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JP7565765B2 - Method for forming dust-collecting layer on porous body without using binder - Google Patents
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JP7565765B2 - Method for forming dust-collecting layer on porous body without using binder - Google Patents

Method for forming dust-collecting layer on porous body without using binder Download PDF

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JP7565765B2 JP2020194500A JP2020194500A JP7565765B2 JP 7565765 B2 JP7565765 B2 JP 7565765B2 JP 2020194500 A JP2020194500 A JP 2020194500A JP 2020194500 A JP2020194500 A JP 2020194500A JP 7565765 B2 JP7565765 B2 JP 7565765B2
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Description

本発明は、バインダーを使用しない集塵フィルタの表面への粉塵捕集層の形成方法に係る技術である。
具体的には、樹脂を焼結することによって形成されたラメラ構造のフィルタエレメント素材の表面に粉塵捕集層を形成する際に、当該粉塵捕集層を構成する微粒子に赤外線を照射することで融着させ、バインダーを用いることなく高い捕集性能を備えながら粉塵捕集層に一定の強強度を有する粉塵捕集層を形成することにより、圧力損失が低くエネルギー効率のよいフィルタの製造方法に関するものである。
The present invention relates to a technique for forming a dust-trapping layer on the surface of a dust-collecting filter without using a binder.
Specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a filter that has low pressure loss and good energy efficiency, by forming a dust collection layer on the surface of a filter element material with a lamellar structure formed by sintering a resin, irradiating the fine particles that make up the dust collection layer with infrared rays to fuse them together, thereby forming a dust collection layer that has a certain degree of strength while providing high collection performance without using a binder.

集塵フィルタのフィルタエレメントは、樹脂焼結体からなるフィルタエレメント素材と、樹脂微粒子からなる粉塵捕集層とから構成される。また、フィルタエレメントの仕様によっては、導電性を呈するカーボン層を追加して構成することがある。 The filter element of a dust collection filter is composed of a filter element material made of a resin sintered body and a dust collection layer made of fine resin particles. Depending on the specifications of the filter element, a conductive carbon layer may be added to the filter element.

フィルタエレメント素材は、特許文献1,2などに例示された方法によって、合成樹脂粉末を焼結して得ることができ、得られた合成樹脂の焼結体を構成する個々の合成樹脂の粒子の間には、空気の通過が可能な空隙が形成されている。 The filter element material can be obtained by sintering synthetic resin powder using methods such as those described in Patent Documents 1 and 2, and the resulting sintered synthetic resin has gaps between the individual synthetic resin particles that make up the synthetic resin. The gaps allow air to pass through.

集塵フィルタエレメントの粉塵捕集層は、粉塵捕集層として使用する樹脂微粒子を水系の溶媒に懸濁させて、粉塵捕集層として使用する樹脂微粒子を含有した塗工液を調製し、樹脂焼結体からなるフィルタエレメント素材の表面に、前記塗工液を塗布後、乾燥することにより、粉塵捕集層を形成する。 The dust collection layer of the dust collection filter element is formed by suspending the resin fine particles to be used as the dust collection layer in an aqueous solvent to prepare a coating liquid containing the resin fine particles to be used as the dust collection layer, applying the coating liquid to the surface of the filter element material made of a resin sintered body, and then drying the coating liquid.

また、帯電防止仕様のフィルタエレメントに於いては、導電性を呈するカーボン粉を水系の溶媒に懸濁させて、導電性を呈するカーボン粉を含有する塗工液を調製し、樹脂焼結体からなるフィルタエレメント素材の表面に前記カーボン塗工液を塗布後、乾燥することにより、導電性を呈するカーボン層を形成する。その後、粉塵捕集層として使用する樹脂微粒子を含有した塗工液を塗布後、乾燥することにより、粉塵捕集層を形成する。 In addition, in antistatic filter elements, conductive carbon powder is suspended in a water-based solvent to prepare a coating liquid containing the conductive carbon powder, and the carbon coating liquid is applied to the surface of the filter element material made of a resin sintered body and then dried to form a conductive carbon layer. After that, a coating liquid containing resin fine particles to be used as a dust collection layer is applied and then dried to form a dust collection layer.

粉塵捕集層として使用する樹脂の微粒子は、集塵フィルタを用いて捕集する粉塵の性質および粒子径に応じて、樹脂の材質および粒子径を選択する。粉塵捕集層として使用する樹脂の材質としては、ポリエチレン(PE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、などから選択し、樹脂の粒子径は、1~100μmの範囲から選択する。 The resin material and particle size of the fine resin particles used as the dust collection layer are selected according to the properties and particle size of the dust to be collected using the dust collection filter. The resin material used as the dust collection layer is selected from polyethylene (PE), polytetrafluoroethylene (PTFE), etc., and the resin particle size is selected from the range of 1 to 100 μm.

粉塵捕集層は、該捕集層に使用する樹脂の微粒子を個々に積層して形成し、該捕集層を構成する個々の樹脂微粒子の間には、空気の通過が可能な空隙を有する構造を有する。捕集対象粒子を含有する含塵空気の塵分は、粉塵捕集層で捕捉され、前記粉塵捕集層によって塵分が捕集された後の清浄空気は、前記捕集層に形成された空気の通過が可能な空隙及びフィルタエレメント素材の空隙を通過して前記フィルタエレメントの内側に流れ込む。 The dust collection layer is formed by individually stacking fine resin particles used in the collection layer, and has a structure in which there are gaps between the individual resin particles that make up the collection layer through which air can pass. Dust in the dust-laden air containing the particles to be collected is captured by the dust collection layer, and clean air after the dust is collected by the dust collection layer passes through the gaps formed in the collection layer through which air can pass and the gaps in the filter element material, and flows into the inside of the filter element.

ここで、一般的な集塵機の構造について図1で説明する。
集塵機10は、密閉されたケーシング12を有し、その内部は区画壁である上部天板14によって下部の集塵室16と、上部の清浄空気室18とに分けられ、ケーシングの中腹に下部の集塵室へ連通する含塵空気の供給口20が設けられる。またケーシングの上部には、清浄空気室へ連通する清浄空気の排出口22が設けられている。さらに上部天板の下面には、中空扁平状のフィルタエレメント24が所定の間隔で取り付けられており、ケーシングの下部には、除塵された粉塵を排出するホッパ26と、その粉塵の取り出し口28が設けられている。
Here, the structure of a general dust collector will be described with reference to FIG.
The dust collector 10 has a sealed casing 12, the interior of which is divided into a lower dust collection chamber 16 and an upper clean air chamber 18 by an upper top plate 14 which serves as a partition wall, and a dust-laden air supply port 20 which communicates with the lower dust collection chamber is provided halfway up the casing. A clean air outlet 22 which communicates with the clean air chamber is provided at the top of the casing. Furthermore, hollow, flat filter elements 24 are attached at predetermined intervals to the underside of the upper top plate, and a hopper 26 for discharging the removed dust and an outlet 28 for the dust are provided at the bottom of the casing.

フィルタエレメント24は、図1(2)にその外観の概略を示すように、上端部に大径部32が形成され、大径部はフレーム34を収容するように膨らんだ形状に形成されている。大径部内に収容されたフレームの両端部は、締付ボルト36を介して大径部と一体的に上部天板14に取り付けられている。なお上部天板とフレームとの間には、パッキン38が介装されている。 As shown in FIG. 1 (2), the filter element 24 has a large diameter portion 32 at the upper end, which is formed into a bulging shape to accommodate a frame 34. Both ends of the frame housed in the large diameter portion are attached to the upper top plate 14 integrally with the large diameter portion via tightening bolts 36. A packing 38 is interposed between the upper top plate and the frame.

そしてフィルタエレメント外観図のP-P断面を斜視図(図1(3))で示したように、フィルタエレメント内部は、上端部が開口した中空の室24aが複数形成されており、エレメントの粉塵付着表面は、波形形状或いは蛇腹形状となって付着面積を増大させている。含塵空気供給口20からケーシングの集塵室16内に供給された含塵空気は、中空形状のフィルタエレメントの濾過体を通過して内側に流れ込む。このとき粉塵は、フィルタエレメントの表面に付着・堆積して捕集され、フィルタエレメントの内側に流れ込んだ清浄空気は、フレームの通路を経てケーシングの上部の清浄空気室18に入り、その排出口22から所定の場所に導かれる。 As shown in the perspective view (Figure 1 (3)) of the P-P cross section of the filter element's external view, the inside of the filter element has multiple hollow chambers 24a with open upper ends, and the dust-adhering surface of the element is corrugated or bellows-shaped to increase the adhesion area. Dust-laden air supplied from the dust-laden air supply port 20 into the dust collection chamber 16 of the casing passes through the filter body of the hollow filter element and flows inside. At this time, dust adheres to and accumulates on the surface of the filter element and is captured, and the clean air that flows inside the filter element passes through the passage of the frame and enters the clean air chamber 18 at the top of the casing, and is led to a specified location from its exhaust port 22.

フィルタエレメントの表面に粉塵が付着・堆積すると、空気通路が閉塞されて圧力損失が増加するため、フィルタエレメント24をそれぞれ一定の時間間隔をおいて順次逆洗し、フィルタエレメントの表面に付着・堆積した粉塵を除去する。即ち、タイマー制御等により一定の間隔をおいて図示しない逆洗バルブを順次開閉して、それぞれの対応する噴射管から逆洗のためのパルスエアを噴射する。これにより、パルスエアがそれぞれのフィルタエレメント24の内側から外側に向かって逆流し、フィルタエレメント表面に付着・堆積した粉塵が飛散することなく、堆積したままの状態で払い落とされる。これにより払い落とされた粉塵は、ホッパ26を通じて取り出し口28から回収される。 When dust adheres to and accumulates on the surface of the filter elements, the air passages become blocked and pressure loss increases, so the filter elements 24 are backwashed in sequence at regular time intervals to remove the dust that has adhered to and accumulated on the surface of the filter elements. That is, the backwash valves (not shown) are opened and closed in sequence at regular intervals using timer control or the like, and pulsed air for backwashing is sprayed from each corresponding spray pipe. As a result, the pulsed air flows back from the inside to the outside of each filter element 24, and the dust that has adhered to and accumulated on the filter element surface is brushed off in the accumulated state without scattering. The dust that has been brushed off in this way is collected from the removal port 28 via the hopper 26.

前述の集塵機の装置構成および含塵空気からの粉塵の除去工程、フィルタエレメントの構成との相乗効果によって、樹脂焼結体からなるフィルタエレメント素材と、樹脂微粒子からなる粉塵捕集層とから構成されるフィルタエレメントは、長期間に亘って連続使用が可能な集塵フィルタエレメントとして、国内外の鉱山、砕石所、製鉄所等に於ける発塵箇所の環境集塵手段として広く採用されてきた。 The synergistic effect of the above-mentioned dust collector device configuration, the process of removing dust from dust-laden air, and the filter element configuration makes it possible for the filter element material made of a resin sintered body and the dust collection layer made of resin fine particles to be used continuously for long periods of time. As a dust collection filter element, it has been widely adopted as an environmental dust collection method for dust-generating locations in mines, quarries, steelworks, etc., both in Japan and overseas.

しかしながら、従来の塗工液をフィルタエレメント素材表面に塗工することにより形成された粉塵捕集層は、フィルタエレメント素材の表面に対して水溶性バインダーによる接着力により付着していることから、高強度とは言えず、フィルタエレメントの表面に付着・堆積した集塵粉をパルスエア噴射によって除去する時に粉塵捕集層の一部が剥落して、集塵粉にコンタミネーションすることが懸念されていた。そのため、食品等のコンタミネーション防止が重視される用途には使用できなかった。 However, the dust collection layer formed by applying a conventional coating liquid to the surface of the filter element material is adhered to the surface of the filter element material by the adhesive force of the water-soluble binder, and therefore is not very strong. There was concern that when the dust powder that has adhered to and accumulated on the surface of the filter element is removed by pulsed air injection, part of the dust collection layer may peel off, causing contamination of the collected dust. For this reason, it could not be used in applications where prevention of contamination of food, etc. is important.

また近年、マイクロプラスチックによる海洋生物や人体への影響が懸念され、一般的なエアフィルタにおいても、コンタミネーション防止が求められる土壌が整いつつある。 In recent years, there have been concerns about the impact of microplastics on marine life and the human body, and the ground is being conditioned to require contamination prevention even in general air filters.

さらに、一般的なバグ式集じんフィルタと比較し、運転開始時における、濾過面積当たりの圧力損失(初期圧損)がやや大きく、イニシャルコストを低減したいユーザーの要望には応えられていなかった。これらの背景から、樹脂焼結体からなるフィルタエレメント素材の表面に形成する粉塵捕集層として、より強固かつ低い初期圧損を有するものの開発が求められている。 Furthermore, compared to typical bag-type dust collection filters, the pressure loss (initial pressure loss) per filtration area at the start of operation is somewhat large, and this does not meet the needs of users who want to reduce initial costs. Given this background, there is a demand for the development of a dust collection layer that is stronger and has lower initial pressure loss, to be formed on the surface of the filter element material made of sintered resin.

樹脂の微粒子を強固に固着する手段としては焼結法が知られているが、樹脂の焼結によって形成されたフィルタエレメント素材の片面に粉塵捕集層を形成する場合、焼結法は適用できなかった。それは、フィルタ表面側から内側に向けて熱が加わるため、どうしてもフィルタに反りや歪みが生じてしまうからである。 Sintering is known as a method for firmly adhering resin particles, but when forming a dust collection layer on one side of a filter element material formed by sintering resin, the sintering method cannot be applied. This is because heat is applied from the filter surface toward the inside, which inevitably causes the filter to warp or distort.

また、塗工液を調製しての粉塵捕集層の形成は、当該塗工液をフィルタエレメント素材表面に塗工後、乾燥する工程を経ていた。このため、フィルタエレメント素材表面への塗工のための複雑な機構を有するロボットや塗工後の粉塵捕集層の乾燥のための乾燥機、塗工液の廃液処理設備のみならず、フィルタエレメント作製のために、多くの工数ならびに人手、製作時間を要していた。 In addition, the formation of the dust-collecting layer by preparing a coating liquid involved a process in which the coating liquid was applied to the surface of the filter element material and then dried. This required not only a robot with a complex mechanism for coating the surface of the filter element material, a dryer for drying the dust-collecting layer after coating, and waste liquid treatment equipment for the coating liquid, but also a lot of labor, manpower, and production time to produce the filter element.

特開2003-126627号公報JP 2003-126627 A 特開2004-202326号公報JP 2004-202326 A

本発明の目的は、樹脂焼結体からなるフィルタエレメント素材の表面に粉塵捕集層を形成するフィルタエレメントの製造方法であって、フィルタに反りや歪みが生ぜず、より強固かつ低い初期圧損を有するフィルタエレメントの製造方法の提供である。 The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a filter element in which a dust collection layer is formed on the surface of a filter element material made of a resin sintered body, and which does not cause warping or distortion in the filter, and which has a stronger filter element with a lower initial pressure loss.

本発明者らは、上記従来技術の課題に鑑み、さらに粉塵捕集層の形成法について試行錯誤を重ねた結果、フィルタ素材の片面に形成した粉塵捕集層を、熱線を照射する加熱手段により加熱するとともに、フィルタ素材の裏面からも加熱すること、若しくは粉塵捕集層を形成したフィルタ素材全体を、オーブンなどの高温雰囲気下で加熱する加熱手段により加熱すること、さらに、フィルタ素材を構成する樹脂よりも軟化点が低い樹脂粉を使用すること、若しくはフィルタ素材を構成する樹脂よりも粒径が小さい樹脂粉を使用することを、前記加熱手段と適宜組み合わせることにより焼結すれば、フィルタの反りや歪みが生じないことを突き止め、本発明に至ったものである。なお、熱線を照射する加熱手段としては、赤外ヒーターが例示され、高温雰囲気下で加熱する加熱手段としてはギアオーブンが例示される。 In view of the problems of the above-mentioned conventional technology, the inventors further conducted trial and error to determine a method for forming a dust-collecting layer. As a result, they discovered that the filter would not warp or distort if the dust-collecting layer formed on one side of the filter material is heated by a heating means that irradiates heat rays and also heats the back side of the filter material, or the entire filter material on which the dust-collecting layer is formed is heated by a heating means that heats the filter material in a high-temperature atmosphere such as an oven, and further, if a resin powder with a lower softening point than the resin that constitutes the filter material or a resin powder with a smaller particle size than the resin that constitutes the filter material is used and sintered in an appropriate combination with the above heating means, and thus arrived at the present invention. An example of a heating means that irradiates heat rays is an infrared heater, and an example of a heating means that heats the filter material in a high-temperature atmosphere is a gear oven.

本発明の技術による粉塵捕集層には樹脂微粉を用い、その粒子径は、0.1~200μmの範囲から選択が可能で、好ましくは平均粒子径が0.1μm~50μmの樹脂微粉を用いる。ここで述べる平均粒子径とは、マイクロトラックなどの粒度分布測定装置で測定した際のD50値を指す。 The dust collection layer of the present invention uses fine resin powder, the particle size of which can be selected from the range of 0.1 to 200 μm, and preferably uses fine resin powder with an average particle size of 0.1 μm to 50 μm. The average particle size mentioned here refers to the D50 value measured with a particle size distribution measuring device such as a Microtrac.

本発明の技術による粉塵捕集層を構成する PTFE 微粒子に代えて使用する微粒子としては、超高分子量ポリエチレン(セラニーズジャパン社製、GUR2126)または低分子量ポリエチレン(三井化学ファイン社製、ハイワックスHP10A)が例示される。
前記粉塵捕集層の形成にあたり、フィルタエレメント素材表面に付着させる超高分子量ポリエチレンまたは低分子量ポリエチレンの付着量は、1g~100g/m2の範囲から適当な量を指定することが出来、より好ましくは、10g~20g/m2の範囲で付着させる。
また、粉塵捕集層を構成する微粒子は、捕捉対象の粉塵の粒子径に応じて微粒子の粒子径を選択して使用することが可能である。即ち、フィルタ素材を構成する樹脂の粒子径と比較して小さい粒径のものを使用した場合は、より微細な粒子を捕捉することが可能となる。
Examples of fine particles that can be used in place of the PTFE fine particles that make up the dust collection layer according to the technology of the present invention include ultra-high molecular weight polyethylene (GUR2126, manufactured by Celanese Japan) or low molecular weight polyethylene (Hi-Wax HP10A, manufactured by Mitsui Fine Chemicals, Inc.).
In forming the dust-collecting layer, the amount of ultra-high molecular weight polyethylene or low molecular weight polyethylene to be adhered to the surface of the filter element material can be appropriately specified within the range of 1 g to 100 g/ m2 , and more preferably, it is adhered in the range of 10 g to 20 g/ m2 .
In addition, the particle size of the fine particles constituting the dust collection layer can be selected according to the particle size of the dust to be captured. In other words, when fine particles having a smaller particle size than the particle size of the resin constituting the filter material are used, it becomes possible to capture finer particles.

フィルタエレメント素材表面に付着させる超高分子量ポリエチレンまたは低分子量ポリエチレンの量が少ない場合は、これらが全体に行き渡らず、焼結体の気孔が十分に満たされない。過剰な場合は、表層で塊となり、初期圧損上昇の原因となる。 If the amount of ultra-high molecular weight polyethylene or low molecular weight polyethylene attached to the surface of the filter element material is small, it will not spread throughout and the pores of the sintered body will not be fully filled. If there is too much, it will form lumps on the surface, causing an increase in initial pressure drop.

フィルタエレメント素材表面に超高分子量ポリエチレンまたは低分子量ポリエチレンの微粒子を付着させる方法としては、例えば刷毛を用いて塗付することが簡便である。 The easiest way to attach ultra-high molecular weight polyethylene or low molecular weight polyethylene particles to the surface of the filter element material is to apply them with a brush, for example.

また、フィルタエレメントラボ試験素材を図3(1)および(2)に示したラボ試験片用吸引用治具にセットし、前記治具に配設された空気吸引口からの吸引によるフィルタエレメントラボ試験素材の粉塵捕集層を形成する側から前記エレメント素材の粉塵捕集層を形成しない側に向けての陰圧によって、粉塵捕集層を構成する微粒子を吸引させながら刷毛を用いて付着せしめることにより、前記エレメント素材の表面に粉塵捕集層を構成する微粒子をより緻密に付着させることが可能となる。また、前記エレメント素材の粉塵捕集層を形成しない側からエアブローすることにより、フィルタエレメント素材の粉塵捕集層を形成する側に付着した微粒子の緻密さを低下させ、本発明による方法によって形成された粉塵捕集層の初期圧損を低下させることも可能である。
図3(1)および(2)に示される治具は、粉塵捕集層を形成するための開口51を有する上枠52と図示しない吸引ポンプと接続される接続管53を備えた底枠54から成り、上枠52と底枠54の間にフィルタエレメント素材55をクランプ56などの手段により挟持し、使用するものである。
3(1) and (2), and the fine particles constituting the dust trapping layer are sucked in by a negative pressure from the side of the filter element laboratory test material that forms the dust trapping layer toward the side of the element material that does not form the dust trapping layer by sucking in the fine particles constituting the dust trapping layer with a brush, thereby making it possible to more densely attach the fine particles constituting the dust trapping layer to the surface of the element material. Also, by blowing air from the side of the element material that does not form the dust trapping layer, it is possible to reduce the density of the fine particles attached to the side of the filter element material that forms the dust trapping layer, and to reduce the initial pressure loss of the dust trapping layer formed by the method of the present invention.
The jig shown in Figures 3(1) and (2) consists of an upper frame 52 having an opening 51 for forming a dust collection layer and a bottom frame 54 equipped with a connecting pipe 53 connected to a suction pump (not shown), and is used by clamping a filter element material 55 between the upper frame 52 and the bottom frame 54 by means of a clamp 56 or the like.

粉塵捕集層を構成する粒子を舞わせ、シンターラメラーフィルタエレメント素材の表面に吸引して付着させる方法も有効である。
例えば、本願実施例4~8および比較例2に記載した、2コア一体型エレメントまたは2コア貼り合わせエレメント(以下、これらを2コアエレメントと称する)においては、エレメント素材に粉塵捕集層を形成するには図8に示した治具を利用する。
図8に示した治具は、2コアエレメント素材87を収納可能な函体81、前記2コアエレメントの開口部90と対応する開口を備え前記函体81の上面開口部を塞ぐ天板83、及び前記天板83の開口83aに吸引ブロワを接続する吸引管接続部86から構成され、函体81、天板83及び吸引管接続部86の各接触部には、パッキン84を介在させることにより吸引管接続部86に連通するエレメント内部のコア空間と、エレメントの外側と函体とによって形成される空間との気密性を確保している。
この治具を使用して2コアエレメント素材87表面に粉塵集塵層を形成するには、コア開口部90と天板83の開口83aとが一致するよう2コアエレメント素材87を天板83に押圧固定し、2コアエレメント素材87が函体81内に収納されるように天板83で筐体81の上面開口部を塞ぐとともに、前記天板の開口83aに吸引管接続部86を接続しておく。次いで、2コアエレメント素材87の外面と函体81内部との空間内に粉塵捕集層を構成する粉末を分散浮遊させ、この状態でブロアを作動させ2コアエレメント素材87の粉塵捕集層を形成する側から形成しない側に向けて陰圧を形成させることにより、前記粉末を2コアエレメント素材87の表面に均一に付着させることが可能となる。
2コアエレメント素材87の外面と函体81内部との空間内に粉塵捕集層を形成する粉末を分散浮遊させるには、実施例7のように筐体側壁に複数個所設けられた粉体導入部より噴霧器などを利用して均一に導入させることや、実施例8のように予め筐体内に必要な粉末を収納しておき、これを例えばパルス噴流や旋回噴流などを利用し、容器内空間に前記粉末を舞い上がらせることが考えられる。
なお、2コアエレメント素材87とは、図1に示した様態のフィルタエレメントのスケールアップ試験用フィルタであって、フィルタエレメント内部に上端部が開口した中空の室(コア)を二組備えた構造を有し、一体焼結またはエレメントを構成する部材を接着剤等によって張り合わせて作製することによって得られたエレメント素材である。
It is also effective to make the particles that make up the dust-collecting layer fly and attract them to the surface of the sintered lamellar filter element material so that they adhere to the surface.
For example, in the two-core integrated element or two-core laminated element (hereinafter referred to as two-core element) described in Examples 4 to 8 and Comparative Example 2 of the present application, a jig shown in Figure 8 is used to form a dust collection layer on the element material.
The jig shown in Figure 8 is composed of a box 81 capable of storing two core element materials 87, a top plate 83 which has an opening corresponding to the opening 90 of the two core elements and covers the upper opening of the box 81, and a suction pipe connection part 86 which connects a suction blower to the opening 83a of the top plate 83, and by interposing a packing 84 at each contact part of the box 81, top plate 83 and suction pipe connection part 86, airtightness is ensured between the core space inside the element which communicates with the suction pipe connection part 86 and the space formed by the outside of the element and the box.
To form a dust collection layer on the surface of the two-core element material 87 using this jig, the two-core element material 87 is pressed and fixed to the top plate 83 so that the core opening 90 and the opening 83a of the top plate 83 are aligned, the top plate 83 is used to close the upper opening of the housing 81 so that the two-core element material 87 is housed in the box 81, and the suction tube connection part 86 is connected to the opening 83a of the top plate. Next, the powder that constitutes the dust collection layer is dispersed and suspended in the space between the outer surface of the two-core element material 87 and the inside of the box 81, and in this state, the blower is operated to form negative pressure from the side of the two-core element material 87 that forms the dust collection layer toward the side that does not form the layer, thereby making it possible to uniformly attach the powder to the surface of the two-core element material 87.
In order to disperse and suspend the powder that forms the dust collection layer in the space between the outer surface of the two core element materials 87 and the inside of the box 81, it is possible to introduce the powder uniformly using a sprayer or the like from powder inlet ports provided in multiple locations on the side wall of the box as in Example 7, or to store the necessary powder in the box in advance and then use a pulse jet or swirling jet, for example, to raise the powder into the space inside the container as in Example 8.
The two-core element material 87 is a filter for a scale-up test of the filter element in the manner shown in FIG. 1, and has a structure including two sets of hollow chambers (cores) with open upper ends inside the filter element, and is an element material obtained by integral sintering or by bonding together the members constituting the element with an adhesive or the like.

前記方法によってフィルタエレメント素材の粉塵捕集層を形成する側に付着させた微粒子を粉塵捕集層として形成させる方法としては、赤外線ヒーター(図2)に例示される加熱手段を用いる。赤外線ヒーターによって、フィルタエレメント素材の超高分子量ポリエチレン微粒子を付着させた側を、その軟化点付近まで加温し、樹脂微粒子相互間を融着させることで、粉塵捕集層を形成する。この際、粉塵捕集層を形成する側に超高分子量ポリエチレン微粒子を付着させたフィルタエレメント素材をそのまま置いた、あるいは吊るした状態で加温すると、フィルタエレメント素材が湾曲し、その後の機械的な加工が極めて困難になる。 The method for forming the dust collection layer from the fine particles attached to the side of the filter element material on which the dust collection layer is to be formed by the above method uses a heating means such as an infrared heater (Figure 2). The side of the filter element material on which the ultra-high molecular weight polyethylene fine particles are attached is heated to near its softening point by the infrared heater, and the resin fine particles are fused together to form the dust collection layer. In this case, if the filter element material on which the ultra-high molecular weight polyethylene fine particles are attached to the side on which the dust collection layer is to be formed is heated while being placed or hung as is, the filter element material will bend, making subsequent mechanical processing extremely difficult.

そこで、フィルタエレメント素材の粉塵捕集層を形成する側に超高分子量ポリエチレン微粒子を付着させた状態で、図4に示した金属製のリテーナーに差し込み、倒れた、倒立した、あるいは吊り下げた状態で赤外線ヒーターにより粉塵捕集層を形成させる側と粉塵捕集層を形成させない側との両側から赤外線を照射する。
これにより、取り出したフィルタエレメントの湾曲が機械的に一定の寸法まで抑えられ、その後の機械的な加工が容易になる。
Therefore, with ultra-high molecular weight polyethylene fine particles attached to the side of the filter element material on which the dust collection layer is to be formed, the filter element is inserted into the metal retainer shown in Figure 4, and while it is laid down, upside down, or hung, infrared rays are irradiated from both the side on which the dust collection layer is to be formed and the side on which the dust collection layer is not to be formed by an infrared heater.
This allows the curvature of the removed filter element to be mechanically restricted to a certain dimension, facilitating subsequent mechanical processing.

また、フィルタエレメント素材の粉塵捕集層を形成する側に樹脂微粒子として軟化点の低い低分子量ポリエチレン微粒子を付着させた状態で、そのまままたは図4に示した金属製のリテーナーに差し込み、倒れた、倒立した、あるいは吊り下げた状態で赤外線ヒーターにより粉塵捕集層を形成させる側、または粉塵捕集層を形成させる側と粉塵捕集層を形成させない側との両側から赤外線を照射する。
これにより、取り出したフィルタエレメントの湾曲が機械的あるいは物性的に一定の寸法まで抑えられ、その後の機械的な加工が容易になる。
In addition, low-molecular-weight polyethylene fine particles with a low softening point are attached as resin fine particles to the side of the filter element material on which the dust collection layer is to be formed, and the filter element is either left as is or inserted into the metal retainer shown in Figure 4 and placed in a fallen, upside-down or suspended position, and infrared rays are irradiated by an infrared heater from the side on which the dust collection layer is to be formed, or from both the side on which the dust collection layer is to be formed and the side on which the dust collection layer is not to be formed.
This allows the curvature of the extracted filter element to be mechanically or physically restricted to a certain dimension, facilitating subsequent mechanical processing.

本発明の方法によれば、フィルタエレメント素材の表層には粉塵捕集層が強固に形成される。すなわち、フィルタエレメント素材の表面に付着し、かつフィルタエレメント素材内部の空隙にも侵入した樹脂微粒子が、赤外線照射によってフィルタエレメント素材を構成している粒子との融着も進行するので、粉塵捕集層はフィルタエレメント素材と強固に融着される。これにより、フィルタエレメント素材の空隙が微細なポリエチレン粉で満たされた上で、粉塵捕集層を構成している粒子、及びフィルタエレメント素材を構成している粒子の粒子形状が保たれるので、初期圧損の抑制と捕集性能を両立させることができる。 According to the method of the present invention, a dust-trapping layer is firmly formed on the surface of the filter element material. That is, the resin particles that adhere to the surface of the filter element material and also penetrate into the voids inside the filter element material are fused to the particles that make up the filter element material by infrared irradiation, so that the dust-trapping layer is firmly fused to the filter element material. As a result, the voids in the filter element material are filled with fine polyethylene powder, and the particle shapes of the particles that make up the dust-trapping layer and the particles that make up the filter element material are maintained, so that it is possible to achieve both suppression of initial pressure loss and collection performance.

本発明の技術により形成された粉塵捕集層は、従前のものよりもフィルタエレメント素材と強固に融着していることから、エアブローや高圧の流水による洗浄が可能となるだけでなく、粉塵捕集層を構成する微粒子の集塵粉へのコンタミネーションを防止することが出来る。 The dust collection layer formed by the technology of the present invention is more strongly fused to the filter element material than previous technology, making it possible to clean with air blowing or high-pressure running water, and also preventing contamination of the collected dust powder with the fine particles that make up the dust collection layer.

フィルタエレメント素材の表面に粉塵捕集層を構成する微粒子として付着させる超高分子量ポリエチレンの粒子径を調整することによって、粉塵捕集層に於ける気孔の大きさを調整することが可能である。また、付着させる超高分子量ポリエチレンの粒子に予め他の粒子を混合しておくことで、粉塵捕集層の性能を変化させることも可能である。 By adjusting the particle size of the ultra-high molecular weight polyethylene that is attached to the surface of the filter element material as the fine particles that make up the dust collection layer, it is possible to adjust the size of the pores in the dust collection layer. It is also possible to change the performance of the dust collection layer by mixing other particles in advance with the ultra-high molecular weight polyethylene particles that are attached.

このことにより、本発明により、ユーザーに対し、低圧損等の要求性能に必要十分な細孔径を有するフィルタの提供が可能となる。更に、集塵粉へのコンタミネーションを防止し、今までに無い用途の開拓や集塵機保守の効率化および生産性の向上に資することが期待できる。 As a result, the present invention makes it possible to provide users with filters with pore sizes that are sufficient for required performance, such as low pressure loss. Furthermore, it is expected to prevent contamination of collected dust powder, develop new applications, and contribute to improving the efficiency and productivity of dust collector maintenance.

本発明の技術により、複雑な機構を持つロボットや多くの人手をかけて塗工していた粉塵捕集層のコーティングの設備と工程を簡略化することが可能となる。
工程としては、パッキンを挟んで天板にエレメント素材をステーおよびナットを用いて仮止めし、ブロワのスイッチを入れ、粉を供給すればエレメント素材表面に粉塵捕集層を構成する粒子を均一に付着させることができる。これを取り外してラックに複数枚置き、電熱式の乾燥炉に入れて加温すれば、粉塵捕集層を形成できる。これにより従来のコーティング液調整→塗工→乾燥&廃液処理の4工程から、塗工→乾燥の2工程で可能となる上、工程当たりの作業量も大幅に低減される。
設備面では、図8に示したブロワの吸い込み口と天板を繋いだ装置にビニール製の囲いを用意さえすれば塗工でき、乾燥は一般的な乾燥炉でも処理可能である。
本発明の技術により、ブロワを用いた単純な治具を用いることで、維持にコストのかかるロボットや人手の取られる廃液処理設備を必要とせず、工程も簡略化できる。
The technology of the present invention makes it possible to simplify the equipment and process for coating the dust-collecting layer, which previously required robots with complex mechanisms and a great deal of manual labor.
The process involves temporarily fixing the element material to the top plate with stays and nuts, sandwiching the packing between them, turning on the blower, and supplying powder, which allows the particles that make up the dust collection layer to adhere evenly to the surface of the element material. The dust collection layer can be formed by removing the element material, placing multiple sheets on a rack, and heating them in an electric drying oven. This reduces the process from the previous four steps of coating solution preparation → coating → drying & waste liquid treatment to just two steps of coating → drying, and also significantly reduces the amount of work per process.
In terms of equipment, coating can be done simply by providing a vinyl enclosure around the device shown in Figure 8, which is made by connecting the blower inlet and top plate, and drying can be done in a general drying oven.
The technology of the present invention uses a simple tool that uses a blower, eliminating the need for robots that are costly to maintain or waste liquid treatment equipment that requires manpower, and simplifying the process.

(1)一般的な集塵機の外観図、(2)フィルタエレメント(シンターラメラー)の外観図、及び(3)そのP-P断面の斜視図(1) An external view of a typical dust collector, (2) an external view of a filter element (sinter lamellar), and (3) a perspective view of the P-P cross section. 加熱手段(ラボ試験片用赤外線ヒーター)Heating means (infrared heater for laboratory specimens) (1)ラボ試験片用吸引用治具の外観平面図、(2) ラボ試験片用吸引用治具の断面図(1) Plan view of the appearance of the suction jig for laboratory test specimens, (2) Cross-sectional view of the suction jig for laboratory test specimens リテーナーRetainer ラボ負荷試験装置Lab Load Test Equipment 加熱手段(2コアエレメント用赤外線ヒーター)Heating means (infrared heater for two core elements) 2コアエレメント用ラボ負荷試験装置Lab Load Test Device for 2 Core Elements (1)治具の外観正面図、(2)治具内部に2コアフィルタエレメント素材を取付けた状態の正面図及び側面図、(3)2コアエレメント素材のQ-Q断面図、(4) 治具の天板に2コアフィルタエレメント素材を取付けた状態の正面図及び断面図(1) Front view of the jig, (2) Front view and side view of the two-core filter element blank attached inside the jig, (3) QQ cross-sectional view of the two-core element blank, (4) Front view and cross-sectional view of the two-core filter element blank attached to the top plate of the jig (1) 治具内部に於ける2コアフィルタエレメント素材への粉塵捕集層構成粉の付着(実施例7の容態)、(2) 治具内部に於ける2コアフィルタエレメント素材への粉塵捕集層構成粉の付着(実施例8の容態)(1) Adhesion of the powder constituting the dust collection layer to the two-core filter element material inside the jig (condition of Example 7), (2) Adhesion of the powder constituting the dust collection layer to the two-core filter element material inside the jig (condition of Example 8)

以下、本発明の実施例に基づき具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
また、本発明の実施例及び比較例で使用したフィルタエレメントは、ラボ試験片、2コア一体型エレメント、2コア貼り合わせエレメントである。ラボ試験片は、板状のエレメント素材片に本発明の粉塵捕集層を形成して得られた試験片である。2コア一体型エレメントおよび2コア貼り合わせエレメントは、フィルタエレメント内部の中空の室を二組備えた構造のスケールアップ試験用フィルタエレメントである。2コア一体型エレメントは、これを一体焼結することによって得られたエレメント素材に本発明の粉塵捕集層を形成して得られる。2コア貼り合わせエレメントは、エレメントを構成する板状の部材を接着剤等によって貼り合わせて作製したエレメント素材に本発明の粉塵捕集層を形成して得られる。
The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to the following examples.
The filter elements used in the examples and comparative examples of the present invention are a laboratory test piece, a two-core integrated element, and a two-core laminated element. The laboratory test piece is a test piece obtained by forming the dust collection layer of the present invention on a plate-shaped element material piece. The two-core integrated element and the two-core laminated element are filter elements for scale-up tests having a structure with two sets of hollow chambers inside the filter element. The two-core integrated element is obtained by forming the dust collection layer of the present invention on an element material obtained by integrally sintering the two-core integrated element. The two-core laminated element is obtained by forming the dust collection layer of the present invention on an element material produced by laminating plate-shaped members constituting the element with an adhesive or the like.

フィルタエレメント素材吸引用治具(図3)にフィルタエレメントラボ試験素材を設置し、前記ラボ試験素材の表面に超高分子量ポリエチレン粉(セラニーズジャパン社製、GUR2126)を2g置いた。フィルタエレメント素材吸引用治具の裏側から真空ポンプで濾過風速1m/min.で吸引しながらポリエチレン粉を刷毛で10往復塗付し、前記ポリエチレン粉を前記ラボ試験素材の気孔の空隙間に充分行き渡らせた。
前記ポリエチレン粉を塗付した前記ラボ試験素材を図4に示したリテーナーに挿入した後、リテーナーを吊り下げた。図2に示した加熱手段に配設された赤外線ヒーター2台の照射部をリテーナーの両側からリテーナーの表面に向け、リテーナー表面から30cmの距離に設置した。赤外線ヒーターにより赤外線を照射し、リテーナーの内側の温度が150℃になった時点で照射を止め、室温まで徐冷し、本発明の粉塵捕集層を備えたラボ試験片を完成した。
The filter element laboratory test material was placed on the filter element material suction jig (Fig. 3), and 2 g of ultra-high molecular weight polyethylene powder (GUR2126, manufactured by Celanese Japan) was placed on the surface of the laboratory test material. The polyethylene powder was applied with a brush back and forth 10 times while being sucked from the back side of the filter element material suction jig with a vacuum pump at a filtration air speed of 1 m/min., and the polyethylene powder was thoroughly spread into the gaps in the air pores of the laboratory test material.
The laboratory test material coated with the polyethylene powder was inserted into the retainer shown in Fig. 4, and the retainer was then suspended. The irradiating parts of two infrared heaters arranged in the heating means shown in Fig. 2 were placed at a distance of 30 cm from the surface of the retainer, facing the surface of the retainer from both sides of the retainer. Infrared rays were irradiated from the infrared heaters, and when the temperature inside the retainer reached 150°C, the irradiation was stopped and the retainer was gradually cooled to room temperature, completing a laboratory test piece equipped with the dust collection layer of the present invention.

フィルタエレメントラボ試験素材の表面に置いた粉体を低分子量ポリエチレン(三井化学ファイン社製、ハイワックスHP10A、D50=45μm)を0.5g、赤外線ヒーターによる赤外線の照射を止めた温度を110℃とした以外は、実施例1と同様の方法で、本発明の粉塵捕集層を備えたラボ試験片を完成した。 A laboratory test piece with a dust collection layer of the present invention was completed in the same manner as in Example 1, except that the powder placed on the surface of the filter element laboratory test material was 0.5 g of low molecular weight polyethylene (Hi-Wax HP10A, D50 = 45 μm, manufactured by Mitsui Fine Chemicals, Inc.) and the temperature at which infrared radiation from the infrared heater was stopped was set to 110°C.

フィルタエレメントラボ試験素材の表面に置いた粉体を低分子量ポリエチレン(三井化学ファイン社製、ハイワックスHP10A)の分級品(D50=24μm)を0.5gとした以外は、実施例2と同様の方法で、本発明の粉塵捕集層を備えたラボ試験片を完成した。 A laboratory test piece with a dust collection layer of the present invention was completed in the same manner as in Example 2, except that the powder placed on the surface of the filter element laboratory test material was 0.5 g of classified low molecular weight polyethylene (Hi-Wax HP10A, manufactured by Mitsui Fine Chemicals, Inc.) (D50=24 μm).

2コア貼合わせエレメント素材片の表面に低分子量ポリエチレン紛(三井化学ファイン社製、ハイワックスHP10A、D50=45μm)を1.5g置き、前記低分子量ポリエチレン粉を刷毛で10往復塗付して、前記素材片内部の気孔の空隙間に充分行き渡らせた。
図6に示した加熱手段に配設された2台の赤外線ヒーターにより、前記低分子量ポリエチレン粉を塗付した前記素材片の上下両側から10cmの距離から赤外線を照射した。前記低分子ポリエチレン粉を塗付した前記素材片の表面の温度が110℃になった時点で、赤外線の照射を止め室温まで放冷し、本発明の粉塵捕集層を備えた2コア貼合わせエレメント片を作製した。
前記試験用貼合わせエレメント片を2枚使用し、エポキシ樹脂を主成分とする接着剤を用いて、これらを貼り合わせ、2コア貼合わせエレメントを完成した。
1.5 g of low molecular weight polyethylene powder (Hi-Wax HP10A, D50=45 μm, manufactured by Mitsui Chemical Fine Co., Ltd.) was placed on the surface of a two-core laminated element material piece, and the low molecular weight polyethylene powder was applied by brushing it back and forth 10 times to ensure that it was thoroughly spread into the gaps of the air pores inside the material piece.
Infrared rays were irradiated from above and below the material piece coated with the low molecular weight polyethylene powder at a distance of 10 cm from two infrared heaters arranged in the heating means shown in Fig. 6. When the temperature of the surface of the material piece coated with the low molecular weight polyethylene powder reached 110°C, the infrared irradiation was stopped and the material piece was allowed to cool to room temperature, thereby producing a two-core laminated element piece provided with a dust-collecting layer of the present invention.
Two of the test laminated element pieces were used and laminated together with an adhesive containing an epoxy resin as a main component to complete a two-core laminated element.

2コア貼合わせエレメント素材片の表面に置いた粉体を低分子量ポリエチレン紛(三井化学ファイン社製、ハイワックスHP10A)の分級品(D50=24μm)を1.5gとした以外は、実施例4と同様の方法で、2コア貼合わせエレメントを完成した。 A two-core laminated element was completed in the same manner as in Example 4, except that the powder placed on the surface of the two-core laminated element material piece was 1.5 g of classified low molecular weight polyethylene powder (Hi-Wax HP10A, manufactured by Mitsui Fine Chemicals, Inc.) (D50=24 μm).

2コア一体型エレメント素材87を図8に示した治具に設置し、前記治具に対して配管によって連通して配設されたリングブロワを用いて1.5m/minで吸引しながら、図9(1)に示した様態のエアロゾル吹き出し口91から4gの低分子量ポリエチレン紛(三井化学ファイン社製、ハイワックスHP10A)の分級品(D50=24μm)93を吹付け、前期エレメント表面の気孔の空隙間に十分行き渡らせた。ギアオーブンを用いて雰囲気温度130℃で30min加温し本発明の粉塵捕集層を備えた2コア一体型エレメントを作製した。 The two-core integrated element material 87 was placed in the jig shown in Figure 8, and while sucking at 1.5 m/min using a ring blower connected to the jig by piping, 4 g of classified low molecular weight polyethylene powder (Hiwax HP10A, manufactured by Mitsui Fine Chemicals, Inc.) (D50 = 24 μm) 93 was sprayed from the aerosol outlet 91 in the form shown in Figure 9 (1) and thoroughly spread into the gaps of the pores on the surface of the element. The material was heated for 30 minutes at an atmospheric temperature of 130°C using a gear oven to produce a two-core integrated element equipped with a dust collection layer of the present invention.

2コア一体型エレメント素材87への低分子量ポリエチレン紛の吹付けを実施例6と同様に行い、図6に示した加熱手段に配設された2台の赤外線ヒーターにより、前記低分子量ポリエチレン粉を塗付した前記素材の上下両側から10cmの距離から赤外線を照射した。前記低分子ポリエチレン粉を塗付した前記素材の表面の温度が115℃になった時点で、赤外線の照射を止め室温まで放冷し、本発明の粉塵捕集層を備えた2コア一体型エレメントを作製した。 Low molecular weight polyethylene powder was sprayed onto the two-core integrated element material 87 in the same manner as in Example 6, and infrared rays were irradiated from a distance of 10 cm from both the top and bottom of the material coated with the low molecular weight polyethylene powder using two infrared heaters arranged in the heating means shown in Figure 6. When the surface temperature of the material coated with the low molecular weight polyethylene powder reached 115°C, the infrared irradiation was stopped and the material was allowed to cool to room temperature, producing a two-core integrated element equipped with a dust collection layer of the present invention.

2コア一体型エレメント素材87を図8に示した治具に設置し、図9(2)の様態として治具の底部に5gの低分子量ポリエチレン紛(三井化学ファイン社製、ハイワックスHP10A)の分級品(D50=24μm)93を置き、前記治具に対して配管によって連通して配設されたリングブロワを用いて1.5m/minで吸引しながら、治具下部の圧縮空気吹き出し口92からコンプレッサエアを吹き込み、前記低分子量ポリエチレン粉93を舞い上がらせながら、前期エレメント表面の気孔の空隙間に十分行き渡らせた。ギアオーブンを用いて雰囲気温度130℃で30min加温し、本発明の粉塵捕集層を備えた2コア一体型エレメントを作製した。 The two-core integrated element material 87 was placed in the jig shown in Figure 8, and 5 g of classified low molecular weight polyethylene powder (Hiwax HP10A, manufactured by Mitsui Fine Chemicals, Inc.) (D50 = 24 μm) 93 was placed at the bottom of the jig as shown in Figure 9 (2). A ring blower connected to the jig by piping was used to suck at 1.5 m/min, while compressed air was blown in from the compressed air outlet 92 at the bottom of the jig, causing the low molecular weight polyethylene powder 93 to fly up and be sufficiently distributed in the gaps of the air holes on the surface of the element. The material was heated for 30 minutes at an atmospheric temperature of 130°C using a gear oven, and a two-core integrated element equipped with a dust collection layer of the present invention was produced.

[比較例1]
平均粒子径が20μmの超高分子量ポリエチレン粉(セラニーズジャパン社製、GUR2126)を20.0wt%、接着剤として酢酸ビニールとアクリル酸エステルの共重合体(商品名:モビニールDM5 日本合成化学工業社製)を4.0wt%、消泡剤としてパラフィンオイルおよび疎水性シリカと乳化剤の混合物(商品名:アジタン 楠本化成社製)を0.3wt%、水を75.7wt%の割合で調合し、塗工液を調製した。前記塗工液4mlをシリンジを用いて、フィルタエレメントラボ試験素材片の表面に乗せ、刷毛で10往復塗工した。その後50℃で2時間乾燥し、ポリエチレン粉によって構成された粉塵捕集層が形成されたラボ試験片を完成した。
[Comparative Example 1]
A coating liquid was prepared by mixing 20.0 wt% ultra-high molecular weight polyethylene powder (GUR2126, manufactured by Celanese Japan Co., Ltd.) with an average particle size of 20 μm, 4.0 wt% copolymer of vinyl acetate and acrylic acid ester (trade name: Movinyl DM5, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) as an adhesive, 0.3 wt% mixture of paraffin oil, hydrophobic silica and emulsifier (trade name: Azitan, manufactured by Kusumoto Chemical Industry Co., Ltd.) as an antifoaming agent, and 75.7 wt% water. 4 ml of the coating liquid was placed on the surface of the filter element laboratory test material piece using a syringe, and the material was applied 10 times with a brush. After that, it was dried at 50 ° C for 2 hours, and a laboratory test piece with a dust collection layer composed of polyethylene powder was completed.

[比較例2]
2コア貼合わせエレメント素材片2枚使用し、エポキシ樹脂を主成分とする接着剤を用いて、これらを貼り合わせ、2コア貼合わせエレメント素材を作製した。
平均粒子径が20μmの超高分子量ポリエチレン粉(セラニーズジャパン社製、GUR2126)を20.0wt%、接着剤として酢酸ビニールとアクリル酸エステルの共重合体(商品名:モビニールDM5 日本合成化学工業社製)を4.0wt%、消泡剤としてパラフィンオイルおよび疎水性シリカと乳化剤の混合物(商品名:アジタン 楠本化成社製)を0.3wt%、水を75.7 wt%の割合で調合し、塗工液を調製した。前記塗工液20mlをシリンジを用いて2コアエレメント素材の表面に乗せ、刷毛で10往復塗工した。その後50℃で2時間乾燥し、ポリエチレン粉によって構成された粉塵捕集層が形成された2コア貼合わせエレメントを完成した。
[Comparative Example 2]
Two pieces of two-core laminated element material were used and bonded together with an adhesive containing epoxy resin as the main component to prepare a two-core laminated element material.
A coating liquid was prepared by mixing 20.0 wt% ultra-high molecular weight polyethylene powder (GUR2126, Celanese Japan) with an average particle size of 20 μm, 4.0 wt% copolymer of vinyl acetate and acrylic acid ester (trade name: Movinyl DM5, Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) as an adhesive, 0.3 wt% mixture of paraffin oil, hydrophobic silica and emulsifier (trade name: Azitan, Kusumoto Chemical Industry Co., Ltd.) as an antifoaming agent, and 75.7 wt% water. 20 ml of the coating liquid was placed on the surface of the two-core element material using a syringe and coated with a brush 10 times. After that, it was dried at 50 ° C for 2 hours, and a two-core laminated element with a dust collection layer composed of polyethylene powder was completed.

前記実施例1~3および比較例1によって得られた試験片をシンターラメラーラボ集塵負荷試験装置(図5 日鉄鉱業製)に装着し、実験集塵粉として、日鉄鉱業製の排煙脱硫用タンカル粉(平均粒子径:12μm)を用いて、濾過風速6m/min(処理風量.30L/min)、粉塵フィード濃度10g/m3の条件下で集塵負荷確認試験を5分間行った。集塵負荷確認試験に於いては、試験初期および終了時の圧力損失(kPa)について評価を行った。
実施例1~3および比較例1によって得られた試験片に対し、クロスカッター(オールグッド社製、クロスカット試験(碁盤目試験)多重刃カッター)を用い、JIS K 5600-5-6 : 1999 (ISO 2409 : 1992) 付着性(クロスカット法)試験を実施した。
The test pieces obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were attached to a Sinter Lamellar Lab dust collection load test device (Fig. 5, manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.), and a dust collection load confirmation test was performed for 5 minutes under the conditions of a filtration air speed of 6 m/min (processing air volume: 30 L/min) and a dust feed concentration of 10 g/m3, using Nittetsu Mining Co., Ltd.'s calcium carbonate powder for flue gas desulfurization (average particle size: 12 μm) as the experimental dust collection powder. In the dust collection load confirmation test, the pressure loss (kPa) at the beginning and end of the test was evaluated.
The test pieces obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were subjected to an adhesion test (cross-cut method) according to JIS K 5600-5-6: 1999 (ISO 2409: 1992) using a cross cutter (multiple-blade cutter for cross-cut test (checkerboard test) manufactured by Allgood Co., Ltd.).

なお、集じん負荷確認試験終了後の試験片には、前記試験片の80cmの高さの一定位置から金属球を落とし、払い落とした後重量を測定し、事前に量った重量との差を侵入粉とした。この集塵負荷確認試験の結果を表1に示す。 After the dust collection load confirmation test was completed, a metal ball was dropped from a fixed position at a height of 80 cm onto the test piece, and the weight was measured after it had been shaken off. The difference between this weight and the weight measured beforehand was taken as the amount of invaded powder. The results of this dust collection load confirmation test are shown in Table 1.

Figure 0007565765000001
Figure 0007565765000001

前記実施例4~5および比較例2によって得られた2コア貼り合わせエレメントを2コアエレメント用ラボ集塵負荷試験装置(図7 日鉄鉱業製)に装着し、実験集塵粉として、日鉄鉱業製の排煙脱硫用タンカル粉(平均粒子径:12μm)を用いて、濾過風速1m/min(処理風量.100L/min)、粉塵フィード濃度10g/m3の条件下で集塵負荷確認試験を5分間行った。集塵負荷確認試験に於いては、試験初期および終了時の圧力損失(kPa)について評価を行った。 The two-core laminated elements obtained in Examples 4 to 5 and Comparative Example 2 were attached to a two-core element laboratory dust collection load test device (Fig. 7, manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.), and a dust collection load confirmation test was performed for 5 minutes under the conditions of a filtration air speed of 1 m/min (processing air volume: 100 L/min) and a dust feed concentration of 10 g/ m3 , using Nittetsu Mining Co., Ltd.'s calcium carbonate powder for flue gas desulfurization (average particle size: 12 μm) as the experimental dust collection powder. In the dust collection load confirmation test, the pressure loss (kPa) at the beginning and end of the test was evaluated.

前記実施例6~8によって得られた2コア一体型エレメントを2コアエレメント用ラボ集塵負荷試験装置(図7 日鉄鉱業製)に装着し、実験集塵粉として、日鉄鉱業製の排煙脱硫用タンカル粉(平均粒子径:12μm)を用いて、濾過風速1m/min(処理風量.160L/min)、粉塵フィード濃度10g/m3の条件下で集塵負荷確認試験を5分間行った。集塵負荷確認試験に於いては、試験初期および終了時の圧力損失(kPa)について評価を行った。 The two-core integrated elements obtained in Examples 6 to 8 were attached to a two-core element laboratory dust collection load test device (Fig. 7, manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.), and a dust collection load confirmation test was performed for 5 minutes under the conditions of a filtration air speed of 1 m/min (processing air volume: 160 L/min) and a dust feed concentration of 10 g/ m3 , using calcium carbonate powder for flue gas desulfurization (average particle size: 12 μm) manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd. as the experimental dust collection powder. In the dust collection load confirmation test, the pressure loss (kPa) at the beginning and end of the test was evaluated.

なお、集じん負荷確認試験終了後の2コア一体型エレメントおよび2コア貼り合わせエレメントには、前記試験用エレメントから50cmの位置から圧力4kg/fの圧縮空気を開口径5mmのノズルからブローし、前記試験用エレメントの表面に付着した試験粉を払い落とした後重量を測定し、事前に量った重量との差を侵入粉とした。この集塵負荷確認試験の結果を表2に示す。 After the dust collection load confirmation test was completed, compressed air at a pressure of 4 kg/f was blown from a nozzle with an opening diameter of 5 mm onto the two-core integrated element and the two-core laminated element from a position 50 cm from the test element, and the test powder adhering to the surface of the test element was brushed off and then the weight was measured. The difference with the weight measured beforehand was taken as the amount of invaded powder. The results of this dust collection load confirmation test are shown in Table 2.

Figure 0007565765000002
Figure 0007565765000002

なお、クロスカット法試験による「分類」は以下の通り。

Figure 0007565765000003
The "classification" based on the cross-cut test is as follows:
Figure 0007565765000003

表1、表2の結果から明らかなように、実施例1は比較例1と比べ、初期圧損は高いものの、侵入粉が0.00gであることから、試験終了時の圧力損失は近くなった。クロスカット試験により、比較例1に対し本発明の粉塵捕集層は圧倒的な付着強さを持つことが判明した。
特に実施例2、実施例3では、実施例1と比較して粉塵捕集走を構成する微粒子に軟化点の低い低分子量ポリエチレンを用いることで、前記フィルタエレメント素材の加温による変形を抑制でき、ラメラ状フィルタエレメントへの適用が可能となった。
また、ラボ試験片と比較して大きな試験片の2コア貼合わせエレメントを用いた実施例4では比較例2と比べ、初期圧損が低下した一方で侵入粉はやや増加した。粉塵捕集層を構成する微粒子に、実施例4と比較して小さな粒子径を有する粒子を用いた実施例5では、比較例2と比して初期圧損が低く、侵入粉も少ない粉塵捕集層を形成することができた。
なお、実施例4および実施例5、実施例6~8で形成された粉塵捕集層は、クロスカット試験は行わなかったが、実施例2および実施例3と同じ構成成分であることから、エレメント素材への付着強さを有することは言うまでもない。
As is clear from the results of Tables 1 and 2, the initial pressure loss of Example 1 was higher than that of Comparative Example 1, but since the amount of invaded powder was 0.00 g, the pressure loss at the end of the test was close. The cross-cut test revealed that the dust collection layer of the present invention has overwhelming adhesive strength compared to Comparative Example 1.
In particular, in Examples 2 and 3, by using low molecular weight polyethylene with a lower softening point for the fine particles that make up the dust trap compared to Example 1, deformation of the filter element material due to heating can be suppressed, making it possible to apply the filter element to a lamellar filter element.
Moreover, in Example 4, which used a two-core laminated element with a larger test piece compared to the laboratory test piece, the initial pressure loss was lower but the amount of invaded powder was slightly increased compared to Comparative Example 2. In Example 5, which used particles with a smaller particle size compared to Example 4 for the fine particles constituting the dust collection layer, a dust collection layer with lower initial pressure loss and less invaded powder compared to Comparative Example 2 could be formed.
Although the dust collection layers formed in Examples 4, 5, and 6 to 8 were not subjected to a cross-cut test, since they have the same components as those in Examples 2 and 3, it goes without saying that they have adhesive strength to the element material.

10 シンターラメラー集塵機
12 ケーシング
14 上部天板
16 集塵室
18 清浄空気室
20 含塵空気の供給口
22 清浄空気の排出口
24 フィルタエレメント
24a 中空の室
26 ホッパ
28 粉塵の取り出し口
32 大径部
34 フレーム
36 締付ボルト
38 パッキン
51 開口
52 上枠
53 接続管
54 底枠
55 フィルタエレメントラボ試験素材
56 クランプ
81 函体
82 粉体導入部
83 天板
83a 天板の開口
84 パッキン
85 フランジ
86 吸引管接続部
87 2コアフィルタエレメント素材
88 2コアフィルタエレメント素材固定ステー
89 2コアフィルタエレメント素材固定ナット
90 2コアフィルタエレメント素材中空の室
91 エアロゾル吹き出し口
92 圧縮空気吹き出し口
93 粉塵捕集層構成粉
REFERENCE SIGNS LIST 10 Sinter lamellar dust collector 12 Casing 14 Upper top plate 16 Dust collection chamber 18 Clean air chamber 20 Dust-containing air supply port 22 Clean air discharge port 24 Filter element 24a Hollow chamber 26 Hopper 28 Dust removal port 32 Large diameter portion 34 Frame 36 Fastening bolt 38 Gasket 51 Opening 52 Upper frame 53 Connection pipe 54 Bottom frame 55 Filter element laboratory test material 56 Clamp 81 Box body 82 Powder introduction portion 83 Top plate 83a Opening in top plate 84 Gasket 85 Flange 86 Suction pipe connection portion 87 Two-core filter element material 88 Two-core filter element material fixing stay 89 Two-core filter element material fixing nut 90 Two-core filter element material hollow chamber 91 Aerosol outlet 92 Compressed air outlet 93 Powder constituting the dust collection layer

Claims (4)

樹脂焼結体からなるフィルタエレメント素材の表面に粉塵捕集層を構成する、バインダーを含まない樹脂微粒子の層を、前記樹脂焼結体からなるフィルタエレメント素材を吸引しながらその表面に堆積させて形成し、当該樹脂微粒子の層を、熱線を照射する加熱手段により加熱するとともに、フィルタ素材の裏面からも加熱すること、若しくは粉塵捕集層を形成したフィルタ素材全体を、オーブンなどの高温雰囲気下で加熱する加熱手段により、当該樹脂微粒子の軟化点付近の温度まで加熱し、軟化点付近の温度に達した時点で加熱を止め、室温まで徐冷することにより、前記樹脂微粒子を焼結させて粉塵捕集層を形成することを含むフィルタエレメントの製造方法。 a filter element manufacturing method comprising: forming a layer of binder-free resin fine particles that constitutes a dust collection layer on the surface of a filter element material made of a resin sintered body by depositing the resin fine particles on the surface of the filter element material made of the resin sintered body while sucking the filter element material made of the resin sintered body; heating the layer of resin fine particles by heating means that irradiates heat rays and also heating the back surface of the filter material; or heating the entire filter material on which the dust collection layer has been formed to a temperature near the softening point of the resin fine particles by heating means that heats the entire filter material in a high-temperature atmosphere, such as an oven, to a temperature near the softening point of the resin fine particles, stopping the heating when the temperature near the softening point is reached, and slowly cooling the filter material to room temperature , thereby sintering the resin fine particles and forming the dust collection layer. 粉塵捕集層を構成する樹脂微粒子の粒径が、フィルタエレメント素材を構成する樹脂と比較して小さいことを特徴とする樹脂粉である請求項1記載のフィルタエレメントの製造方法。 The method for manufacturing a filter element according to claim 1, which is a resin powder characterized in that the particle size of the resin particles constituting the dust collection layer is smaller than that of the resin constituting the filter element material. 粉塵捕集層を構成する樹脂微粒子の軟化点が、フィルタエレメント素材を構成する樹脂よりも低いことを特徴とする樹脂粉である請求項1または2記載のフィルタエレメントの製造方法。 The method for manufacturing a filter element according to claim 1 or 2, wherein the resin powder is characterized in that the softening point of the resin particles constituting the dust collection layer is lower than that of the resin constituting the filter element material. 熱線を照射する加熱手段が、赤外線ヒーターである請求項1ないし3の何れかに記載のフィルタエレメントの製造方法。 The method for manufacturing a filter element according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating means for irradiating heat rays is an infrared heater.
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