JP2000325715A - 多孔質プラスチックフィルタ - Google Patents
多孔質プラスチックフィルタInfo
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Abstract
る性能低下の予防の為に,逆洗しても短期に破損するこ
となく長期間の使用に耐える様な十分な強度を有すると
共に、圧力損失の値においても実用上問題の無いレベル
の多孔質プラスチックフィルタを得る。 【解決手段】 特定の溶融粘弾性特性を持っているポリ
エチレン粒子を用いて焼結成形によって多孔質プラスチ
ックフィルタを得る。すなわち、動的粘弾性測定により
周波数1Hzで測定した貯蔵弾性率(G´)が、150
〜250℃の温度範囲で1.0×106〜2.0×107
dyn/cm2の範囲内にあるポリエチレン粒子を少な
くとも含んだ原料を用いて焼結成形によって多孔質プラ
スチックフィルタを得る。
Description
体中に含まれる微粒子を分離・濾過するための多孔質プ
ラスチックフィルタに関する
れる微粒子を分離・濾過するために、多孔質プラスチッ
クフィルタを使用することは多数知られている。その中
でも超高分子量ポリエチレン粒子を焼結成形して得られ
る多孔質プラスチックフィルタは、(1)自立性がある
ためリテーナが不要であり、(2)布製フィルタのよう
な毛羽立ちが無いのでコンタミネーションを起こさな
い、等の理由から粉体回収用のフィルタや防塵用のフィ
ルタとして広く用いられている。
フィルタでは、フィルタ面で捕集された粉体や塵をその
まま放置しておくと、圧力損失が大きくなるため、粉体
等の処理量の低下を招くことになる。このため、定期的
にパルスエアで逆洗を行い、捕集された粉体を払い落と
している。このパルスエアは通常4〜6kg/cm2程
度の高圧エアを用いる為、フィルタはその圧力に耐える
だけの強度を有している必要があり、また数年間という
長い期間使用する場合、長期の耐久性も要求される。
はフィルタ強度が十分でない為、使用開始後数ヶ月で逆
洗によって破損するようなフィルタもあり、長期間の使
用に耐えるような十分な強度を有するフィルタが求めら
れていた。
の溶融粘弾性特性を持っているポリエチレン粒子を用い
て多孔質プラスチックフィルタを焼結成形すれば上記の
課題を解決できることを見出したものである。その要旨
は、(1)熱可塑性プラスチック材料の粒子を焼結成形
して得られる多孔質プラスチックフィルタであって、動
的粘弾性測定により周波数1Hzで測定した貯蔵弾性率
(G´)が、150〜250℃の温度範囲で1.0×1
06〜2.0×107dyn/cm2の範囲内にあるポリ
エチレン粒子を少なくとも含んでいることを特徴とする
多孔質プラスチックフィルタである。また、(2)上記
に規定したポリエチレン粒子を、全体に対して10wt
%以上含有していることを特徴とする(1)記載の多孔
質プラスチックフィルタである。
ルタを構成する熱可塑性プラスチック材料としては、動
的粘弾性測定により周波数1Hzで測定した貯蔵弾性率
(G´)が150〜250℃の温度範囲で1.0×10
6〜2.0×107dyn/cm2の範囲内にあるポリエ
チレン粒子を少なくとも含んでいる必要がある。
した貯蔵弾性率(G´)が、150〜250℃の温度範
囲で1.0×106〜2.0×107dyn/cm2の範
囲内にあるポリエチレン粒子は、焼結成形した際の粒子
間の融着強度が十分で、かつ粒子間の空隙は閉塞されな
いので、本発明の多孔質プラスチックフィルタ材料とし
て好適に使用できる。
´)が2.0×107dyn/cm2以上のポリエチレン
粒子を単独で焼結成形を行うと粒子同士の融着強度が小
さく、強度のある多孔質プラスチックフィルタは得られ
ないので、本発明の多孔質プラスチックフィルタ材料に
は適さない。一方、当該貯蔵弾性率(G´)が1.0×
106dyn/cm2以下のポリエチレン粒子を単独で焼
結成形を行うと粒子同士の融着強度は強固なものとなる
が、空隙の閉塞が起こりやすく、その結果、圧力損失が
大きくなりフィルタの性能上好ましくないので、同様に
本発明の多孔質プラスチックフィルタ材料には適さな
い。
×107dyn/cm2の範囲内にあるポリエチレン粒子
を、当該貯蔵弾性率(G´)が2.0×107dyn/
cm2以上のポリエチレン粒子とブレンドして用いても
良く、その際の当該貯蔵弾性率(G´)が1.0×10
6〜2.0×107dyn/cm2の範囲内にあるポリエ
チレン粒子の割合は10wt%以上が好ましく、さらに
好ましくは20wt%以上である。当該貯蔵弾性率(G
´)が1.0×106〜2.0×107dyn/cm2の
範囲内にあるポリエチレン粒子の含有量合が10wt%
以下ではブレンドによる効果が少なく、期待するほどの
強度向上は望めない。
ク材料の形態は、粉末状のものが好ましく、その平均粒
径は50〜700μmの範囲のものであれば良く、好ま
しくは60〜500μmのものが好結果をもたらす。平
均粒径が50μm以下では、濾過精度は向上するが粉体
の通過時に圧力損失が大きくなり好ましくない。また、
平均粒径が700μmの以上では、満足する濾過精度が
得られず好ましくない。
方法は、特に制限はなく,通常は、いわゆる型内焼結法
による。すなわち、本発明の多孔質フィルタ成型方法
は、筒状等の内表面形状を有する外金型と、当該外金型
の内部に挿入した同様の外表面形状を有する内金型とか
らなる成形金型を用い、外型内表面と内型外表面の間隙
部に形成されるキャビティ内に、熱可塑性プラスチック
を充填した後、成形金型共々これを加熱する静的成型法
が好適に採用できる。場合によっては、シリンダ内にピ
ストンを内蔵したラム式押出機を用いて行うラム押出
法、シリンダ内にスクリュを内蔵した押出成形機を用い
て行う押出成型法によっても連続的にプラスチックフィ
ルタが成形できる。
的に説明する。尚、焼結成形に用いる粒子及び多孔質プ
ラスチックフィルタの評価は以下の様な方法で行った。
条件にて作製したシートを45mm×12mm(厚み2
mm)の短冊状に切り出し、動的粘弾性測定法により、
昇温速度:2℃/min、周波数:1Hz、窒素雰囲気
中で30〜250℃の貯蔵弾性率(G´)を測定した。
フィルタより採取し、室温(23℃)で引張速度:5m
m/minにて測定した数値。
下記式により求め、下記式によってフィルタの気孔
率を算出した。 ○見掛け密度(ρ1)(g/cm3)=W/V‥‥‥ ただし、W:プラスチックフィルタの質量(g)、V:
プラスチックフィルタの体積(cm3)。 ○気孔率(%)={(ρ0−ρ1)/ρ0}×100‥‥‥ ただし、ρ0:プラスチックフィルタを構成する熱可塑
性プラスチック材料の真密度(g/cm3)。
円筒状の一方の開口にマノメータを装着し、他方の開口
部に真空ポンプを装着し、当該真空ポンプで、フィルタ
の外表面積1m2当たり所定流量(1m3/min、温
度:23℃、圧力1気圧)の空気になるように吸引し、
その時の圧力差を測定し、圧力損失(mmAq)とし
た。
のエアをパルス的にフィルタの内部に供給し、逆洗回
数:100万回(約6年間の使用に相当)の耐久性試験
を行い、目視によりフィルタの亀裂・破損の有無を確認
した。判定は亀裂・破損がなければ「亀裂・破損無し」
とし、亀裂・破損が発生した場合、その時の逆洗回数を
記録した。
5.67×106〜6.22×106dyn/cm2、平
均粒径が130μmのポリエチレン粒子を使用し、フィ
ルタ厚みが3mmになるような筒状金型内に振動充填
し、200℃の温度で30min加熱して焼結成形し、
内径:50mmの円筒状多孔質プラスチックフィルタを
得た。このプラスチックフィルタの引張強度、圧力損
失、気孔率及び逆洗耐久性の評価を表1に示す。
5.67×106〜6.22×106dyn/cm2、平
均粒径が130μmのポリエチレン粒子と、150〜2
50℃の温度範囲での貯蔵弾性率(G´)が2.63×
107〜2.82×107dyn/cm2、平均粒径が6
5μmのポリエチレン粒子とを使用し、その混合割合3
0/70wt%に混合した後、フィルタ厚みが3mmに
なるような筒状金型内に振動充填し、200℃の温度で
30min加熱して焼結成形し、内径:50mmの円筒
状多孔質プラスチックフィルタを得た。このプラスチッ
クフィルタの引張強度、圧力損失、気孔率及び逆洗耐久
性の評価を表1に示す。
2.63×107〜2.82×107dyn/cm2、平
均粒径が65μmのポリエチレン粒子を使用し、フィル
タ厚みが3mmになるような筒状金型内に振動充填し、
200℃の温度で30min加熱して焼結成形し、内
径:50mmの円筒状多孔質プラスチックフィルタを得
た。このプラスチックフィルタの引張強度、圧力損失、
気孔率及び逆洗耐久性の評価を表1に示す。
5.67×106〜6.22×106dyn/cm2、平
均粒径が130μmのポリエチレン粒子と、150〜2
50℃の温度範囲での貯蔵弾性率(G´)が2.63×
107〜2.82×107dyn/cm2、平均粒径が6
5μmのポリエチレン粒子とを使用し、その混合割合5
/95wt%に混合した後、フィルタ厚みが3mmにな
るような筒状金型内に振動充填し、200℃の温度で3
0min加熱して焼結成形し、内径:50mmの円筒状
多孔質プラスチックフィルタを得た。このプラスチック
フィルタの引張強度、圧力損失、気孔率及び逆洗耐久性
の評価を表1に示す。
逆洗耐久性も問題なく、また圧力損失の値も実用上問題
の無いレベルであった。一方、比較例1,2では圧力損
失は低いが約40〜45万回の逆洗でフィルタが破損し
長期耐久性に問題があった。
質プラスチックフィルタは逆洗耐久性に問題が無く、ま
た圧力損失の値においても実用上問題の無いレベルの多
孔質プラスチックフィルタであった。
Claims (2)
- 【請求項1】 熱可塑性プラスチック材料の粒子を焼結
成形して得られる多孔質プラスチックフィルタであっ
て、動的粘弾性測定により周波数1Hzで測定した貯蔵
弾性率(G´)が、150〜250℃の温度範囲で1.
0×106〜2.0×107dyn/cm2の範囲内にあ
るポリエチレン粒子を少なくとも含んでいることを特徴
とする多孔質プラスチックフィルタ。 - 【請求項2】 動的粘弾性測定により周波数1Hzで測
定した貯蔵弾性率(G´)が、150〜250℃の温度
範囲で1.0×106〜2.0×107dyn/cm2の
範囲内にあるポリエチレン粒子を、全体に対して10w
t%以上含有していることを特徴とする請求項1記載の
多孔質プラスチックフィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14419599A JP3681575B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 多孔質プラスチックフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14419599A JP3681575B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 多孔質プラスチックフィルタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000325715A true JP2000325715A (ja) | 2000-11-28 |
JP3681575B2 JP3681575B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=15356433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14419599A Expired - Lifetime JP3681575B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 多孔質プラスチックフィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3681575B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006007078A (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Kurita Water Ind Ltd | 集水管、集水管ユニット及び濾過装置 |
JP2019513555A (ja) * | 2016-04-11 | 2019-05-30 | スペクトラム インコーポレイテッドSpectrum,Inc. | 厚壁の中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ |
US11555174B2 (en) | 2012-10-02 | 2023-01-17 | Repligen Corporation | Method for proliferation of cells within a bioreactor using a disposable pumphead and filter assembly |
-
1999
- 1999-05-25 JP JP14419599A patent/JP3681575B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006007078A (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Kurita Water Ind Ltd | 集水管、集水管ユニット及び濾過装置 |
US11555174B2 (en) | 2012-10-02 | 2023-01-17 | Repligen Corporation | Method for proliferation of cells within a bioreactor using a disposable pumphead and filter assembly |
JP2019513555A (ja) * | 2016-04-11 | 2019-05-30 | スペクトラム インコーポレイテッドSpectrum,Inc. | 厚壁の中空繊維タンジェンシャルフローフィルタ |
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---|---|
JP3681575B2 (ja) | 2005-08-10 |
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