
以後、実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表1に示す。
<Example 2>
In the same manner as in Example 1, a wet web having a random arrangement was formed. However, in Example 2, an acrylic emulsion was spray-coated on the wet web, and an acrylic resin was adhered to the content shown in Table 1 (adhesion amount: 1 g / m 2 ) and dried.
Subsequently, the dry web was made into a slurry obtained by dispersing β-type sepiolite (2) in water instead of the β-type sepiolite (1) used in Example 1, and β-type sepiolite in 100% by mass of the obtained inorganic fiber sheet. Impregnation and drying were performed so that the content of (2) was the value shown in Table 1, and an inorganic fiber sheet having the basis weight, thickness, and density shown in Table 1 was obtained.
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
<実施例3>
β型セピオライト(1)のスラリーの代わりに、β型セピオライト(3)のスラリーを用いた以外は、実施例1と同様にして、無機繊維シートを得た。
以後実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表1に示す。
<Example 3>
An inorganic fiber sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the slurry of β-type sepiolite (3) was used instead of the slurry of β-type sepiolite (1).
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
<実施例4>
β型セピオライト(1)のスラリーの代わりに、β型セピオライト(4)のスラリーを用いた以外は、実施例1と同様にして、無機繊維シートを得た。
以後実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表1に示す。
<Example 4>
An inorganic fiber sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the slurry of β-type sepiolite (4) was used instead of the slurry of β-type sepiolite (1).
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
<実施例5>
β型セピオライト(1)の代わりに、β型セピオライト(5)のスラリーを用いた以外は、実施例1と同様にして、無機繊維シートを得た。
以後実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表1に示す。
<Example 5>
An inorganic fiber sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that a slurry of β-type sepiolite (5) was used instead of β-type sepiolite (1).
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
<実施例6>
以下のようにして、内添と外添塗布を併用して、β型セピオライトを含有させた無機繊維シートを製造した。
まず、実施例1と同様の原料スラリーを得た。
別途、上記β型セピオライト(1)100質量部に対して0.5質量部の分散剤(「アロンT−50」、東亜合成製)と水を加え、β型セピオライト(1)が水に分散したスラリーを調製した。上記原料スラリーと、上記β型セピオライト(1)が水に分散したスラリーと、アニオン性高分子凝集剤(「HH−251」栗田工業製)を混合し、0.2%濃度のセピオライト含む、実施例6における原料スラリー(A)を得た。
ついで、湿式抄紙法にて、該原料スラリー(A)を抄紙し、ランダムな配列のウェブ(湿潤ウェブ)を形成した。
実施例1でスプレー塗布したものと同じβ型セピオライト(1)を水に分散させたスラリーを、湿潤ウェブに、単位面積当たり6.5g/m2スプレーし、乾燥し、得られる無機繊維シート100質量%中のβ型セピオライト(1)の含有量が合計で25質量%となるようにした。このようにして表2に示す組成からなる坪量、厚み、密度の無機繊維シートを得た。
以後実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表2に示す。
<Example 6>
In the following manner, an inorganic fiber sheet containing β-type sepiolite was produced by using both internal and external additives.
First, the same raw material slurry as in Example 1 was obtained.
Separately, 0.5 parts by mass of a dispersant (“Aron T-50”, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and water are added to 100 parts by mass of the β-type sepiolite (1), and the β-type sepiolite (1) is dispersed in water. A prepared slurry was prepared. The raw material slurry, the slurry in which the β-type sepiolite (1) is dispersed in water, and an anionic polymer flocculant (“HH-251” manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd.) are mixed and contain 0.2% concentration of sepiolite. The raw material slurry (A) in Example 6 was obtained.
Next, the raw slurry (A) was made by wet paper making to form a randomly arranged web (wet web).
Inorganic fiber sheet 100 obtained by spraying 6.5 g / m 2 per unit area of a slurry obtained by dispersing the same β-type sepiolite (1) spray-coated in Example 1 in water onto a wet web and drying. The total content of β-type sepiolite (1) in mass% was 25 mass%. In this way, an inorganic fiber sheet having a basis weight, thickness, and density having the composition shown in Table 2 was obtained.
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
<実施例7>
表2に示す各成分の含有量の無機繊維シートが得られるように、各成分の使用量を変更した以外は(β型セピオライトの含有量:3g/m2)、実施例1と同様にして、無機繊維シートを得た。
以後実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表2に示す。
<Example 7>
Except having changed the usage-amount of each component so that the inorganic fiber sheet of content of each component shown in Table 2 could be obtained (content of (beta) -sepiolite: 3 g / m < 2 >), it carried out similarly to Example 1. An inorganic fiber sheet was obtained.
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
<実施例8>
表2に示す各成分の含有量の無機繊維シートが得られるように、各成分の使用量を変更した以外は(β型セピオライトの含有量:15g/m2)、実施例1と同様にして、無機繊維シートを得た。
以後実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表2に示す。
<Example 8>
Except having changed the usage-amount of each component so that the inorganic fiber sheet of content of each component shown in Table 2 could be obtained (content of (beta) -sepiolite: 15 g / m < 2 >), it carried out similarly to Example 1. An inorganic fiber sheet was obtained.
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
<実施例9>
ガラス繊維(1)の代わりに、表2に示すように、生体溶解性セラミック繊維(新日本サーマルセラミック社製「スーパーウールプラス」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、無機繊維シートを得た。
以後実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表2に示す。
<Example 9>
As shown in Table 2, instead of glass fiber (1), inorganic fiber was used in the same manner as in Example 1 except that biosoluble ceramic fiber (“Super Wool Plus” manufactured by Nippon Thermal Ceramics Co., Ltd.) was used. A sheet was obtained.
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
<比較例1>
セピオライトを外添塗布せず、内添のみ行い、無機繊維シートを得た。
具体的には、ガラス繊維(1):ガラス繊維(2):針葉樹パルプ:PVA繊維=55:30:7:8(質量比)で水に加え、スラリーを得た。該スラリーに対して、β型セピオライト(1)が水に分散したスラリーと、実施例6で使用したものと同じアニオン性高分子凝集剤とを加え、これらの合計濃度が0.2質量%になるように調整し、セピオライトを含有する原料スラリー(B)を得た。この際、各繊維とβ型セピオライト(1)とアニオン性高分子凝集剤とが、抄紙、乾燥工程後に得られる無機繊維シートにおいて表3に示す質量比となるように混合した。
ついで、湿式抄紙法にて、該原料スラリー(B)を抄紙し、ランダムな配列のウェブ(湿潤ウェブ)を形成し、乾燥し、無機繊維シートを得た。
以後実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表3に示す。
<Comparative Example 1>
Sepiolite was not applied externally and only internal addition was performed to obtain an inorganic fiber sheet.
Specifically, glass fiber (1): glass fiber (2): conifer pulp: PVA fiber = 55: 30: 7: 8 (mass ratio) was added to water to obtain a slurry. To the slurry, a slurry in which β-type sepiolite (1) is dispersed in water and the same anionic polymer flocculant as used in Example 6 are added, so that the total concentration thereof is 0.2% by mass. The raw material slurry (B) containing sepiolite was obtained. At this time, each fiber, β-type sepiolite (1), and anionic polymer flocculant were mixed so that the mass ratio shown in Table 3 was obtained in the inorganic fiber sheet obtained after the papermaking and drying steps.
Subsequently, the raw slurry (B) was made by wet paper making to form a randomly arranged web (wet web) and dried to obtain an inorganic fiber sheet.
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.
<比較例2>
ガラス繊維(1)に代えて、生体溶解性セラミック繊維を用いた以外は、比較例1と同様にして、無機繊維シートを得た。
以後実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表3に示す。
<Comparative example 2>
An inorganic fiber sheet was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that biosoluble ceramic fibers were used in place of the glass fibers (1).
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.
<比較例3>
アニオン性高分子凝集剤に代えて、カチオン性高分子凝集剤(硫酸バンド)を用いた以外は、比較例2と同様にして、無機繊維シートを得た。
以後実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表3に示す。
<Comparative Example 3>
An inorganic fiber sheet was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that a cationic polymer flocculant (sulfuric acid band) was used instead of the anionic polymer flocculant.
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.
<比較例4および5>
表3に示す各成分の含有量の無機繊維シートが得られるように、各成分の使用量を変更した以外は、実施例1と同様にして、無機繊維シートを得た。
以後実施例1と同様にして、測定、評価を行った。結果を表3に示す。
<Comparative Examples 4 and 5>
An inorganic fiber sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of each component used was changed so that an inorganic fiber sheet having the content of each component shown in Table 3 was obtained.
Thereafter, measurement and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.
<考察>
・実施例1と比較例1〜3との比較から、β型セピオライトの含有量が同じであっても、外添塗布で付着させることにより、焼成後のシートの引張強度および湿潤引張強度が優れることがわかった。また、外添塗布することにより、硬さを備えたフィルタが得られ、フィルタ製造性に優れることもわかった。
なお、比較例2の湿潤引張強度は、強度が低すぎたため、測定不能であった。
・比較例4および比較例5の結果から、外添塗布の場合でも、β型セピオライトの量が少ないとフィルタの硬さが不充分であり、一方、β型セピオライトの量が多いとコルゲート加工適性が劣り、波状の型つきが悪く、波の頂点に割れや裂けが生じることがわかった。
・また、実施例1〜5の結果から、β型セピオライトの吸油量と、焼成後のシートの引張強度および湿潤引張強度との間には相関があり、吸油量が多いβ型セピオライトを用いるほど、焼成後のシートの引張強度および湿潤引張強度が向上することがわかった。
<Discussion>
-From the comparison between Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, even if the content of β-type sepiolite is the same, the tensile strength and the wet tensile strength of the fired sheet are excellent by being attached by external application. I understood it. It was also found that a filter having hardness can be obtained by applying the external additive, and the filter can be manufactured with excellent productivity.
The wet tensile strength of Comparative Example 2 was not measurable because the strength was too low.
From the results of Comparative Example 4 and Comparative Example 5, even in the case of external coating, if the amount of β-type sepiolite is small, the filter is insufficiently hard, whereas if the amount of β-type sepiolite is large, it is suitable for corrugating. It was found that the wave shape was poor, and the wave peak was cracked and split.
In addition, from the results of Examples 1 to 5, there is a correlation between the oil absorption amount of β-type sepiolite and the tensile strength and wet tensile strength of the fired sheet, and the more β-type sepiolite is used, the higher the oil absorption amount. It was found that the tensile strength and wet tensile strength of the fired sheet were improved.
Claims (8)
前記無機繊維を含有する原料スラリーを湿式抄紙して不織布を製造する工程(i)と、
前記不織布に対して、β型セピオライトを含有するスラリーを付着させる工程(ii)とを有する、無機繊維シートの製造方法。 A method for producing an inorganic fiber sheet containing 30 to 95% by mass of one or more inorganic fibers selected from the group consisting of glass fibers and biosoluble inorganic fibers, and containing 5 to 40% by mass of β-type sepiolite,
A step (i) of producing a nonwoven fabric by wet papermaking the raw material slurry containing the inorganic fiber;
And a step (ii) of attaching a slurry containing β-type sepiolite to the nonwoven fabric.
Priority Applications (1)
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