[go: up one dir, main page]

JP7619272B2 - Glass fiber sheet for filters - Google Patents

Glass fiber sheet for filters Download PDF

Info

Publication number
JP7619272B2
JP7619272B2 JP2021551641A JP2021551641A JP7619272B2 JP 7619272 B2 JP7619272 B2 JP 7619272B2 JP 2021551641 A JP2021551641 A JP 2021551641A JP 2021551641 A JP2021551641 A JP 2021551641A JP 7619272 B2 JP7619272 B2 JP 7619272B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass fiber
fiber sheet
fibers
mass
filters
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021551641A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2021070777A1 (en
Inventor
将之 牛尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New Oji Paper Co Ltd
Oji Holdings Corp
Original Assignee
Oji Holdings Corp
Oji Paper Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oji Holdings Corp, Oji Paper Co Ltd filed Critical Oji Holdings Corp
Publication of JPWO2021070777A1 publication Critical patent/JPWO2021070777A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7619272B2 publication Critical patent/JP7619272B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/36Inorganic fibres or flakes
    • D21H13/38Inorganic fibres or flakes siliceous
    • D21H13/40Inorganic fibres or flakes siliceous vitreous, e.g. mineral wool, glass fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/08Filter paper

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

本発明は、フィルター用ガラス繊維シートに関し、詳しくは、機能材料を内部に担持することでフィルターとして使用されるフィルター用ガラス繊維シートに関する。 The present invention relates to a glass fiber sheet for filters, and more specifically, to a glass fiber sheet for filters that is used as a filter by carrying a functional material inside.

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、断熱材、耐熱クッション材、耐熱シールド材、セパレーター、触媒等の機能材料の担持体などに用いられる。また、無機繊維シートを、コルゲート加工して得られるハニカム成形体は、吸着材などの機能材料を担持した熱交換用ハニカムフィルタ、あるいはガス吸着用ハニカムフィルタとして用いられている。 Ceramic fibers have characteristics such as high heat resistance, high insulation, and non-flammability, so inorganic fiber sheets using ceramic fibers are widely used. For example, such inorganic fiber sheets are used as insulation materials, heat-resistant cushion materials, heat-resistant shield materials, separators, and carriers for functional materials such as catalysts. In addition, honeycomb molded bodies obtained by corrugating inorganic fiber sheets are used as honeycomb filters for heat exchange that support functional materials such as adsorbents, or honeycomb filters for gas adsorption.

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、無機繊維シートの製造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材等を担持させて、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。For example, Patent Documents 1 and 2 describe a method for manufacturing an inorganic fiber sheet, in which a raw material slurry containing ceramic fibers, an organic binder, and bark is prepared, and the raw material slurry is paper-made into an inorganic fiber sheet. Bark here is a type of naturally occurring clay mineral, and is hydrated magnesium silicate. Bark is used as an inorganic binder. Patent Document 2 also describes a method for corrugating an inorganic fiber sheet to form a honeycomb molded body, which is then fired, and an adsorbent or the like is supported on the resulting fired body to form a gas adsorption element (honeycomb filter).

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、例えば、ガラス繊維や、生体溶解性繊維への代替が検討されている。脱セラミック化で用いられるガラス繊維の繊維径としては、3μm以上のものが好ましいとされている。However, ceramic fibers are classified as Category 2 (suspected of being carcinogenic) in the EU (European Union) Directive 97/69EC on artificial amorphous fibers. For this reason, deceramization is being promoted from the perspective of safety for the human body, and replacement with glass fibers or biosoluble fibers, for example, is being considered. The fiber diameter of glass fibers used in deceramization is preferably 3 μm or more.

このような事情を背景とし、たとえば特許文献3には、生体溶解性セラミック繊維を主体とし、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。しかしながら、生体溶解性セラミック繊維は強度が得られにくく、軽量化、薄葉化が難しいという課題がある。 In light of these circumstances, for example, Patent Document 3 discloses a method of obtaining an inorganic fiber sheet by papermaking a slurry containing mainly biosoluble ceramic fibers, glass fibers, organic fibers, a cationic inorganic binder, and sepiolite, a type of mountain bark. However, there are problems with biosoluble ceramic fibers in that it is difficult to obtain sufficient strength, and it is difficult to make them lightweight and thin.

一方、セラミック繊維代替のガラス繊維は、繊維径や繊維長が大きいため、これを原料として製造された無機繊維シートは硬く、形状に追従し難くなる。そのため、波形がつきにくく、波の頂点で繊維が折れて不均一なセル形状となりやすいため、コルゲートを加工する上で問題があった。On the other hand, glass fiber, an alternative to ceramic fiber, has a large fiber diameter and length, so inorganic fiber sheets made from it are hard and difficult to conform to shapes. This makes it difficult to form corrugations, and the fibers tend to break at the crests of the waves, resulting in uneven cell shapes, which creates problems when processing the corrugations.

特許文献4には、ガラス繊維を主成分とし、アスペクト比が300~2000の有機繊維を併用することで、コルゲート加工性を改善できることが提案されている。しかし、無機繊維シートの繊維間の結合が弱く、これを改善するために、バインダー成分を増量すると、コルゲート加工性が損なわれる傾向にあることが分かった。 Patent Document 4 proposes that corrugation processability can be improved by using glass fibers as the main component in combination with organic fibers with an aspect ratio of 300 to 2000. However, it was found that the bonds between the fibers in the inorganic fiber sheet are weak, and that increasing the amount of binder components to improve this tends to impair corrugation processability.

特開昭60-33250号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-33250 特許第2925127号公報Patent No. 2925127 特許第5558518号公報Patent No. 5558518 国際公開第2018/079529号International Publication No. 2018/079529

本発明は、無機繊維シートの強度を高めた場合であってもコルゲート加工の際の形状追従性(以下、単に形状追従性ともいう)に優れ、またコルゲート加工の際の粉落ち(以下、単に粉落ちともいう)を防ぎ、かつ機能材料担持後も十分な機能材料担持性を有するフィルター用ガラス繊維シートを提供することを課題とする。The objective of the present invention is to provide a glass fiber sheet for filters which has excellent shape conformability (hereinafter simply referred to as shape conformability) during corrugation processing even when the strength of the inorganic fiber sheet is increased, which prevents powder falling (hereinafter simply referred to as powder falling) during corrugation processing, and which has sufficient functional material support even after the functional material is supported.

本発明は以下の構成を有する。
(1) ガラス繊維を主成分とし、更に木材パルプとバインダーを含み、かつ湿式抄紙によって形成されたフィルター用ガラス繊維シートであって、
前記フィルター用ガラス繊維シートは、機能材料を内部に担持することでフィルターとして機能し、
前記フィルター用ガラス繊維シートの全繊維分の51~85質量%は前記ガラス繊維であり、
前記フィルター用ガラス繊維シートの全繊維分の10~49質量%は前記木材パルプであり、
前記バインダーの含有量は、前記フィルター用ガラス繊維シートの全質量に対して1質量%以上であり、
前記フィルター用ガラス繊維シートの坪量が15~55g/mであるフィルター用ガラス繊維シート。
(2)前記木材パルプの叩解度が300~750CSFである(1)に記載のフィルター用ガラス繊維シート。
(3)前記ガラス繊維の加重平均繊維径は4~10μmである(1)又は(2)に記載のフィルター用ガラス繊維シート。
(4)前記バインダーの含有量は、前記フィルター用ガラス繊維シートの全質量に対して25質量%以下である(1)~(3)のいずれかに記載のフィルター用ガラス繊維シート。
(5)前記バインダーがポリビニルアルコールを含む(1)~(4)のいずれかに記載のフィルター用ガラス繊維シート。
The present invention has the following configuration.
(1) A glass fiber sheet for a filter, which contains glass fiber as a main component, further contains wood pulp and a binder, and is formed by wet papermaking,
The glass fiber sheet for a filter functions as a filter by carrying a functional material therein,
51 to 85 mass % of the total fiber content of the glass fiber sheet for filters is the glass fiber,
10 to 49 mass % of the total fiber content of the glass fiber sheet for filters is the wood pulp,
The content of the binder is 1% by mass or more based on the total mass of the glass fiber sheet for filters,
The glass fiber sheet for filters has a basis weight of 15 to 55 g/ m2 .
(2) The glass fiber sheet for filters according to (1), wherein the wood pulp has a beating degree of 300 to 750 CSF.
(3) The glass fiber sheet for filters according to (1) or (2), wherein the weighted average fiber diameter of the glass fibers is 4 to 10 μm.
(4) The glass fiber sheet for filters according to any one of (1) to (3), wherein the content of the binder is 25 mass % or less based on the total mass of the glass fiber sheet for filters.
(5) The glass fiber sheet for filters according to any one of (1) to (4), wherein the binder contains polyvinyl alcohol.

本発明によれば、無機繊維シートの強度を高めた場合であっても形状追従性に優れたフィルター用繊維シートを提供することができる。また、本発明によればコルゲート加工の際の粉落ちを防ぎ、かつ機能材料担持後も十分な機能材料担持性を有するフィルター用ガラス繊維シートを提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide a fiber sheet for filters that has excellent shape conformability even when the strength of the inorganic fiber sheet is increased. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a glass fiber sheet for filters that prevents powder falling during corrugation processing and has sufficient functional material support even after the functional material is supported.

<フィルター用ガラス繊維シート>
先ず、本発明の一実施形態であるフィルター用ガラス繊維シート(以下、単にガラス繊維シートともいう)の構成の一例について説明する。本実施形態のフィルター用ガラス繊維シートは、主成分であるガラス繊維と、副成分として木材パルプとバインダーを含んでおり、フィルター用ガラス繊維シートの全繊維分の51~85質量%はガラス繊維であり、全繊維分の10~49質量%は木材パルプである。また、バインダーの含有量は、フィルター用ガラス繊維シートの全質量に対して1質量%以上である。
<Glass fiber sheet for filters>
First, an example of the configuration of a glass fiber sheet for filters (hereinafter, simply referred to as a glass fiber sheet) according to one embodiment of the present invention will be described. The glass fiber sheet for filters of this embodiment contains glass fiber as a main component, and wood pulp and a binder as subcomponents, with 51 to 85% by mass of the total fiber content of the glass fiber sheet for filters being glass fiber, and 10 to 49% by mass of the total fiber content being wood pulp. The binder content is 1% by mass or more based on the total mass of the glass fiber sheet for filters.

また、本実施形態のガラス繊維シートの坪量は、15~55g/mである。坪量が上記範囲の下限値以上であれば、ガラス繊維シートおよび該ガラス繊維シートから得られるガラス繊維シート成形体の強度が充分に得られ、上記範囲の上限値以下であれば、厚みが抑えられコルゲート加工しやすい。 The glass fiber sheet of this embodiment has a basis weight of 15 to 55 g/ m2 . When the basis weight is equal to or more than the lower limit of the above range, the strength of the glass fiber sheet and the glass fiber sheet molded article obtained from the glass fiber sheet can be sufficiently obtained, and when the basis weight is equal to or less than the upper limit of the above range, the thickness can be suppressed and corrugation processing can be easily performed.

(ガラス繊維)
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。また、ガラス繊維は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Glass fiber)
The type of glass fiber is not particularly limited, and in addition to E-glass, which is widely produced, high-strength S-glass, C-glass, which has excellent acid resistance, etc. can be used. From the viewpoint of cost, it is preferable to use inexpensive E-glass. In addition, the glass fiber may be used alone or in combination of two or more types.

ガラス繊維の繊維長は、特に制限はないが、長さ加重平均繊維長が、1~15mmであることが好ましく、1~10mmであることがより好ましい。長さ加重平均繊維長が上記範囲の下限値以上であると、得られるガラス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、得られるガラス繊維シートの地合が優れる傾向にある。なお、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。 There are no particular restrictions on the fiber length of the glass fibers, but the length-weighted average fiber length is preferably 1 to 15 mm, and more preferably 1 to 10 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 glass fiber sheet tends to be superior, and if it is equal to or less than the upper limit of the above range, the texture of the resulting glass fiber sheet tends to be superior. The length-weighted average fiber length is calculated by measuring the fiber lengths of 100 fibers by microscopic observation.

ガラス繊維の加重平均繊維径は3μm以上であることが好ましく、4μm以上であることがより好ましい。加重平均繊維径が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。この「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。The weighted average fiber diameter of the glass fiber is preferably 3 μm or more, and more preferably 4 μm or more. If the weighted average fiber diameter is equal to or greater than the lower limit of the above range, it does not fall under the category of "WHO respirable fiber" and is safe for the human body. This "WHO respirable fiber" is defined by the World Health Organization (WHO) as a fibrous material that is inhaled into the body by breathing and reaches the lungs, and has a length of more than 5 μm, a diameter of less than 3 μm, and an aspect ratio of more than 3.

また、ガラス繊維の加重平均繊維径は10μm以下であることが好ましく、7μm以下であることがより好ましい。上記範囲の上限値以下であれば、ガラス繊維シートの強度と、該ガラス繊維シートを焼成して得られるフィルター基材の強度とが共に向上する。なお、加重平均繊維径は、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。 The weighted average fiber diameter of the glass fibers is preferably 10 μm or less, and more preferably 7 μm or less. If it is equal to or less than the upper limit of the above range, the strength of the glass fiber sheet and the strength of the filter substrate obtained by firing the glass fiber sheet are both improved. The weighted average fiber diameter is calculated by measuring the fiber diameters of 100 fibers by microscopic observation.

ガラス繊維シートの全繊維分の51~85質量%はガラス繊維である。ガラス繊維の含有量は、ガラス繊維シートに含まれる繊維の全質量に対して55質量%以上であることが好ましく、58質量%以上であることがより好ましい。また、ガラス繊維の含有量は、ガラス繊維シートに含まれる繊維の全質量に対して80質量%以下であることが好ましく、68質量%以下であることがより好ましい。 51 to 85% by mass of the total fiber content of the glass fiber sheet is glass fiber. The glass fiber content is preferably 55% by mass or more, and more preferably 58% by mass or more, based on the total mass of the fibers contained in the glass fiber sheet. The glass fiber content is preferably 80% by mass or less, and more preferably 68% by mass or less, based on the total mass of the fibers contained in the glass fiber sheet.

(木材パルプ)
木材パルプとしては、針葉樹パルプ、広葉樹パルプが使用できる。木材パルプとしては、例えば、NBKP、LBKP、NBSP、LBSP、GPなどが挙げられ、パルプ化方法は特に限定されるものではない。中でも、NBKPは強度が優れるため好ましい。
(Wood pulp)
As the wood pulp, coniferous pulp and hardwood pulp can be used. Examples of the wood pulp include NBKP, LBKP, NBSP, LBSP, and GP, and the pulping method is not particularly limited. Among them, NBKP is preferable because of its excellent strength.

ガラス繊維シート中の木材パルプの含有量は、全繊維分の10~49質量%である。木材パルプの含有量は、ガラス繊維シートに含まれる繊維の全質量に対して20質量%以上であることが好ましく、32質量%以上であることがより好ましい。また、木材パルプの含有量は、ガラス繊維シートに含まれる繊維の全質量に対して45質量%以下であることが好ましく、42質量%以下であることがより好ましい。The wood pulp content in the glass fiber sheet is 10 to 49% by mass of the total fiber content. The wood pulp content is preferably 20% by mass or more, and more preferably 32% by mass or more, based on the total mass of the fiber contained in the glass fiber sheet. The wood pulp content is preferably 45% by mass or less, and more preferably 42% by mass or less, based on the total mass of the fiber contained in the glass fiber sheet.

木材パルプは、他の有機繊維にくらべ、柔軟性が優れるため、バインダーを増量しても、コルゲート加工の際の課題(例えば、形状従性等)も解決できる。木材パルプの叩解度は300~750CSFであることが好ましく、450~750CSFであることがより好ましい。叩解は叩解機等により施されるが、上記叩解度の範囲であれば、その柔らかさからガラス繊維シートの柔軟性を高めることができ、また、パルプのフィブリル化した部分がガラス繊維と絡みあうことでガラス繊維シートの強度を高めることができる。更に、ガラス繊維シートの内部に存在するパルプのフィブリル化した部分に、含浸した機能材料等が付着するため、効率よく機能材料等を担持させることができる。Wood pulp has superior flexibility compared to other organic fibers, so even if the amount of binder is increased, problems during corrugation processing (e.g., shape conformity) can be solved. The degree of beating of wood pulp is preferably 300 to 750 CSF, and more preferably 450 to 750 CSF. Beating is performed using a beater or the like, and if the degree of beating is within the above range, the flexibility of the glass fiber sheet can be increased due to its softness, and the strength of the glass fiber sheet can be increased by entangling the fibrillated parts of the pulp with the glass fibers. Furthermore, the impregnated functional material, etc. adheres to the fibrillated parts of the pulp present inside the glass fiber sheet, so the functional material, etc. can be efficiently supported.

(有機繊維)
本実施形態のフィルター用ガラス繊維シートでは、木材パルプを副成分として用いるが、木材パルプの使用効果を損なわない範囲で他の有機繊維を併用してもよい。
(Organic Fiber)
In the glass fiber sheet for filters of this embodiment, wood pulp is used as a secondary component, but other organic fibers may be used in combination therewith within a range that does not impair the effect of using the wood pulp.

有機繊維としては、天然繊維と、合成繊維とが挙げられる。天然繊維としては、綿、羊毛、絹、麻等の天然繊維が挙げられる。合成繊維としては、ガラス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れば、特に制限はなく、ガラス繊維シートの製造工程で設定される乾燥温度等に応じて適宜選択することができる。合成繊維としては、たとえば、ポリエチレン系繊維、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、エチレンビニルアルコール繊維、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。これらの中からいずれか1種以上を併用してもよい。 Examples of organic fibers include natural fibers and synthetic fibers. Examples of natural fibers include natural fibers such as cotton, wool, silk, and hemp. There are no particular limitations on the synthetic fibers, so long as they do not melt when heated during the manufacturing process of the glass fiber sheet, and they can be appropriately selected depending on the drying temperature set in the manufacturing process of the glass fiber sheet. Examples of synthetic fibers include, for example, polyethylene fibers, polypropylene fibers, polybutene fibers, nylon fibers, rayon fibers, cupra fibers, acetate fibers, polyvinyl chloride fibers, acrylic fibers, polyester fibers, polyurethane fibers, polyparaphenylene benzobisoxazole fibers, polyamideimide fibers, polyimide fibers, polyarylate fibers, polyetherimide fibers, vinylon fibers, polycarbonate fibers, ethylene-vinyl acetate fibers, ethylene vinyl alcohol fibers, polyphenylene sulfide fibers, polyethylene terephthalate fibers, polybutylene terephthalate fibers, polyethylene naphthalate fibers, and chemical fibers such as aramid fibers. Any one or more of these may be used in combination.

併用できる有機繊維の長さ加重平均繊維長は、1~15mmであることが好ましく、1~10mmであることがより好ましい。長さ加重平均繊維長が上記範囲の下限値以上であると、抄紙時に歩留まりが向上する傾向にあり、上記範囲の上限値以下であると、有機繊維が絡まってダマ等になりにくくなる傾向にある。なお、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 length-weighted average fiber length of the organic fibers that can be used in combination is preferably 1 to 15 mm, and more preferably 1 to 10 mm. If the length-weighted average fiber length is equal to or greater than the lower limit of the above range, the yield during papermaking tends to improve, while if it is equal to or less than the upper limit of the above range, the organic fibers tend to be less likely to become entangled and form lumps. The length-weighted average fiber length is calculated by measuring the fiber lengths of 100 fibers by observation under a microscope.

併用できる有機繊維の加重平均繊維径は、特に制限はないが、ガラス繊維の加重平均繊維径に対して3倍以下であることが好ましく、2倍以下であることがより好ましい。有機繊維の加重平均繊維径がガラス繊維の加重平均繊維径の3倍以下であると、有機繊維によるガラス繊維シートの剛性の低減効果や耐折強度の向上効果が向上する傾向にある。特に、ガラス繊維の加重平均繊維径は、3~10μmが好ましいため、有機繊維の加重平均繊維径は30μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましい。有機繊維の加重平均繊維径の下限は特に制限はされないが、1μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましい。有機繊維の加重平均繊維径が上記下限値以上のものが比較的入手しやすいために好ましい。なお、繊維径の加重平均繊維径は、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。また、有機繊維の断面形状が扁平状の場合は、短径と長径を測定して断面積を算出し、当該断面積に相当する円の直径を繊維径とする。The weighted average fiber diameter of the organic fiber that can be used in combination is not particularly limited, but is preferably 3 times or less, more preferably 2 times or less, the weighted average fiber diameter of the glass fiber. When the weighted average fiber diameter of the organic fiber is 3 times or less than the weighted average fiber diameter of the glass fiber, the effect of reducing the rigidity of the glass fiber sheet and the effect of improving the folding strength by the organic fiber tend to be improved. In particular, since the weighted average fiber diameter of the glass fiber is preferably 3 to 10 μm, the weighted average fiber diameter of the organic fiber is preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less. There is no particular limit to the lower limit of the weighted average fiber diameter of the organic fiber, but it is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm or more. It is preferable because organic fibers having a weighted average fiber diameter of the above lower limit or more are relatively easy to obtain. The weighted average fiber diameter of the fiber diameter is calculated by measuring the fiber diameter of 100 fibers by microscopic observation. When the cross-sectional shape of the organic fiber is flat, the short diameter and long diameter are measured to calculate the cross-sectional area, and the diameter of a circle equivalent to the cross-sectional area is defined as the fiber diameter.

(バインダー)
バインダーとしては、有機バインダー成分や無機バインダー成分を用いることができる。バインダーの含有量は、フィルター用ガラス繊維シートの全質量に対して1質量%以上である。なお、上記バインダーの含有量はフィルター用ガラス繊維シートの製造工程で内添されたバインダーの含有量であることが好ましい。
(binder)
As the binder, an organic binder component or an inorganic binder component can be used. The content of the binder is 1 mass% or more based on the total mass of the glass fiber sheet for filters. The content of the binder is preferably the content of the binder added in the manufacturing process of the glass fiber sheet for filters.

有機バインダー成分は、繊維同士を接着させる成分である。有機バインダー成分としては、ガラス繊維シートを製造する際に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、ガラス繊維シートの製造する際の乾燥温度等に応じて適宜選択することができる。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。The organic binder component is a component that bonds fibers together. Examples of organic binder components include thermoplastic resins that melt at least in part when heated during the production of the glass fiber sheet, and can be appropriately selected depending on the drying temperature during the production of the glass fiber sheet. There are no limitations on the form of the organic binder component, and it may be any of fibrous, particulate, emulsion, liquid, etc.

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。熱可塑性樹脂としては、これらの中から1種以上を使用できる。 Examples of thermoplastic resins include polyethylene resins, vinyl chloride resins, (meth)acrylic acid ester resins, styrene-acrylic acid ester copolymers, vinyl acetate resins, vinyl acetate-(meth)acrylic acid ester copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, polyester resins, polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymers, etc. Rubber emulsions such as styrene-butadiene rubber (SBR) and nitrile rubber (NBR) may also be used. One or more of these can be used as the thermoplastic resin.

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。 The organic binder component may be a composite fiber in which two or more materials with different melting points are combined, and the lower melting point part melts and acts as a binder. Examples of composite fibers include core-sheath fibers and side-by-side fibers. Examples of core-sheath fibers include fibers in which a low-melting sheath made of polyethylene or the like is formed around a high-melting core made of polyethylene terephthalate, polypropylene, or the like.

有機バインダー成分としては、ガラス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。As the organic binder component, a thermosetting resin that hardens when heated during the manufacturing process of the glass fiber sheet to bond the fibers together can also be used. Examples of thermosetting resins include phenolic resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, and thermosetting polyimide resin. One or more types of thermosetting resins can be used.

中でも、有機バインダー成分としては、接着力に優れる点から、ポリビニルアルコール(PVA繊維等)を用いることが好ましい。また、ガラス繊維シートに耐水性の向上が求められる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。これらの有機バインダー成分を使用すると、ガラス繊維シートの強度が向上し、得られるガラス繊維シート成形体の粉落ちを抑制することができるため、好ましい。Among them, it is preferable to use polyvinyl alcohol (PVA fiber, etc.) as the organic binder component because of its excellent adhesive strength. In addition, when improved water resistance is required for the glass fiber sheet, it is also preferable to use acrylic resin emulsion, etc. The use of these organic binder components is preferable because it improves the strength of the glass fiber sheet and suppresses powder fall of the resulting glass fiber sheet molding.

ガラス繊維シートにおける有機バインダー成分の含有量は、ガラス繊維シートの全質量に対して1質量%以上であり、1~25質量%であることが好ましく、3~20質量%がより好ましい。なお、上記有機バインダー成分の含有量はフィルター用ガラス繊維シートの製造工程で内添されたバインダーの含有量であることが好ましい。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、ガラス繊維シートを焼成してフィルター基材としたときに、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することができるので好ましい。The content of the organic binder component in the glass fiber sheet is 1% by mass or more, preferably 1 to 25% by mass, and more preferably 3 to 20% by mass, based on the total mass of the glass fiber sheet. The content of the organic binder component is preferably the content of the binder added in the manufacturing process of the glass fiber sheet for filters. When the content of the organic binder component is equal to or more than the lower limit of the above range, the fibers can be sufficiently bonded together. When the content of the organic binder component is equal to or less than the upper limit of the above range, when the glass fiber sheet is fired to form a filter substrate, the amount of the organic binder component that is burned off during firing is small, and the voids between the fibers that are formed as a result of such burning off can be reduced, which is preferable.

有機バインダー成分としてポリビニルアルコールを使用する場合には、有機バインダー成分の全質量に対するポリビニルアルコールの含有量は、20質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることが好ましい。なお、有機バインダー成分の全質量に対するポリビニルアルコールの含有量は、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質量に対するアクリル樹脂(固形分)の含有量は、5~70質量%であることが好ましい。When polyvinyl alcohol is used as the organic binder component, the content of polyvinyl alcohol relative to the total mass of the organic binder component is preferably 20% by mass or more, and preferably 40% by mass or more. The content of polyvinyl alcohol relative to the total mass of the organic binder component may be 100% by mass. When an acrylic resin emulsion is used as the organic binder component, the content of acrylic resin (solid content) relative to the total mass of the organic binder component is preferably 5 to 70% by mass.

無機バインダー成分は、特に制限されないが、例えば、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、セピオライト、アルコキシラン等が挙げられる。無機バインダー成分としては、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、無機バインダー成分の含有量は、ガラス繊維シートの全質量に対して、10質量%以下であることが好ましく、7質量%以下であることがより好ましい。The inorganic binder component is not particularly limited, but examples thereof include colloidal silica, water glass, calcium silicate, silica sol, alumina sol, sepiolite, and alkoxysilane. One or more of these can be used as the inorganic binder component. However, these inorganic binders may fall off when subjected to external forces such as rubbing and bending, and may have poor handleability. Therefore, the content of the inorganic binder component is preferably 10% by mass or less, and more preferably 7% by mass or less, based on the total mass of the glass fiber sheet.

(その他の成分)
本実施形態のガラス繊維シートは、本発明の効果を損なわない範囲で、上述した主体繊維となるガラス繊維と木材パルプ、バインダーの他に、当該ガラス繊維以外の1以上の無機繊維や、当該ガラス繊維シートを湿式抄紙によって製造する際に添加する1以上の任意成分を含んでいてもよい。
(Other ingredients)
The glass fiber sheet of the present embodiment may contain, in addition to the glass fiber and wood pulp that are the main fibers described above, and a binder, one or more inorganic fibers other than the glass fiber, and one or more optional components that are added when the glass fiber sheet is produced by wet papermaking, within a range that does not impair the effects of the present invention.

ガラス繊維以外の無機繊維としては、特に限定されるものではないが、人体に対する安全性を考慮した場合、生体溶解性無機繊維であることが好ましい。 There are no particular limitations on the inorganic fibers other than glass fibers, but considering safety to the human body, it is preferable for them to be biosoluble inorganic fibers.

本明細書において、生体溶解性無機繊維とは、上述したように「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。In this specification, biosoluble inorganic fibers are fibers that do not fall under the category of "WHO respirable fibers" as described above, or fibers that satisfy one of the following four conditions (1) to (4) according to the NotaQ "Biosoluble Fiber Judgment Criteria" of EU Directive 97/69/EC. Biosoluble inorganic fibers include biosoluble ceramics, biosoluble rock wool, etc.

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(NaO、KO、CaO、MgO、BaO)を18質量%より超えて含有するもの)。
The four conditions are as follows:
(1) In short-term inhalation exposure animal experiments, the half-life of fibers longer than 20 μm is less than 10 days.
(2) In short-term intratracheal instillation animal experiments, the half-life of fibers longer than 20 μm is less than 40 days;
(3) No significant carcinogenicity in animal experiments using intraperitoneal administration.
(4) In long-term inhalation exposure animal experiments, there have been no pathological findings or tumor formation associated with carcinogenicity (however, the composition contains more than 18 mass% alkali and alkaline earth oxides (Na 2 O, K 2 O, CaO, MgO, BaO)).

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、得られるガラス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。また、生体溶解性無機繊維は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。Biosoluble inorganic fibers usually contain non-fibrous "shot" due to their manufacturing process, but if biosoluble inorganic fibers with a high shot content are used, problems such as holes and powder falling off may occur in the resulting glass fiber sheet. For this reason, it is preferable to use biosoluble inorganic fibers with a shot content of 20 mass% or less. Furthermore, biosoluble inorganic fibers may be used alone or in combination of two or more types.

なお、本実施形態のガラス繊維シートは、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ことが好ましい。また、ガラス繊維シート中のガラス繊維以外の無機繊維の割合は、ガラス繊維シートの全質量に対して、45質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましい。In addition, from the viewpoint of safety for the human body, it is preferable that the glass fiber sheet of this embodiment does not contain ceramic fibers classified as category 2 (suspected of being carcinogenic) in EU Directive 97/69EC. In addition, the proportion of inorganic fibers other than glass fibers in the glass fiber sheet is preferably 45 mass % or less, and more preferably 30 mass % or less, based on the total mass of the glass fiber sheet.

ガラス繊維シートは湿式抄紙によって形成されるが、その際に添加する任意成分は特に制限されない。任意成分としては、たとえば、助剤、添加剤、充填剤等が挙げられる。Glass fiber sheets are formed by wet papermaking, but there are no particular restrictions on the optional components added during this process. Examples of optional components include auxiliaries, additives, and fillers.

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、バインダー100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましい。Examples of auxiliary agents include crosslinking agents such as epoxy, isocyanate, carbodiimide, and oxazoline, and silane coupling agents having functional groups such as amino, epoxy, methacryloxy, acryloxy, and mercapto groups, and one or more of these can be used. The content of the silane coupling agent is preferably 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the binder.

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、これらのうち1種以上を使用できる。添加剤の含有量は、ガラス繊維シートの全質量に対して5質量%以下であることが好ましい。 Additives include antioxidants, light stabilizers, UV absorbers, thickeners, nucleating agents, neutralizing agents, lubricants, antiblocking agents, dispersants, flow improvers, release agents, flame retardants, foaming agents, colorants, wetting agents, viscosifiers, retention improvers, paper strength improvers, drainage agents, pH adjusters, defoamers, preservatives, pitch control agents, etc., and one or more of these may be used. The content of the additives is preferably 5% by mass or less based on the total mass of the glass fiber sheet.

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、中空ガラスビーズ等が挙げられ、これらのうち1種以上を使用できる。Fillers include calcium silicate, calcium carbonate, kaolin, talc, plastic pigments, glass beads, hollow glass beads, etc., and one or more of these can be used.

(フィルター用ガラス繊維シートの製造方法)
次に、本実施形態のフィルター用ガラス繊維シートの製造方法の一例について説明する。本実施形態のフィルター用ガラス繊維シートの製造方法においては、上述したガラス繊維、木材パルプ及びバインダーを含有する原料スラリーを湿式抄紙してガラス繊維シートを製造する。
(Method of manufacturing glass fiber sheet for filters)
Next, an example of a method for producing a glass fiber sheet for filters according to the present embodiment will be described. In the method for producing a glass fiber sheet for filters according to the present embodiment, a raw material slurry containing the above-mentioned glass fibers, wood pulp and binder is wet-laid to produce a glass fiber sheet.

ガラス繊維シートの製造に用いる原料スラリーは、ガラス繊維を主体繊維として含有するとともに、木材パルプとバインダーを含む。また、原料スラリーは、任意成分として充填剤等を含んでもよい。また、スラリーの媒体として、通常、水を含む。The raw material slurry used to manufacture glass fiber sheets contains glass fibers as the main fiber, as well as wood pulp and a binder. The raw material slurry may also contain fillers and other optional components. The slurry typically contains water as a medium.

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た後、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うことができる。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。但し、コルゲートの加工をする上で単層シートであることが好ましい。なお、多層シートの場合、コルゲート加工の際に層間剥離を生じやすいので、木材パルプやバインダーを増量する必要がある。Wet papermaking can be carried out by preparing a raw material slurry containing the above-mentioned components and water (medium), and then making paper from the raw material slurry using a known papermaking machine. Examples of papermaking machines include cylinder papermaking machines, inclined papermaking machines, Fourdrinier papermaking machines, and short wire papermaking machines. Multilayer papermaking can be carried out using the same or different types of papermaking machines in combination. However, a single-layer sheet is preferable for corrugation processing. Note that in the case of a multilayer sheet, it is necessary to increase the amount of wood pulp and binder, as delamination is likely to occur during corrugation processing.

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、通常100℃~200℃程度である。There are no particular limitations 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. There are no particular limitations on the drying temperature, but it is usually around 100°C to 200°C.

なお、有機バインダー成分、あるいは無機バインダー成分は、ガラス繊維シートを製造するための原料スラリーに添加されてもよいが、得られたガラス繊維シートに対して、有機バインダー成分、あるいは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 organic binder component or inorganic binder component may be added to the raw material slurry for producing the glass fiber sheet, or a liquid containing the organic binder component or inorganic binder component may be applied (external application) to the obtained glass fiber sheet by a method such as spray application, curtain application, impregnation application, bar application, roll application, or blade application. The nonwoven fabric to which the external application is applied may be a dried nonwoven fabric after drying, or a wet web before drying.

<コルゲート加工>
本実施形態のフィルター用ガラス繊維シートは、コルゲート加工してハニカム状に加工され、フィルターとして使用されてもよい。
<Corrugated processing>
The glass fiber sheet for filters of the present embodiment may be corrugated into a honeycomb shape and used as a filter.

例えば、上述したガラス繊維シートに対してコルゲート加工を施すことにより、波形(凹凸)を付与したガラス繊維シートを得ることができる。コルゲート加工した波形のガラス繊維シート(中芯紙)と、コルゲート加工をしていないガラス繊維シート(ライナー)とを接着して片波状のガラス繊維シート成形体を得てもよい。そして、複数の片波状ガラス繊維シート成形体を積層することで、ハニカム成形体を作製してもよい。
ガラス繊維シートを積層する際には接着剤を使用してもよい。接着剤としては、コロイダルシリカ、水ガラス、セピオライト、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。
For example, a corrugated (uneven) glass fiber sheet can be obtained by corrugating the above-mentioned glass fiber sheet. A half-wave glass fiber sheet molded body can be obtained by bonding a corrugated glass fiber sheet (core paper) and a non-corrugated glass fiber sheet (liner). A honeycomb molded body can be produced by stacking a plurality of half-wave glass fiber sheet molded bodies.
An adhesive may be used when laminating the glass fiber sheets. Examples of the adhesive include inorganic adhesives such as colloidal silica, water glass, sepiolite, and alumina sol, and one or more of these may be used. In addition, an organic adhesive such as ethylene-vinyl alcohol may be used in combination with the adhesive.

なお、ハニカム成形体は、そのままフィルターとして使用されてもよく、また焼成された後にフィルターとして使用されてもよい。The honeycomb molded body may be used as a filter as is, or may be used as a filter after being fired.

<機能材料>
本実施形態のフィルター用ガラス繊維シートは機能材料を内部に担持することでフィルターとして機能するものである。このため、本実施形態のフィルター用ガラス繊維シートは機能材料担持用シートである。
<Functional Materials>
The glass fiber sheet for filters of this embodiment functions as a filter by supporting a functional material inside, and therefore the glass fiber sheet for filters of this embodiment is a sheet for supporting a functional material.

機能材料としては、例えば、公知の各種の吸着剤、除湿剤等が挙げられる。吸着剤としては、シリカゲル、ゼオライト、セピオライト、活性炭、酸化ケイ素等の多孔質体、酸化マンガン、酸化銅、酸化チタン、酸化クロム、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化コバルト等の触媒、イオン交換樹脂などが例示できる。これらは単独で用いてもよいし、併用してもよい。また、多孔質体表面を触媒で被覆した複合体のような形体で用いてもよい。特に、揮発性有機化合物(VOC)の吸着剤としては、酸化チタン等の触媒が好ましい。 Examples of functional materials include various known adsorbents and dehumidifiers. Examples of adsorbents include porous bodies such as silica gel, zeolite, sepiolite, activated carbon, and silicon oxide; catalysts such as manganese oxide, copper oxide, titanium oxide, chromium oxide, iron oxide, nickel oxide, zinc oxide, and cobalt oxide; and ion exchange resins. These may be used alone or in combination. They may also be used in the form of a composite in which the surface of the porous body is coated with a catalyst. In particular, catalysts such as titanium oxide are preferred as adsorbents for volatile organic compounds (VOCs).

除湿剤としては、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。 Examples of dehumidifying agents include silica, zeolite, hydrophobic synthetic zeolite, natural zeolite, sepiolite, hydrotalcite, alumina, lime, gypsum, dolomite 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, and water-absorbing polymers.

その他の機能材料の例としては、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材;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。 Examples of other functional materials include solid adsorbents in which alkaline compounds are supported on adsorbent carriers (potassium carbonate, sodium carbonate, sodium bicarbonate, calcium hydroxide, calcium carbonate, etc.) or on activated carbon, silica, alumina, allophane, sepiolite, cordierite, and other clay minerals; sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, calcium hydroxide, ion exchange resins, deodorants, etc.

機能材料の担持方法としては、機能材料を含有するスラリーを上述したガラス繊維シート、ガラス繊維シート成形体、又はハニカム成形体に含浸させた後、乾燥する方法が挙げられる。One method for supporting the functional material is to impregnate the above-mentioned glass fiber sheet, glass fiber sheet molded body, or honeycomb molded body with a slurry containing the functional material, and then dry it.

以上説明したように、本実施形態のガラス繊維シートは、ガラス繊維を主成分とし、木材パルプとバインダーを特定の割合で含有する構成であるため、該シートの強度を維持しつつ、柔軟性が付与されている。したがって、本実施形態のガラス繊維シートは、形状追従性に優れ、機能材料担持性に優れている。また、本実施形態のガラス繊維シートは機能材料担持後も十分な強度を発揮することができる。As described above, the glass fiber sheet of this embodiment is composed mainly of glass fiber and contains wood pulp and binder in specific ratios, so that the strength of the sheet is maintained while flexibility is imparted. Therefore, the glass fiber sheet of this embodiment has excellent shape conformability and excellent functional material carrying ability. Furthermore, the glass fiber sheet of this embodiment can exhibit sufficient strength even after carrying a functional material.

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。The present invention will be explained in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

<実施例1>
繊維成分として、ガラス繊維(繊維径:6μm、繊維長:6mm)60質量部、500CSFに叩解した木材パルプ(NBKP)40質量部、及び、バインダーとしてポリビニルアルコール(クラレ製、ポバールK-17U6)を、繊維成分100質量部に対して16質量部、助剤として分散剤と消泡剤を少量、水に加え、混合、攪拌、分散して0.2質量%濃度の原料スラリーを調製した。湿式抄紙法にて、ランダムな配列のウェブを形成し、アクリルエマルションを0.2g/mとなるようにスプレー塗布し乾燥し、一層のガラス繊維シートを得た。
得られたガラス繊維シートについて、JIS P8124に準じ坪量を測定したところ、秤量44g/mであった。
Example 1
As the fiber component, 60 parts by mass of glass fiber (fiber diameter: 6 μm, fiber length: 6 mm), 40 parts by mass of wood pulp (NBKP) beaten to 500 CSF, and polyvinyl alcohol (Kuraray, Poval K-17U6) as a binder were added to 100 parts by mass of the fiber component in an amount of 16 parts by mass, and a small amount of a dispersant and an antifoaming agent as an auxiliary were added to water, mixed, stirred, and dispersed to prepare a raw material slurry with a concentration of 0.2% by mass. A randomly arranged web was formed by a wet papermaking method, and an acrylic emulsion was spray-coated to 0.2 g/m 2 and dried to obtain a single layer of glass fiber sheet.
The basis weight of the obtained glass fiber sheet was measured in accordance with JIS P8124 and was found to be 44 g/ m2 .

<実施例2>
ガラス繊維を70質量部、木材パルプ(NBKP)30質量部とした以外は、実施例1と同様にしてガラス繊維シートを得た。
Example 2
A glass fiber sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the glass fiber was 70 parts by mass and the wood pulp (NBKP) was 30 parts by mass.

<実施例3>
坪量を30g/mに変更した以外は、実施例1と同様にしてガラス繊維シートを得た。
Example 3
A glass fiber sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the basis weight was changed to 30 g/ m2 .

<比較例1>
ガラス繊維を92質量部、木材パルプ(NBKP)8質量部とした以外は、実施例3と同様にしてガラス繊維シートを得た。
<Comparative Example 1>
A glass fiber sheet was obtained in the same manner as in Example 3, except that the glass fiber was 92 parts by mass and the wood pulp (NBKP) was 8 parts by mass.

<比較例2>
ガラス繊維を45質量部、木材パルプ(NBKP)55質量部とした以外は、実施例1と同様にしてガラス繊維含有シート(以下、ガラス繊維シートに含める)を得た。
<Comparative Example 2>
A glass fiber-containing sheet (hereinafter included in the glass fiber sheet) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the glass fiber was 45 parts by mass and the wood pulp (NBKP) was 55 parts by mass.

<比較例3>
坪量を60g/mに変更した以外は、実施例1と同様にしてガラス繊維シートを得た。
<Comparative Example 3>
A glass fiber sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the basis weight was changed to 60 g/ m2 .

<比較例4>
ポリビニルアルコールを添加しないこと以外は、実施例1と同様にしてガラス繊維シートを得た。
<Comparative Example 4>
A glass fiber sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that polyvinyl alcohol was not added.

<評価方法>
得られたガラス繊維シートについて、下記の評価を行い、結果を表1に示した。
<Evaluation method>
The glass fiber sheet thus obtained was subjected to the following evaluations, and the results are shown in Table 1.

(ガラス繊維シートの強度)
得られたガラス繊維シートについて、JIS P 8113に準じた方法で、テンシロン型引張試験器(ORIENTEC社製)による測定を行い、引張強度の強弱を判断した。
○:強い
×:弱い
(Strength of glass fiber sheet)
The obtained glass fiber sheet was measured for tensile strength by a Tensilon type tensile tester (manufactured by ORIENTEC Co., Ltd.) in accordance with JIS P 8113 to judge its tensile strength.
○: Strong ×: Weak

(コルゲート加工)
得られたガラス繊維シートを高さ1.4mm、ピッチ2.6mmの波形状に加工して中芯紙とし、該中芯紙を得られたガラス繊維シートからなる平面のシート状ライナーに無機接着剤で接着してコルゲート加工し、これを成巻し、円筒状のハニカム成形体を作製した。
(Corrugated processing)
The obtained glass fiber sheet was processed into a corrugated shape with a height of 1.4 mm and a pitch of 2.6 mm to form a core paper, and the core paper was adhered to a flat sheet liner made of the obtained glass fiber sheet with an inorganic adhesive to be corrugated. This was then rolled up to produce a cylindrical honeycomb molded body.

「形状追従性の評価」
ガラス繊維シートを波形状に加工する際に、以下の指標に基づいて形状追従性を評価した。
○:波形状の型つきが良く、波の形が良好である。
×:波形状の型つきが悪い。
"Evaluation of shape conformity"
When the glass fiber sheet was processed into a corrugated shape, the shape conformability was evaluated based on the following indexes.
◯: The waveform is well shaped and the wave shape is good.
×: The waveform is poorly shaped.

(粉落ち)
得られたハニカム成形体のハニカム部分を指で触り、以下の指標に基づいて粉落ちを評価した。
〇:指に紙粉が付かない。
×:指に紙粉が付く。
(Powder fall)
The honeycomb portion of the obtained honeycomb formed body was touched with a finger, and powder falling off was evaluated based on the following criteria.
Good: No paper dust on your fingers.
×: Paper dust sticks to fingers.

(機能材料の担持性)
上記ハニカム成形体を、機能材料としてVOC吸着剤の酸化チタンを水に高濃度で分散させた含浸液に、30分間浸漬させた。その後、焼成して、フィルター基材を作製した。このフィルター基材のハニカム部分を指で触り、機能材料の担持性を、以下の指標で評価した。
○:粉落ちがなく、担持性が優れる
×:粉落ちがあり、担持性が劣る
(Supportability of Functional Materials)
The honeycomb molded body was immersed for 30 minutes in an impregnation solution in which titanium oxide, a VOC adsorbent, was dispersed in water at a high concentration as a functional material. The honeycomb portion of the filter substrate was then sintered to prepare a filter substrate. The functional material support was evaluated using the following indexes by touching the honeycomb portion of the filter substrate with a finger.
○: No powder falling off, excellent support ×: Powder falling off, poor support

表1に示すように、実施例1~3は、ガラス繊維シートの形状追従性が優れており、焼成後も十分な強度を有しており、粉落ちがなかった。
比較例1は、ガラス繊維シートの強度、形状追従性が不十分であった。また、ハニカム成形体において粉落ちが生じていた。
比較例2は、機能材料の担持性が不十分であった。
比較例3は、ガラス繊維シートの形状追従性が不十分であった。
比較例4は、ガラス繊維シートの強度が不十分であり、ハニカム成形体において粉落ちが生じていた。
As shown in Table 1, Examples 1 to 3 had excellent shape conformability of the glass fiber sheet, had sufficient strength even after firing, and did not fall off.
In Comparative Example 1, the strength and shape conformability of the glass fiber sheet were insufficient, and powder falling occurred in the honeycomb molded body.
In Comparative Example 2, the supportability of the functional material was insufficient.
In Comparative Example 3, the shape conformability of the glass fiber sheet was insufficient.
In Comparative Example 4, the strength of the glass fiber sheet was insufficient, and powder falling occurred in the honeycomb molded body.

Claims (5)

ガラス繊維を主成分とし、更に木材パルプとバインダーを含み、かつ湿式抄紙によって形成されたフィルター用ガラス繊維シートであって、
前記フィルター用ガラス繊維シートは、機能材料を内部に担持することでフィルターとして機能し、
前記フィルター用ガラス繊維シートの全繊維分の51~85質量%は前記ガラス繊維であり、
前記フィルター用ガラス繊維シートの全繊維分の30~49質量%は前記木材パルプであり
前記バインダーの含有量は、前記フィルター用ガラス繊維シートの全質量に対して1質量%以上であり、
前記フィルター用ガラス繊維シートの坪量が15~55g/mであり、コルゲート加工用であるフィルター用ガラス繊維シート。
A glass fiber sheet for a filter, which contains glass fiber as a main component, further contains wood pulp and a binder, and is formed by wet papermaking,
The glass fiber sheet for a filter functions as a filter by carrying a functional material therein,
51 to 85 mass % of the total fiber content of the glass fiber sheet for filters is the glass fiber,
the wood pulp accounts for 30 to 49% by mass of the total fiber content of the glass fiber sheet for filters, and the content of the binder is 1% by mass or more based on the total mass of the glass fiber sheet for filters,
The glass fiber sheet for filters has a basis weight of 15 to 55 g/ m2 and is for corrugating .
前記木材パルプの叩解度が300~750CSFである請求項1に記載のフィルター用ガラス繊維シート。 The glass fiber sheet for filters according to claim 1, wherein the wood pulp has a degree of beating of 300 to 750 CSF. 前記ガラス繊維の加重平均繊維径は4~10μmである請求項1又は2に記載のフィルター用ガラス繊維シート。 The glass fiber sheet for filters according to claim 1 or 2, wherein the weighted average fiber diameter of the glass fibers is 4 to 10 μm. 前記バインダーの含有量は、前記フィルター用ガラス繊維シートの全質量に対して25質量%以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載のフィルター用ガラス繊維シート。 The glass fiber sheet for filters according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the binder is 25 mass% or less based on the total mass of the glass fiber sheet for filters. 前記バインダーがポリビニルアルコールを含む請求項1~4のいずれか1項に記載のフィルター用ガラス繊維シート。
The glass fiber sheet for filters according to any one of claims 1 to 4, wherein the binder comprises polyvinyl alcohol.
JP2021551641A 2019-10-07 2020-10-05 Glass fiber sheet for filters Active JP7619272B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019184650 2019-10-07
JP2019184650 2019-10-07
PCT/JP2020/037724 WO2021070777A1 (en) 2019-10-07 2020-10-05 Glass fiber sheet for filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2021070777A1 JPWO2021070777A1 (en) 2021-04-15
JP7619272B2 true JP7619272B2 (en) 2025-01-22

Family

ID=75438174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021551641A Active JP7619272B2 (en) 2019-10-07 2020-10-05 Glass fiber sheet for filters

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7619272B2 (en)
CN (1) CN114466957A (en)
WO (1) WO2021070777A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000282389A (en) 1999-03-30 2000-10-10 Mitsubishi Paper Mills Ltd Antibacterial and mold-resistant glass fiber sheet
WO2005085523A1 (en) 2004-03-03 2005-09-15 Japan Exlan Company Limited Paper capable of moisture absorption and desorption and process for producing the same
JP2006009197A (en) 2004-06-28 2006-01-12 Tomoegawa Paper Co Ltd Paper sheet
JP2014018722A (en) 2012-07-17 2014-02-03 Mitsubishi Paper Mills Ltd Filter element for dehumidification
CN105986512A (en) 2016-01-29 2016-10-05 安徽凤凰滤清器股份有限公司 Composite and efficient oil-water-separation filter paper for hydraulic filter
JP2018193664A (en) 2018-09-04 2018-12-06 王子ホールディングス株式会社 Method for manufacturing inorganic fiber sheet, fired body, and honeycomb filter

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6398900B2 (en) * 2015-07-28 2018-10-03 王子ホールディングス株式会社 Inorganic fiber sheet manufacturing method, fired body, and honeycomb filter
EP3530791B1 (en) * 2016-10-24 2021-06-09 Oji Holdings Corporation Inorganic fiber sheet, honeycomb molded body and honeycomb filter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000282389A (en) 1999-03-30 2000-10-10 Mitsubishi Paper Mills Ltd Antibacterial and mold-resistant glass fiber sheet
WO2005085523A1 (en) 2004-03-03 2005-09-15 Japan Exlan Company Limited Paper capable of moisture absorption and desorption and process for producing the same
JP2006009197A (en) 2004-06-28 2006-01-12 Tomoegawa Paper Co Ltd Paper sheet
JP2014018722A (en) 2012-07-17 2014-02-03 Mitsubishi Paper Mills Ltd Filter element for dehumidification
CN105986512A (en) 2016-01-29 2016-10-05 安徽凤凰滤清器股份有限公司 Composite and efficient oil-water-separation filter paper for hydraulic filter
JP2018193664A (en) 2018-09-04 2018-12-06 王子ホールディングス株式会社 Method for manufacturing inorganic fiber sheet, fired body, and honeycomb filter

Also Published As

Publication number Publication date
CN114466957A (en) 2022-05-10
JPWO2021070777A1 (en) 2021-04-15
WO2021070777A1 (en) 2021-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7184110B2 (en) Inorganic fiber sheet, honeycomb molded body and honeycomb filter
JP6398900B2 (en) Inorganic fiber sheet manufacturing method, fired body, and honeycomb filter
JP6575653B2 (en) Inorganic fiber sheet manufacturing method, fired body, and honeycomb filter
RU2524105C2 (en) Low-density nonwoven fabric, applied with products of acoustic ceiling tiles
TW576885B (en) Thermo formable acoustical panel
JP5558518B2 (en) Heat resistant inorganic fiber sheet substrate
CN114096498A (en) Walkable face stock felt for roof insulation
US10066342B2 (en) Wet-laid nonwoven including thermoplastic fiber
JP7243228B2 (en) Inorganic fiber sheet and method for producing inorganic fiber sheet
JP7619272B2 (en) Glass fiber sheet for filters
JP6575654B2 (en) Inorganic fiber sheet manufacturing method, fired body, and honeycomb filter
JP2008045239A (en) Nonwoven fabric and method for producing nonwoven fabric
JP3275187B2 (en) Heat-resistant paper and catalyst carrier comprising the same
JP6519501B2 (en) Base material for air filter and method for manufacturing base material for air filter
WO2022230536A1 (en) Inorganic-fiber sheet and production method therefor
JPH11241297A (en) Thermally insulating sheet
JPH0747287A (en) Catalyst
TWI532899B (en) Low density non-woven material useful with acoustic ceiling tile products and methods for forming acoustic ceiling tiles
JPS6235841A (en) Multilayer paper

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230919

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240806

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241223

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7619272

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150