JP2005313091A - Method for manufacturing filter medium - Google Patents

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Hiroshi Koyama
弘 小山
Naofumi Sainai
直文 齊内
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Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filter medium high in voids and excellent in filtering efficiency, and a method for manufacturing the same. <P>SOLUTION: The method for manufacturing a filter medium comprises the steps of forming an emulsion-structural-body having a predetermined shape by using an emulsion 32 containing a fiber 11 (synthetic fibers) and a resin for bonding (made of synthetic resins) and including bubbles (included by stirring, foaming or the like) and drying the body to remove water contained in the emulsion to obtain the filter medium of the predetermined shape. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、繊維間が接合用樹脂により接合され、空隙率が高く、濾過効率に優れた濾材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a filter medium in which fibers are bonded with a bonding resin, the porosity is high, and the filtration efficiency is excellent.

従来から、樹脂多孔体に繊維を分散させた濾材(例えば、特許文献1、2参照。)、及び繊維からなるウェブを形成し、このウェブに更に気泡を内在させた濾材(例えば、特許文献3参照。)等が知られている。特許文献1に記載された濾材は、発泡ウレタン等の連通孔を有する発泡性樹脂を繊維のバインダとして用いており、バインダが抵抗とならないため圧力損失が少なく、かつ長期的に安定な濾材とすることができる。また、特許文献2に記載された濾材は、発泡ウレタン等の連通孔を有する発泡性樹脂に繊維が不規則に混入されており、ライフ性能が良好で、かつ形状の自由度があり、製造工程が少なく、濾過効率をも向上させた濾材とすることができる。更に、特許文献3に記載された濾材は、極細繊維、骨格繊維及び発泡性粒子からなる水性分散液を用いて抄造したウェブに、発泡性粒子により空隙が形成されており、低圧力損失、高濾過効率、高強度等を備える濾材とすることができる。   Conventionally, a filter medium in which fibers are dispersed in a porous resin body (for example, see Patent Documents 1 and 2), and a filter medium in which bubbles are included in the web (for example, Patent Document 3). Etc.) are known. The filter medium described in Patent Document 1 uses a foamable resin having a communicating hole such as urethane foam as a fiber binder, and since the binder does not become a resistance, the filter medium has a low pressure loss and is stable over the long term. be able to. In addition, the filter medium described in Patent Document 2 includes fibers that are irregularly mixed in a foamable resin having communication holes such as foamed urethane, has good life performance, and has a degree of freedom in shape. Therefore, it is possible to obtain a filter medium with less filtration efficiency. Furthermore, the filter medium described in Patent Document 3 has voids formed by foamable particles on a web made using an aqueous dispersion composed of ultrafine fibers, skeletal fibers, and foamable particles, resulting in low pressure loss, high It can be set as a filter medium provided with filtration efficiency, high intensity, etc.

特開2001−129328号公報JP 2001-129328 A 2001−190913号公報2001-190913 特開平9−155127号公報特開Japanese Patent Laid-Open No. 9-155127

しかし、特許文献1、2に記載の濾材では、繊維間に空隙を形成するとともに、バインダである連通孔を有する樹脂多孔体が濾材の目詰まりを減らし、圧力損失を低下させるものである必要があり、濾材全体として十分な空隙を有する濾材とするのは容易ではない。また、特許文献3に記載の濾材では、発泡性粒子により、ウェブに十分な空隙を均等に形成する必要があり、更なる改良が望まれる。
本発明は、上記の従来技術の問題を解決するものであり、繊維間が接合用樹脂により十分に接合され、空隙率が高く、濾過効率に優れた濾材を簡易な操作、工程によって製造する濾材の製造方法を提供することを目的とする。
However, in the filter medium described in Patent Documents 1 and 2, it is necessary that the porous resin body having a communication hole as a binder reduces clogging of the filter medium and reduces pressure loss while forming voids between fibers. In addition, it is not easy to obtain a filter medium having a sufficient gap as a whole. Moreover, in the filter medium described in Patent Document 3, it is necessary to uniformly form sufficient voids in the web with the foamable particles, and further improvement is desired.
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and a filter medium in which fibers are sufficiently bonded by a bonding resin, a porosity is high, and a filter medium excellent in filtration efficiency is manufactured by a simple operation and process. It aims at providing the manufacturing method of.

本発明は以下のとおりである。
1.繊維と接合用樹脂とを含有し且つ気泡が内在する気泡内在エマルションを用いて所定形状のエマルション構造体を形成し、その後、該エマルション構造体を乾燥させて、該気泡内在エマルションに含有される水を除去し、所定形状の濾材を形成することを特徴とする濾材の製造方法。
2.上記繊維が樹脂製繊維であり、該樹脂製繊維を形成する樹脂と上記接合用樹脂とが同種の樹脂である上記1.に記載の濾材の製造方法。
3.上記気泡内在エマルションは、上記繊維及び上記接合用樹脂を含有するエマルションを起泡させて得られたものである上記1.又は2.に記載の濾材の製造方法。
4.上記エマルションの25℃における粘度が0.3〜10Pa・秒である上記3.に記載の濾材の製造方法。
5.上記エマルションが、更に界面活性剤及び熱分解型発泡剤のうちの少なくとも一方を含有する上記3.又は4.に記載の濾材の製造方法。
6.上記気泡内在エマルションの体積(Vp)と、起泡前の上記エマルションの体積(Ve)との比(Vp/Ve)が、1.5〜10である上記3.乃至5.のうちのいずれか1項に記載の濾材の製造方法。
7.上記濾材の体積(Vf)と、上記気泡内在エマルションの体積(Vp)との比(Vf/Vp)が、1〜10である上記1.乃至6.のうちのいずれか1項に記載の濾材の製造方法。
8.上記気泡内在エマルションと成形型の型面とを接触させた状態で上記乾燥を行う上記1.乃至7.のうちのいずれか1項に記載の濾材の製造方法。
9.上記気泡内在エマルションと成形型の型面とを接触させた状態で上記乾燥を行い、その後、発泡させる上記1.乃至7.のうちのいずれか1項に記載の濾材の製造方法。
10.上記気泡内在エマルションと成形型の型面とを接触させた状態で上記乾燥と同時に発泡させる上記1.乃至7.のうちのいずれか1項に記載の濾材の製造方法。
The present invention is as follows.
1. Water contained in the bubble-containing emulsion is formed by forming an emulsion structure having a predetermined shape using a bubble-containing emulsion containing fibers and a bonding resin and having bubbles therein, and then drying the emulsion structure. And producing a filter medium having a predetermined shape.
2. 1. The fiber as described above, wherein the fiber is a resin fiber, and the resin forming the resin fiber and the bonding resin are the same type of resin. The manufacturing method of the filter medium as described in 1 ..
3. The bubble-containing emulsion is obtained by foaming an emulsion containing the fiber and the bonding resin. Or 2. The manufacturing method of the filter medium as described in 1 ..
4). 2. The viscosity of the emulsion at 25 ° C. is 0.3 to 10 Pa · sec. The manufacturing method of the filter medium as described in 1 ..
5. 2. The emulsion described above further contains at least one of a surfactant and a pyrolytic foaming agent. Or 4. The manufacturing method of the filter medium as described in 1 ..
6). 2. The ratio (Vp / Ve) between the volume (Vp) of the bubble-containing emulsion and the volume (Ve) of the emulsion before foaming is 1.5 to 10. To 5. The manufacturing method of the filter medium of any one of these.
7. The ratio (Vf / Vp) of the volume (Vf) of the filter medium and the volume (Vp) of the bubble-containing emulsion is 1 to 10. To 6. The manufacturing method of the filter medium of any one of these.
8). The above-mentioned 1. performing the drying in a state where the bubble-containing emulsion and the mold surface of the mold are brought into contact with each other. To 7. The manufacturing method of the filter medium of any one of these.
9. The drying is performed in a state where the bubble-containing emulsion and the mold surface of the mold are in contact with each other, and then foamed. To 7. The manufacturing method of the filter medium of any one of these.
10. 1. foaming simultaneously with the drying in a state where the bubble-containing emulsion and the mold surface of the mold are in contact with each other; To 7. The manufacturing method of the filter medium of any one of these.

本発明の濾材の製造方法によれば、樹脂接合部の強度が大きく且つ軽量であり、濾過効率に優れる濾材を、簡易な操作及び装置により容易に製造することができる。
また、繊維が樹脂製繊維であり、樹脂製繊維を形成する樹脂と接合用樹脂とが同種の樹脂である場合は、繊維間を接合用樹脂によって確実に接合することができる。
更に、繊維及び接合用樹脂を含有するエマルションを起泡させて気泡内在エマルションを調製した場合は、発泡剤を用いなくても十分な気泡が内在する気泡内在エマルションとすることができ、濾過効率に優れた濾材とすることができる。
また、エマルションの25℃における粘度が0.3〜10Pa・秒である場合は、気泡内在エマルションを容易に調製することができる。
更に、エマルションが、更に界面活性剤及び熱分解型発泡剤のうちの少なくとも一方を含有する場合は、より空隙率が高く、濾過効率に優れた濾材とすることができる。
また、気泡内在エマルションの体積(Vp)と、起泡前のエマルションの体積(Ve)との比(Vp/Ve)が、1.5〜10である場合は、樹脂接合部の強度が大きく且つ軽量な濾材とすることができる。
更に、気泡内在エマルションの体積(Vp)と、濾材の体積(Vf)との比(Vp/Vf)が、1〜10である場合は、各々の繊維の交絡点の接合強度を大きく、濾過効率に優れる濾材とすることができる。
また、気泡内在エマルションと成形型の型面とを接触させた状態で乾燥を行う場合は、得られた濾材をそのまま製品とすることができ、後加工を必要とせず、コストの面でも有利である。
更に、気泡内在エマルションと成形型の型面とを接触させた状態で乾燥を行い、その後、発泡させる場合、及び気泡内在エマルションと成形型の型面とを接触させた状態で乾燥と同時に発泡させる場合は、得られた濾材はより空隙率が高く、濾過効率に優れ且つそのまま製品とすることができ、後加工を必要とせず、コストの面でも有利である。
According to the method for producing a filter medium of the present invention, it is possible to easily produce a filter medium having a strong and lightweight resin-bonded portion and excellent in filtration efficiency with a simple operation and apparatus.
Further, when the fibers are resin fibers and the resin forming the resin fibers and the bonding resin are the same type of resin, the fibers can be reliably bonded with the bonding resin.
Furthermore, when a bubble-containing emulsion is prepared by foaming an emulsion containing fibers and a bonding resin, it is possible to obtain a bubble-containing emulsion in which sufficient bubbles are contained without using a foaming agent, and the filtration efficiency is improved. An excellent filter medium can be obtained.
Moreover, when the viscosity of the emulsion at 25 ° C. is 0.3 to 10 Pa · second, the bubble-containing emulsion can be easily prepared.
Furthermore, when the emulsion further contains at least one of a surfactant and a pyrolytic foaming agent, a filter medium having a higher porosity and excellent filtration efficiency can be obtained.
In addition, when the ratio (Vp / Ve) of the volume (Vp) of the bubble-containing emulsion to the volume (Ve) of the emulsion before foaming is 1.5 to 10, the strength of the resin joint portion is high and It can be a lightweight filter medium.
Further, when the ratio (Vp / Vf) of the volume (Vp) of the bubble-containing emulsion to the volume (Vf) of the filter medium is 1 to 10, the bonding strength at the entanglement point of each fiber is increased, and the filtration efficiency It can be set as the filter medium which is excellent in.
In addition, when drying is performed in a state where the bubble-containing emulsion is brought into contact with the mold surface of the mold, the obtained filter medium can be used as it is, and no post-processing is required, which is advantageous in terms of cost. is there.
Furthermore, drying is performed in a state where the bubble-containing emulsion and the mold surface of the mold are in contact with each other, and then foaming is performed, and foaming is performed simultaneously with the drying in a state where the bubble-containing emulsion and the mold surface of the mold are in contact with each other. In this case, the obtained filter medium has a higher porosity, excellent filtration efficiency, and can be directly used as a product, and does not require post-processing, which is advantageous in terms of cost.

以下、本発明の方法により製造された濾材及び本発明の濾材の製造方法について詳しく説明する。
[1]濾材
濾材は、図1のように、繊維(例えば、11、11、11)と、各々の繊維の交絡点を接合している樹脂接合部(例えば、12)とを備える。この濾材1は、各々の繊維間及び繊維と樹脂接合部との間に空隙が形成された三次元構造を備え、この空隙が流路となって濾材として機能するものである。
上記「繊維」は、繊維間が樹脂接合部により接合され、各々の繊維間及び繊維と樹脂接合部との間に空隙が形成され、濾材として機能するものであればよく特に限定されない。この繊維としては、樹脂製繊維、ガラス繊維、炭化ケイ素繊維等のセラミック繊維及びステンレス鋼繊維等の金属繊維などが挙げられる。これらの繊維は1種のみでもよく、2種以上でもよい。
Hereinafter, the filter medium manufactured by the method of the present invention and the method for manufacturing the filter medium of the present invention will be described in detail.
[1] Filter medium As shown in FIG. 1, the filter medium includes fibers (for example, 11, 11, and 11) and resin joint portions (for example, 12) that join the entanglement points of the respective fibers. This filter medium 1 has a three-dimensional structure in which voids are formed between the respective fibers and between the fibers and the resin bonding portion, and these voids serve as flow paths and function as a filter medium.
The “fibers” are not particularly limited as long as the fibers are bonded by resin bonding portions, voids are formed between the respective fibers and between the fibers and the resin bonding portions, and function as a filter medium. Examples of the fibers include resin fibers, glass fibers, ceramic fibers such as silicon carbide fibers, and metal fibers such as stainless steel fibers. These fibers may be used alone or in combination of two or more.

繊維としては、樹脂接合部における接合が容易であり、適度に柔軟であって後加工し易く、且つ十分な強度を有する濾材とすることができる樹脂製繊維が好ましい。この樹脂製繊維としては、合成繊維、天然繊維及び再生繊維からなる繊維が挙げられる。合成繊維としては、ポリエチレン繊維及びポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維及びビニロン繊維等が挙げられる。また、天然繊維としては、綿、亜麻、大麻等の麻、セルロース、ジュート、羊毛及び絹等が挙げられる。更に、再生繊維としては、レーヨン及びアセテート等が挙げられる。また、ポリ乳酸、ポリグリコール酸及びポリエチレンサクシネート等の生分解性樹脂からなる繊維を用いることもできる。この生分解性樹脂からなる繊維を用いれば、使用後の濾材の廃棄処理が容易となるため好ましい。これらの樹脂製繊維は1種のみでもよく、2種以上でもよい。   The fiber is preferably a resin fiber that is easy to bond at the resin bonding portion, is moderately flexible, can be easily post-processed, and can be used as a filter medium having sufficient strength. Examples of the resin fibers include fibers made of synthetic fibers, natural fibers, and recycled fibers. Synthetic fibers include polyolefin fibers such as polyethylene fibers and polypropylene fibers, polyamide fibers, polyester fibers, acrylic fibers, and vinylon fibers. Natural fibers include hemp such as cotton, flax and cannabis, cellulose, jute, wool and silk. Furthermore, examples of regenerated fibers include rayon and acetate. Moreover, the fiber which consists of biodegradable resin, such as polylactic acid, polyglycolic acid, and polyethylene succinate, can also be used. It is preferable to use a fiber made of this biodegradable resin because the disposal of the filter medium after use becomes easy. These resin fibers may be used alone or in combination of two or more.

繊維は短繊維でも長繊維を所定長さに切断した繊維でもよい。また、モノフィラメント(単繊維)を所定長さに切断した繊維でもマルチフィラメント(集束繊維)を所定長さに切断した繊維でもよい。更に、複合繊維でもよく、この複合繊維としては、芯鞘型繊維及び経方向において異なった材質の繊維が接合された繊維等が挙げられる。芯鞘型繊維は、融点の高い熱可塑性樹脂等からなる芯と、この芯を被覆し、且つ融点の低い熱可塑性樹脂からなる鞘と、により形成され、例えば、高融点ポリエステル繊維からなる芯と、低融点ポリエステル繊維からなる鞘と、により形成されるもの等が挙げられる。濾材を形成するための繊維の径及び長さは特に限定されず、短繊維であるとき、長繊維を所定長さに切断した繊維であるとき、及びモノフィラメントを所定長さに切断した繊維であるとき、のいずれの場合も、径が1〜50μm、特に10〜30μm、長さが0.1〜5.0mm、特に0.5〜2.0mmであることが好ましい。マルチフィラメントを所定長さに切断した繊維であるときは、このマルチフィラメントを構成するモノフィラメントの線径が1〜50μm、特に10〜30μm、長さが0.1〜5.0mm、特に0.5〜2.0mmであり、本数が18〜144本、特に36〜72本であることが好ましい。また、マルチフィラメントを構成するモノフィラメントは、すべて同じ材質であってもよく、2種以上の異なる材質であってもよい。   The fiber may be a short fiber or a fiber obtained by cutting a long fiber into a predetermined length. Further, it may be a fiber obtained by cutting a monofilament (single fiber) to a predetermined length or a fiber obtained by cutting a multifilament (bundling fiber) to a predetermined length. Furthermore, a composite fiber may be used, and examples of the composite fiber include a core-sheath fiber and a fiber in which fibers of different materials in the warp direction are joined. The core-sheath fiber is formed by a core made of a thermoplastic resin having a high melting point and a sheath made of a thermoplastic resin that covers the core and has a low melting point, for example, a core made of a high melting point polyester fiber; And a sheath formed of a low-melting-point polyester fiber. The diameter and length of the fibers for forming the filter medium are not particularly limited. When the fibers are short fibers, when the long fibers are cut into a predetermined length, and when the monofilament is cut into a predetermined length In any case, it is preferable that the diameter is 1 to 50 μm, particularly 10 to 30 μm, and the length is 0.1 to 5.0 mm, particularly 0.5 to 2.0 mm. When the multifilament is cut into a predetermined length, the monofilament constituting the multifilament has a wire diameter of 1 to 50 μm, particularly 10 to 30 μm, and a length of 0.1 to 5.0 mm, particularly 0.5. It is preferable that it is -2.0mm and a number is 18-144, especially 36-72. The monofilaments constituting the multifilament may be the same material or may be two or more different materials.

上記「樹脂接合部」は、各々の繊維の交絡点を接合している部分である。この接合部の形成に用いる樹脂は特に限定されない。この樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−アクリレート共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体等のエチレン系共重合樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂等が挙げられる。更に、ポリ乳酸、ポリグリコール酸及びポリエチレンサクシネート等の生分解性樹脂を用いることもできる。この生分解性樹脂からなる繊維を用いれば、使用後の濾材の廃棄処理が容易となるため好ましい。樹脂接合部は、これらの樹脂のうちの1種のみからなっていてもよく、2種以上からなっていてもよい。尚、繊維は交絡点において樹脂により覆われているが、濾過効率が大きく低下しなければ、繊維の表面の他の部分、特に接合部の周縁部の繊維表面に樹脂が付着していてもよい。   The “resin joint portion” is a portion that joins the entanglement points of the respective fibers. The resin used for forming the joint is not particularly limited. Examples of this resin include polyamide resins, polyester resins, acrylic resins, vinyl acetate resins, ethylene copolymer resins such as ethylene-acrylate copolymers and ethylene-vinyl acetate copolymers, polyurethane resins, epoxy resins, and phenol resins. Can be mentioned. Furthermore, biodegradable resins such as polylactic acid, polyglycolic acid and polyethylene succinate can also be used. It is preferable to use a fiber made of this biodegradable resin because the disposal of the filter medium after use becomes easy. The resin bonding portion may be composed of only one of these resins or may be composed of two or more. In addition, although the fiber is covered with the resin at the entanglement point, the resin may adhere to other parts of the surface of the fiber, particularly the fiber surface of the peripheral part of the joint part, unless the filtration efficiency is greatly reduced. .

繊維が樹脂製繊維である場合、この樹脂製繊維と樹脂接合部とは同種の樹脂により形成されていることが好ましい。樹脂製繊維と樹脂接合部とが同種の樹脂により形成されておれば、繊維間を、樹脂接合部においてより確実に接合することができる。尚、この同種の樹脂とは、各々の樹脂の単量体単位の10質量%以上、特に50質量%以上(100質量%も含む。)が同一の単量体からなる単量体単位であることを意味する。また、多くの繊維が確実に接合され、且つ均質な濾材とするためには、樹脂製繊維及び樹脂接合体は各々1種の樹脂からなり、且つそれらが同種の樹脂であることがより好ましい。   When the fiber is a resin fiber, the resin fiber and the resin bonding portion are preferably formed of the same kind of resin. If the resin fiber and the resin bonding portion are formed of the same kind of resin, the fibers can be more reliably bonded at the resin bonding portion. The resin of the same kind is a monomer unit in which 10% by mass or more, particularly 50% by mass or more (including 100% by mass) of the monomer units of each resin are composed of the same monomer. Means that. Moreover, in order to make many fibers join reliably and to make a homogeneous filter medium, it is more preferable that the resin fiber and the resin joined body are each made of one kind of resin, and they are the same kind of resin.

[2]濾材の製造方法
繊維と接合用樹脂とを含有し、且つ気泡が内在する気泡内在エマルションを乾燥させて、水を除去することにより所定形状の濾材を形成することができる。
上記「繊維」は、濾材の場合における前記の記載をそのまま適用することができる。また、上記「接合用樹脂」は特に限定されないが、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−アクリレート共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体等のエチレン系共重合樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂などが挙げられる。更に、ポリ乳酸、ポリグリコール酸及びポリエチレンサクシネート等の生分解性樹脂を用いることもできる。この生分解性樹脂からなる繊維を用いれば、使用後の濾材の廃棄処理が容易となるため好ましい。これらの接合用樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
[2] Method for Producing Filter Medium A filter medium having a predetermined shape can be formed by drying a bubble-containing emulsion containing fibers and a bonding resin and removing bubbles, and removing water.
The above-mentioned description in the case of a filter medium can be applied to the “fiber” as it is. Further, the “bonding resin” is not particularly limited, but an ethylene copolymer resin such as a polyamide resin, a polyester resin, an acrylic resin, a vinyl acetate resin, an ethylene-acrylate copolymer and an ethylene-vinyl acetate copolymer, polyurethane Resin, epoxy resin, phenol resin, etc. are mentioned. Furthermore, biodegradable resins such as polylactic acid, polyglycolic acid and polyethylene succinate can also be used. It is preferable to use a fiber made of this biodegradable resin because the disposal of the filter medium after use becomes easy. These bonding resins may be used alone or in combination of two or more.

繊維として樹脂製繊維を用いる場合、この樹脂製繊維を形成する樹脂と接合用樹脂とは同種の樹脂であることが好ましい。繊維を形成する樹脂と接合用樹脂とが同種の樹脂であれば、繊維間を、接合用樹脂により確実に接合することができる。尚、この同種の樹脂の意味は前記のとおりである。また、多くの繊維の交絡点を確実に接合し、濾過効率に優れた均質な濾材とするためには、樹脂製繊維及び接合用樹脂として各々1種の樹脂を使用し、且つ同種の樹脂を用いることがより好ましい。   In the case where resin fibers are used as the fibers, the resin forming the resin fibers and the bonding resin are preferably the same type of resin. If the resin forming the fiber and the bonding resin are the same type of resin, the fibers can be reliably bonded to each other by the bonding resin. In addition, the meaning of this kind of resin is as above-mentioned. In addition, in order to reliably join the entangling points of many fibers and to make a homogeneous filter medium excellent in filtration efficiency, one type of resin is used as each of the resinous fibers and the bonding resin, and the same type of resin is used. More preferably, it is used.

上記「気泡内在エマルション」は、繊維及び接合用樹脂を含有するエマルションを起泡させることにより調製することができる。
上記「エマルション」に含有される接合用樹脂は、接合用樹脂と媒体である水との合計を100質量%とした場合に、10〜70質量%とすることができ、20〜60質量%、特に30〜50質量%であることが好ましい。接合用樹脂の含有量が30〜50質量%であれば、接合用樹脂からなる粒子が水に均一に分散され、均質な濾材とすることができる。更に、繊維は、繊維と接合用樹脂との合計を100質量%とした場合に、10〜90質量%とすることができ、20〜80質量%、特に30〜70質量%であることが好ましい。繊維の含有量が30〜70質量%であれば、繊維間が接合用樹脂により確実に接合され、空隙率が高く、十分な強度を有する濾材とすることができる。
尚、エマルションは、水に接合用樹脂の粒子が懸濁した分散液であればよく、乳化重合及び懸濁重合等により接合用樹脂を重合させた分散液でもよく、接合用樹脂の粒子を乳化剤等を用いて水に懸濁させた分散液でもよい。また、硬化前の前駆体樹脂(未硬化エポキシ樹脂等)を乳化剤等を用いて水に懸濁させた分散液でもよい。
The “bubble-internal emulsion” can be prepared by foaming an emulsion containing fibers and a bonding resin.
The bonding resin contained in the “emulsion” can be 10 to 70% by mass when the total of the bonding resin and the medium water is 100% by mass, 20 to 60% by mass, In particular, the content is preferably 30 to 50% by mass. When the content of the bonding resin is 30 to 50% by mass, the particles made of the bonding resin are uniformly dispersed in water, and a homogeneous filter medium can be obtained. Furthermore, the fiber can be 10 to 90% by mass, preferably 20 to 80% by mass, and particularly preferably 30 to 70% by mass, when the total of the fiber and the bonding resin is 100% by mass. . If the fiber content is 30 to 70% by mass, the fibers can be reliably bonded by the bonding resin, the filter medium having a high porosity and sufficient strength can be obtained.
The emulsion may be a dispersion in which bonding resin particles are suspended in water, and may be a dispersion obtained by polymerizing the bonding resin by emulsion polymerization, suspension polymerization, or the like. It may be a dispersion liquid suspended in water using the like. Moreover, the dispersion liquid which suspended the precursor resin (uncured epoxy resin etc.) before hardening in water using an emulsifier etc. may be sufficient.

エマルションを起泡させる方法は特に限定されず、エマルションを攪拌して空気を導入し、分散させて起泡させる方法、及びエマルションに気体を吹き込み起泡させる方法等が挙げられる。この気体としては空気及び窒素ガス等を用いることができる。また、エマルションに気体を吹き込みながら攪拌して起泡させることもできる。起泡時のエマルションの温度は特に限定されず、5℃から室温(15〜25℃、特に22〜25℃)の範囲とすることができる。この温度は室温でよく、特に加熱は必要としないが、粘度を調整する等の目的で40〜60℃に加熱してもよい。   The method of foaming the emulsion is not particularly limited, and examples thereof include a method of stirring the emulsion, introducing air, dispersing and foaming, and a method of blowing gas into the emulsion and foaming. As this gas, air, nitrogen gas or the like can be used. Moreover, it can also be made to foam by stirring while blowing gas into the emulsion. The temperature of the emulsion at the time of foaming is not particularly limited and can be in the range of 5 ° C to room temperature (15 to 25 ° C, particularly 22 to 25 ° C). This temperature may be room temperature, and heating is not particularly required, but it may be heated to 40 to 60 ° C. for the purpose of adjusting the viscosity.

十分に起泡させ、嵩高い気泡内在エマルションとするためには、エマルションの25℃における粘度が0.3〜10Pa・秒、特に0.3〜5Pa・秒、更に0.3〜2Pa・秒であることが好ましい。この粘度が0.3〜2Pa・秒であれば、攪拌により起泡させる、及び気体を吹き込んで起泡させる等、のいずれの方法であっても、エマルションを容易に起泡させることができ、嵩高い気泡内在エマルションとすることができる。
尚、この粘度は、B型粘度計を使用し、ローター番号4、ローター回転数60rpmの条件で測定した値である。
In order to sufficiently foam and make a bulky bubble-containing emulsion, the emulsion has a viscosity at 25 ° C. of 0.3 to 10 Pa · sec, particularly 0.3 to 5 Pa · sec, more preferably 0.3 to 2 Pa · sec. Preferably there is. If this viscosity is 0.3 to 2 Pa · sec, the emulsion can be easily foamed by any method such as foaming by stirring and blowing a gas to foam. A bulky bubble-internal emulsion can be obtained.
This viscosity is a value measured using a B-type viscometer under the conditions of rotor number 4 and rotor rotation speed 60 rpm.

エマルションを起泡させることにより、嵩高くなり、含有される繊維が分散されてランダムな方向に配置され、且つ繊維間に空隙が形成される。気泡内在エマルションの起泡前のエマルションに対する体積比は特に限定されないが、気泡内在エマルションの体積(Vp)と、エマルションの体積(Ve)との比(Vp/Ve)は、1.5〜10であることが好ましく、1.5〜5、特に1.5〜3であることがより好ましい。(Vp/Ve)が1.5〜3であれば、繊維をランダムな方向に配置することができ、且つ繊維間に十分な空隙を形成することができる。それにより、空隙率が高く、優れた濾過効率を有し、後加工も容易な濾材とすることができる。この比(Vp/Ve)は、エマルションを起泡させるときに用いる容器に体積目盛りを付しておくこと等で、容易に確認することができる。   By foaming the emulsion, it becomes bulky, the contained fibers are dispersed and arranged in random directions, and voids are formed between the fibers. The volume ratio of the bubble-containing emulsion to the emulsion before foaming is not particularly limited, but the ratio of the bubble-containing emulsion volume (Vp) to the emulsion volume (Ve) (Vp / Ve) is 1.5 to 10. It is preferably 1.5 to 5, more preferably 1.5 to 3. If (Vp / Ve) is 1.5 to 3, the fibers can be arranged in random directions, and sufficient voids can be formed between the fibers. Thereby, it is possible to obtain a filter medium having a high porosity, excellent filtration efficiency, and easy post-processing. This ratio (Vp / Ve) can be easily confirmed by attaching a volume scale to the container used when foaming the emulsion.

エマルションには、気泡を安定化させる作用を有する上記「界面活性剤」を含有させることが好ましい。この界面活性剤としては、カルボン酸塩、スルホン酸塩及びリン酸エステル塩等の陰イオン界面活性剤、並びに脂肪族4級アンモニウム塩等の陽イオン界面活性剤などを用いることができる。界面活性剤としては、気泡を安定化させる作用等に優れるカルボン酸塩が好ましく、このカルボン酸塩としては、パルミチン酸、ステアリン酸及びオレイン酸等の高級脂肪酸のアンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などが挙げられる。更に、より嵩高い気泡内在エマルション及びより空隙率の高い濾材とするためには、気泡安定化の作用とともに起泡を促進させる作用にも優れる界面活性剤を用いることが好ましい。このような界面活性剤としては、パルミチン酸アンモニウム、ステアリン酸アンモニウム及びオレイン酸アンモニウム等が多く用いられ、特に、ステアリン酸アンモニウムが好ましい。   The emulsion preferably contains the “surfactant” having an effect of stabilizing bubbles. As this surfactant, an anionic surfactant such as a carboxylate, a sulfonate, and a phosphate ester salt, and a cationic surfactant such as an aliphatic quaternary ammonium salt can be used. As the surfactant, a carboxylate having an excellent effect of stabilizing bubbles and the like is preferable. Examples of the carboxylate include ammonium salts, sodium salts, potassium salts and the like of higher fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and oleic acid. Is mentioned. Furthermore, in order to obtain a bulky bubble-internal emulsion and a filter medium having a higher porosity, it is preferable to use a surfactant that is excellent not only in stabilizing the bubbles but also in promoting foaming. As such a surfactant, ammonium palmitate, ammonium stearate, ammonium oleate and the like are often used, and ammonium stearate is particularly preferable.

界面活性剤の配合量は特に限定されないが、エマルションを100質量%とした場合に、0.1〜20質量%とすることができ、0.5〜10質量%、特に0.5〜5質量%とすることが好ましい。界面活性剤の配合量が0.5〜5質量%であれば、気泡を十分に安定化することができ、嵩高い気泡内在エマルションとすることができる。この嵩高い気泡内在エマルションを用いることにより、空隙率が高く、優れた濾過効率を有する濾材とすることができる。   Although the compounding quantity of surfactant is not specifically limited, When an emulsion is 100 mass%, it can be set to 0.1-20 mass%, 0.5-10 mass%, especially 0.5-5 mass. % Is preferable. If the compounding amount of the surfactant is 0.5 to 5% by mass, the bubbles can be sufficiently stabilized, and a bulky bubble-containing emulsion can be obtained. By using this bulky bubble-containing emulsion, a filter medium having a high porosity and an excellent filtration efficiency can be obtained.

エマルションには、更に他の添加剤を配合することができる。この添加剤は樹脂の種類等によっても異なるが、発泡剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤及び顔料等の添加剤を所要量配合することができる。特に、後記の乾燥時の加熱よって、より多くの気泡が内在する気泡内在エマルションとし、より空隙率の高い濾材とするために水以外の発泡剤を配合することもできる。この発泡剤としては、熱分解型発泡剤、揮発型発泡剤、中空粒子型発泡剤等が挙げられる。これらの発泡剤は1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。この熱分解型発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム及び重炭酸アンモニウム等の無機系熱分解型発泡剤を用いることができる。また、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル及びジニトロソペンタメチレンテトラミン等の有機系熱分解型発泡剤を用いることもできる。更に、揮発型発泡剤としては、プロパン、ブタン等の脂肪族炭化水素類、クロロジフルオロメタン、ジフルオロメタン等のハロゲン化炭化水素類、二酸化炭素及び窒素などを用いることができる。発泡剤の配合量は特に限定されないが、接合用樹脂を100質量部とした場合に、1〜50質量部とすることができ、1〜30質量部、特に2〜25質量部とすることが好ましい。   The emulsion can further contain other additives. Although the additive varies depending on the type of resin and the like, a required amount of additives such as a foaming agent, an antioxidant, an antistatic agent, a lubricant, a plasticizer, and a pigment can be blended. In particular, a foaming agent other than water can be blended in order to obtain a bubble-internal emulsion in which more bubbles are contained by heating during drying described later, and a filter medium having a higher porosity. Examples of the foaming agent include a pyrolytic foaming agent, a volatile foaming agent, and a hollow particle foaming agent. These foaming agents may use only 1 type and may use 2 or more types. As this thermal decomposition type foaming agent, inorganic thermal decomposition type foaming agents such as sodium bicarbonate, ammonium carbonate and ammonium bicarbonate can be used. In addition, organic pyrolytic foaming agents such as azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, and dinitrosopentamethylenetetramine can also be used. Furthermore, as the volatile foaming agent, aliphatic hydrocarbons such as propane and butane, halogenated hydrocarbons such as chlorodifluoromethane and difluoromethane, carbon dioxide and nitrogen can be used. Although the compounding quantity of a foaming agent is not specifically limited, When a resin for joining is 100 mass parts, it can be set as 1-50 mass parts, and can be 1-30 mass parts, especially 2-25 mass parts. preferable.

気泡内在エマルションを乾燥させて、含有される水を除去することにより、所定形状の濾材が形成される。
この乾燥は、水を除去することができればよく、乾燥に用いる装置、乾燥温度、乾燥時間等は特に限定されない。例えば、恒温槽等を用いて、40〜100℃、特に60〜80℃の温度範囲で乾燥させることができる。また、槽内を減圧にすることにより、より短時間で乾燥させることもできる。槽内を減圧にしたときは、乾燥温度をより低温とすることもでき、室温(20〜35℃)であっても十分に乾燥させることができる。このように比較的穏やかな条件で乾燥した場合、気泡内在エマルションは、それ以上の体積増加はない、又は体積増加は少なく、気泡内在エマルションの形状、寸法に近似の濾材が形成される。
A filter medium having a predetermined shape is formed by drying the bubble-containing emulsion and removing the contained water.
The drying is not particularly limited as long as water can be removed, and an apparatus used for drying, a drying temperature, a drying time, and the like are not particularly limited. For example, it can be dried in a temperature range of 40 to 100 ° C., particularly 60 to 80 ° C. using a thermostatic bath or the like. Moreover, it can also be made to dry in a shorter time by making the inside of a tank pressure reduction. When the inside of the tank is depressurized, the drying temperature can be lowered, and it can be sufficiently dried even at room temperature (20 to 35 ° C.). Thus, when dried under relatively mild conditions, the bubble-containing emulsion does not increase any more, or the volume increase is small, and a filter medium approximating the shape and size of the bubble-containing emulsion is formed.

一方、電子線の照射等により急激に80〜130℃、特に100〜130℃の高温に昇温させて発泡させた場合は、濾材の体積はより大きくなる。特に、エマルションにステアリン酸アンモニウム等の起泡の作用に優れる界面活性剤が配合されているときは、濾材の体積はより大きくなる。この体積の大きい濾材は、空隙率が高く、濾過効率が向上する。一方、過度に膨張又は発泡させた場合は、強度が低下する。従って、目的、用途等に応じて、膨張率又は発泡率を設定することが好ましい。   On the other hand, the volume of the filter medium becomes larger when the temperature is rapidly raised to 80 to 130 ° C., particularly 100 to 130 ° C., by foaming by electron beam irradiation or the like. In particular, when a surfactant excellent in foaming action such as ammonium stearate is blended in the emulsion, the volume of the filter medium becomes larger. This large volume filter medium has a high porosity and improves filtration efficiency. On the other hand, when it expands or foams excessively, strength falls. Therefore, it is preferable to set an expansion rate or a foaming rate in accordance with the purpose and application.

更に、エマルションに前記の熱分解型発泡剤が配合されているときも、より体積の大きい濾材とすることができる。熱分解型発泡剤が配合されているときは、水を発泡剤とする場合のように特に急激に高温に昇温させる必要はなく、熱分解型発泡剤が分解する温度で加熱すればよい。この場合、40〜100℃、特に60〜80℃の温度範囲で乾燥させ、分解温度が100℃未満の発泡剤の場合は乾燥と同時に発泡させることができる。また、分解温度が100℃を越える発泡剤の場合は、乾燥の後、発泡剤が分解する温度にまで更に昇温させて発泡させることができる。また、当初より熱分解型発泡剤が分解する温度に昇温させ、乾燥と同時に発泡させることもできる。尚、発泡させる温度は各々の熱分解型発泡剤により調整することが好ましい。   Furthermore, a filter medium having a larger volume can also be obtained when the above pyrolytic foaming agent is blended in the emulsion. When the pyrolytic foaming agent is blended, it is not necessary to raise the temperature to a particularly high temperature as in the case where water is used as the foaming agent, and heating may be performed at a temperature at which the pyrolytic foaming agent decomposes. In this case, it is dried at a temperature range of 40 to 100 ° C., particularly 60 to 80 ° C., and in the case of a foaming agent having a decomposition temperature of less than 100 ° C., it can be foamed simultaneously with drying. In the case of a foaming agent having a decomposition temperature exceeding 100 ° C., after drying, the foaming agent can be further heated to a temperature at which the foaming agent decomposes to be foamed. Further, the temperature can be raised from the beginning to a temperature at which the pyrolytic foaming agent decomposes, and foaming can be performed simultaneously with drying. In addition, it is preferable to adjust the temperature to foam by each thermal decomposition type foaming agent.

濾材の体積(Vf)と、気泡内在エマルションの体積(Vp)との比(Vf/Vp)は、1〜10であることが好ましく、1〜8、特に1〜5あることがより好ましい。(Vf/Vp)が1〜5であれば、十分な空隙率を有し、濾過効率が高く、且つ強度が大きい濾材とすることができる。この比(Vf/Vp)は、空隙率及び濾過効率等の観点からは、2〜10、特に2〜5であることが好ましく、強度等の観点からは1〜4、特に1〜2であることが好ましい。(Vf/Vp)は、濾材が単純な形状であるときは、実際の製品により確認することができ、濾材が複雑な形状であるときは、同一の気泡内在エマルションを体積目盛りが付された容器に投入し、同一の条件で乾燥させ、このときの体積比を(Vf/Vp)とすることができる。   The ratio (Vf / Vp) of the volume (Vf) of the filter medium and the volume (Vp) of the bubble-containing emulsion is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, and particularly preferably 1 to 5. When (Vf / Vp) is 1 to 5, a filter medium having a sufficient porosity, high filtration efficiency, and high strength can be obtained. This ratio (Vf / Vp) is preferably 2 to 10, particularly 2 to 5 from the viewpoints of porosity and filtration efficiency, and 1 to 4, particularly 1 to 2 from the viewpoint of strength and the like. It is preferable. (Vf / Vp) can be confirmed by an actual product when the filter medium has a simple shape, and when the filter medium has a complicated shape, the same bubble-containing emulsion is a volume-scaled container. And dried under the same conditions, and the volume ratio at this time can be (Vf / Vp).

前記のように比較的穏やかな条件で乾燥して得られる濾材の場合、(Vf/Vp)は、1〜4であることが多く、特に1〜2であることが好ましい。この濾材は、濾過効率が高く、且つ強度が大きい。一方、前記のように急激に昇温させ、水を発泡剤として得られる濾材、及び発泡剤を配合し、発泡させて得られる濾材の場合、(Vf/Vp)は、2〜10であることが多く、特に2〜5であることが好ましい。この濾材は、より空隙率が高く、優れた濾過効率を有する。気泡は連泡と独泡とがあるが、連泡であることが好ましい。   In the case of the filter medium obtained by drying under relatively mild conditions as described above, (Vf / Vp) is often 1 to 4, and preferably 1 to 2. This filter medium has high filtration efficiency and high strength. On the other hand, in the case of a filter medium obtained by rapidly raising the temperature as described above and mixing water with a foaming agent and a foaming agent and foaming, (Vf / Vp) is 2 to 10 In particular, it is preferably 2 to 5. This filter medium has a higher porosity and excellent filtration efficiency. There are open bubbles and open cells, but open cells are preferable.

気泡内在エマルションを乾燥させ、所定形状の濾材を形成する方法は特に限定されないが、気泡内在エマルションと成形型の型面とを接触させた状態で乾燥して水を除去し、所定形状の濾材をすることができる。このような方法であれば、特に複雑形状の濾材であっても、得られた濾材をそのまま製品として特定の用途において用いることができ、切削、研削、折り曲げ等の後加工を必ずしも必要としない。この成形型は特に限定されず、所定形状の凸状又は凹状等の型面を有し、この型面に気泡内在エマルションを付着させて用いるもの(図3乃至5参照)、及び上型と下型との間に所定形状のキャビティを有し、このキャビティに気泡内在エマルションを充填して用いるもの(図6参照)などを使用することができる。   The method of drying the bubble-containing emulsion to form a filter medium having a predetermined shape is not particularly limited, but the bubble-containing emulsion and the mold surface of the mold are dried to remove water to remove the filter medium having the predetermined shape. can do. With such a method, even if the filter medium has a particularly complicated shape, the obtained filter medium can be used as a product as it is in a specific application, and post-processing such as cutting, grinding, and bending is not necessarily required. The mold is not particularly limited, and has a mold surface such as a convex shape or a concave shape with a predetermined shape, and is used by attaching a bubble-containing emulsion to the mold surface (see FIGS. 3 to 5), and an upper mold and a lower mold. A cavity having a predetermined shape between the mold and a foam-filled emulsion used in the cavity (see FIG. 6) can be used.

この成形型を用いた濾材の製造方法の具体例としては、例えば、以下の方法等が挙げられる。
(1)気泡内在エマルションに、凸状及び/又は凹状等の所定形状の型面を有する成形型を浸漬し、型面に気泡内在エマルションを付着させ、その後、乾燥させ、次いで、離型することで特定形状の製品とする(実施例1参照)。尚、図3乃至5のような成形型の場合、気泡内在エマルションを付着させた後、この型面に、同形状の型面を有する他の型を押し当て、両型面間に形成された所定厚さの空間に気泡内在エマルションが充填された状態にして濾材を形成することが好ましい。また、隣り合う凸状部のなす角度が60°、特に90°以上と大きいときは、必ずしも他の成形型を用いる必要はない。
(2)凸状又は凹状等の所定形状の型面を有する成形型の型面に気泡内在エマルションを塗布し、型面に気泡内在エマルションを付着させ、その後、乾燥させ、次いで、離型することで特定形状の製品とする。
(3)気泡内在エマルションを成形型の所定形状のキャビティに充填し、その後、乾燥させ、その後、脱型することで特定形状の製品とする。
(4)気泡内在エマルションに、凸状及び/又は凹状等の所定形状の型面を有する成形型を浸漬し、型面に気泡内在エマルションを付着させ、又は凸状及び/又は凹状等の所定形状の型面を有する成形型の型面に気泡内在エマルションを塗布し、型面に気泡内在エマルションを付着させ、その後、乾燥させ、次いで、発泡させ、その後、離型することで特定形状の製品とする。
(5)気泡内在エマルションに、凸状及び/又は凹状等の所定形状の型面を有する成形型を浸漬し、型面に気泡内在エマルションを付着させ、又は凸状又は凹状等の所定形状の型面を有する成形型の型面に気泡内在エマルションを塗布し、型面に気泡内在エマルションを付着させ、その後、乾燥と同時に発泡させ、次いで、離型することで特定形状の製品とする。
(6)気泡内在エマルションを成形型の所定形状のキャビティに充填し、その後、乾燥させ、次いで、発泡させ、その後、脱型することで、又は気泡内在エマルションを成形型の所定形状のキャビティに充填し、その後、乾燥と同時に発泡させ、次いで、脱型することで、特定形状の製品とする。
これらの方法であれば、特に複雑形状の濾材であっても、得られた濾材をそのまま製品として特定の用途において用いることができ、切削、研削、折り曲げ等の後加工を必ずしも必要としない。
Specific examples of the method for producing a filter medium using this mold include the following methods.
(1) A mold having a predetermined shape such as a convex shape and / or a concave shape is immersed in the bubble-containing emulsion, the bubble-containing emulsion is adhered to the surface of the mold, then dried, and then released. The product is a specific shape (see Example 1). In the case of the molds as shown in FIGS. 3 to 5, after the bubble-containing emulsion was adhered, another mold having a mold surface of the same shape was pressed against the mold surface to form between both mold surfaces. It is preferable to form the filter medium in a state in which the bubble-containing emulsion is filled in a space having a predetermined thickness. Further, when the angle formed by the adjacent convex portions is as large as 60 °, particularly 90 ° or more, it is not always necessary to use another mold.
(2) Applying the bubble-containing emulsion to the mold surface of a mold having a predetermined shape such as a convex shape or a concave shape, attaching the bubble-containing emulsion to the mold surface, then drying, and then releasing the mold. With a specific shape product.
(3) A bubble-containing emulsion is filled in a cavity having a predetermined shape of a mold, then dried, and then demolded to obtain a product having a specific shape.
(4) A mold having a mold surface having a predetermined shape such as a convex shape and / or a concave shape is immersed in the bubble-containing emulsion, and the bubble-containing emulsion is adhered to the mold surface, or a predetermined shape such as a convex shape and / or a concave shape. Applying the bubble-containing emulsion to the mold surface of the mold having the mold surface, attaching the bubble-containing emulsion to the mold surface, then drying, then foaming, and then releasing the mold, To do.
(5) A mold having a mold surface having a predetermined shape such as a convex shape and / or a concave shape is immersed in the bubble-containing emulsion, and the bubble-containing emulsion is adhered to the mold surface, or a mold having a predetermined shape such as a convex shape or a concave shape. A foam-containing emulsion is applied to the mold surface of a mold having a surface, the bubble-containing emulsion is adhered to the mold surface, then foamed simultaneously with drying, and then released to obtain a product of a specific shape.
(6) Filling the cavity with the bubble-shaped emulsion into the predetermined shape of the mold, followed by drying, then foaming, and then demolding, or filling the cavity with the bubble-shaped emulsion in the predetermined shape of the mold Then, it is foamed simultaneously with drying, and then demolded to obtain a product with a specific shape.
With these methods, even if the filter medium has a particularly complicated shape, the obtained filter medium can be used as a product as it is in a specific application, and post-processing such as cutting, grinding, and bending is not necessarily required.

濾材の形成方法としては、気泡内在エマルションを乾燥させて特定の製品形状を有さない濾材とし、この濾材を特定形状に切削、研削し、又は折り曲げ加工等を施して製品とすることもできる。この方法は後工程を必要とし、効率は低いかもしれないが、切削、研削、又は折り曲げ加工等により複雑な形状の濾材とすることができる。更に、樹脂製等であり、特定形状の空間を有する部材、例えば、円筒形等の部材の空間部に気泡内在エマルションを投入し、乾燥させて、部材と濾材とが一体となった製品とすることもできる。濾材は、補強材等により支持された形態で用いられることも多いが、この部材と濾材とが一体となった製品は補強材等による支持がなくても用いることができる。   As a method for forming the filter medium, it is possible to dry the bubble-containing emulsion to obtain a filter medium that does not have a specific product shape, and cut, grind, or bend the filter medium into a specific shape to obtain a product. This method requires a post-process and may be low in efficiency, but can be made into a filter medium having a complicated shape by cutting, grinding, or bending. Furthermore, it is made of resin, and a foam-containing emulsion is put into a space portion of a member having a specific shape space, for example, a cylindrical member, and dried to obtain a product in which the member and the filter medium are integrated. You can also. The filter medium is often used in a form supported by a reinforcing material or the like, but a product in which this member and the filtering medium are integrated can be used without being supported by the reinforcing material or the like.

以下、図2〜8を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1
図2のように、攪拌翼211を備える容積5リットルのガラス製の容器21に、50質量%のポリ乳酸が分散され、含有されているエマルション31(ポリ乳酸の数平均分子量は130,000)を1リットル投入し、このエマルションに分散され、含有されているポリ乳酸と同量のポリ乳酸繊維11(モノフィラメントを所要長さに切断したものであり、平均径は20μm、平均長さは1mmである。)を配合し、攪拌翼を500rpmで高速回転させ、10分間攪拌し、エマルションに空気を混入させて、図3のように、気泡内在エマルション32を調製した。前記の方法により測定したエマルションの粘度は0.5Pa・秒であった。また、容器の内壁に設けられた体積目盛りより読み取った気泡内在エマルションの体積は2リットルであり、この体積(Vp)と投入したエマルションの体積(Ve)とから算出したVp/Veは2であった。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
Example 1
As shown in FIG. 2, 50 mass% polylactic acid is dispersed and contained in a glass container 21 having a volume of 5 liters equipped with a stirring blade 211 (the number average molecular weight of polylactic acid is 130,000). 1 liter of polylactic acid fiber 11 dispersed in this emulsion and containing the same amount of polylactic acid (monofilament cut into the required length, with an average diameter of 20 μm and an average length of 1 mm. 3), the stirring blade was rotated at a high speed of 500 rpm, stirred for 10 minutes, and air was mixed into the emulsion to prepare a bubble-containing emulsion 32 as shown in FIG. The viscosity of the emulsion measured by the above method was 0.5 Pa · sec. The volume of the bubble-containing emulsion read from the volume scale provided on the inner wall of the container was 2 liters, and Vp / Ve calculated from this volume (Vp) and the volume of the added emulsion (Ve) was 2. It was.

その後、図3のように、複数の凸状部41を有するステンレス鋼製の成形型4[山状凸状部の高さ(図3におけるa)は30mm、凸状部の長さ方向の寸法(紙面と直角の方向、即ち、成形型の長さでもある。)は70mmである。]の凸状部41を、気泡内在エマルション32に5秒間浸漬した。次いで、図4のように、気泡内在エマルションから成形型を取り出し、凸状部41に気泡内在エマルション32が付着した成形型を、60℃に調温された恒温槽に5時間静置し、水を除去し、濾材を形成した。その後、図5のように、形成された濾材を成形型4から剥離し、蛇腹構造の濾材101を得た。尚、気泡内在エマルションからなる塗膜の厚さは5mmであり、乾燥後、室温にまで冷却した濾材の厚さは5mmであった。面積に変化はないため、これらの厚さから濾材の体積(Vf)と、気泡内在エマルションからなる塗膜の体積(Vp)との比を算出することができ、Vf/Vpは1であった。このようにVfとVpとは近似しており、この実施例1では、気泡内在エマルションの構造がほぼそのまま濾材の構造となっていた。このように複雑形状の濾材を後加工を必要とすることなく得ることができた。   Thereafter, as shown in FIG. 3, a stainless steel mold 4 having a plurality of convex portions 41 [the height of the mountain-shaped convex portions (a in FIG. 3) is 30 mm, and the length in the length direction of the convex portions. (The direction perpendicular to the paper surface, that is, the length of the mold) is 70 mm. ] Was immersed in the bubble-containing emulsion 32 for 5 seconds. Next, as shown in FIG. 4, the mold is taken out from the bubble-containing emulsion, and the mold having the bubble-containing emulsion 32 attached to the convex portion 41 is left in a thermostatic chamber adjusted to 60 ° C. for 5 hours, Was removed to form a filter medium. Thereafter, as shown in FIG. 5, the formed filter medium was peeled from the mold 4 to obtain a filter medium 101 having a bellows structure. In addition, the thickness of the coating film which consists of a bubble inherent emulsion was 5 mm, and the thickness of the filter medium which cooled to room temperature after drying was 5 mm. Since there was no change in the area, the ratio of the volume (Vf) of the filter medium to the volume (Vp) of the coating film composed of the bubble-containing emulsion can be calculated from these thicknesses, and Vf / Vp was 1. . Thus, Vf and Vp are approximate, and in Example 1, the structure of the bubble-containing emulsion is almost the same as the structure of the filter medium. Thus, a complicated shaped filter medium could be obtained without requiring post-processing.

実施例2
図6のように、上型51と下型52との間に形成され、蛇腹構造の濾材を得るためのキャビティ[山状凸状部の高さは30mm、凸状部の長さ方向の寸法(紙面と直角の方向、即ち、成形型の長さでもある。)は70mm、上型の型面と下型の型面との間隔は5mmである。]内に、実施例1において調製した気泡内在エマルション32を充填し、この成形型を60℃に調温された恒温槽に5時間静置し、水を除去し、濾材を形成した。尚、図示はしないが、この成形型には水を型外に導出させるための細管が設けられている。その後、脱型し、蛇腹構造の濾材102を得た。また、キャビティに充填した気泡内在エマルションの体積は1260mlであり、乾燥後、室温にまで冷却した濾材の厚さは5mmであった。この厚さと面積とから算出される濾材の体積(Vf)と、充填した気泡内在エマルションの体積(Vp)との比Vf/Vpは約1であった。このようにVfとVpとは近似しており、この実施例2においても、キャビティの形状に近似の複雑形状の濾材を後加工を必要とすることなく得ることができた。
Example 2
As shown in FIG. 6, a cavity is formed between the upper mold 51 and the lower mold 52 to obtain a filter medium having a bellows structure [the height of the mountain-shaped convex portion is 30 mm, and the length in the length direction of the convex portion. (The direction perpendicular to the paper surface, that is, the length of the mold) is 70 mm, and the distance between the upper mold surface and the lower mold surface is 5 mm. ] Was filled with the bubble-containing emulsion 32 prepared in Example 1, and this mold was left in a thermostatic chamber adjusted to 60 ° C. for 5 hours to remove water and form a filter medium. Although not shown, this mold is provided with a thin tube for drawing water out of the mold. Thereafter, the mold was removed to obtain a filter medium 102 having a bellows structure. The volume of the bubble-containing emulsion filled in the cavity was 1260 ml, and the thickness of the filter medium cooled to room temperature after drying was 5 mm. The ratio Vf / Vp between the volume (Vf) of the filter medium calculated from the thickness and area and the volume (Vp) of the filled bubble-containing emulsion was about 1. Thus, Vf and Vp are approximate, and also in Example 2, it was possible to obtain a filter medium having a complicated shape approximate to the shape of the cavity without requiring post-processing.

実施例3
図7のように、容積0.5リットルのガラス製の容器22に、実施例1において調製した気泡内在エマルション32を0.1リットル投入し、これを電子レンジに入れて電子線を照射し、気泡内在エマルションを急激に昇温させるとともに水を除去し、発泡させた。その結果、気泡内在エマルションは図8のように発泡し、濾材103が形成された。この濾材の体積(Vf)と、気泡内在エマルションの体積(Vp)との比(Vf/Vp)は約4であった。このように気泡内在エマルションは膨張しており、より空隙率が高い濾材が得られた。この濾材103は、切削、研削、折り曲げ等の後加工により、所要形状の製品とすることができる。尚、この実施例3では、乾燥と発泡とを同時に行ったが、乾燥した後、更に昇温させて発泡させることもできる。また、この実施例3では、コップ状の容器を用いたが、筒状の容器を用いれば、筒の内部全体が濾材で充満されることになり、濾過機能を持った空気流路管を容易に得ることができる。
Example 3
As shown in FIG. 7, 0.1 liter of the bubble-containing emulsion 32 prepared in Example 1 was put into a glass container 22 having a volume of 0.5 liter, and this was put into a microwave oven and irradiated with an electron beam. The bubble-containing emulsion was rapidly heated and water was removed and foamed. As a result, the bubble-containing emulsion foamed as shown in FIG. 8, and the filter medium 103 was formed. The ratio (Vf / Vp) of the volume (Vf) of the filter medium to the volume (Vp) of the bubble-containing emulsion was about 4. Thus, the bubble-containing emulsion was expanded, and a filter medium with a higher porosity was obtained. This filter medium 103 can be made into a product of a required shape by post-processing such as cutting, grinding, and bending. In Example 3, drying and foaming were performed at the same time. However, after drying, foaming can also be performed by further raising the temperature. In Example 3, a cup-shaped container is used. However, if a cylindrical container is used, the entire inside of the cylinder is filled with the filter medium, and an air flow channel tube having a filtering function can be easily obtained. Can get to.

実施例1の濾材の一部を拡大して模式的に示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing an enlarged part of the filter medium of Example 1. 容器にエマルションを投入し、繊維を配合して攪拌し、空気を混入させている様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that emulsion is thrown into a container, a fiber is mix | blended and stirred and air is mixed. 攪拌後、繊維が配合された気泡内在エマルションに成形型の凸状部を浸漬している様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the convex-shaped part of a shaping | molding die is immersed in the bubble internal emulsion with which the fiber was mix | blended after stirring. 容器から取り出した成形型に付着した気泡内在エマルションを乾燥し、水を除去した後の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode after drying the bubble inherent emulsion adhering to the shaping | molding die picked out from the container, and removing water. 成形型から濾材を脱型させた様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the filter medium was demolded from the shaping | molding die. 成形型のキャビティ内で形成された濾材を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the filter medium formed in the cavity of a shaping | molding die. 調製された気泡内在エマルションを少量他の容器に移した様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the small amount of prepared bubble emulsion was moved to another container. 電子線を照射して気泡内在エマルションを発泡させ、空隙率の高い濾材を得た様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the bubble internal emulsion was foamed by irradiating an electron beam, and the filter medium with a high porosity was obtained.

符号の説明Explanation of symbols

1;濾材、11;繊維、12;樹脂接合部、21、22;容器、211;攪拌翼、31;エマルション、32;気泡内在エマルション、4;凸状成形型、41;凸状部、51上型、52;下型、;101、102;蛇腹構造の濾材、103;気泡内在エマルションが発泡してなる空隙率の高い濾材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Filter medium, 11; Fiber, 12: Resin joint part, 21 and 22; Container, 211; Stirrer blade, 31; Emulsion, 32; Emulsion in bubble, 4; Convex mold, 41; 101, 102; bellows structure filter medium, 103; high porosity filter medium formed by foaming a bubble-containing emulsion.

Claims (10)

繊維と接合用樹脂とを含有し且つ気泡が内在する気泡内在エマルションを用いて所定形状のエマルション構造体を形成し、その後、該エマルション構造体を乾燥させて、該気泡内在エマルションに含有される水を除去し、所定形状の濾材を形成することを特徴とする濾材の製造方法。   Forming an emulsion structure of a predetermined shape using a bubble-containing emulsion containing fibers and a bonding resin and containing bubbles, and then drying the emulsion structure to provide water contained in the bubble-containing emulsion And producing a filter medium having a predetermined shape. 上記繊維が樹脂製繊維であり、該樹脂製繊維を形成する樹脂と上記接合用樹脂とが同種の樹脂である請求項1に記載の濾材の製造方法。   The method for producing a filter medium according to claim 1, wherein the fiber is a resin fiber, and the resin forming the resin fiber and the bonding resin are the same kind of resin. 上記気泡内在エマルションは、上記繊維及び上記接合用樹脂を含有するエマルションを起泡させて得られたものである請求項1又は2に記載の濾材の製造方法。   The method for producing a filter medium according to claim 1 or 2, wherein the bubble-containing emulsion is obtained by foaming an emulsion containing the fiber and the bonding resin. 上記エマルションの25℃における粘度が0.3〜10Pa・秒である請求項3に記載の濾材の製造方法。   The method for producing a filter medium according to claim 3, wherein the emulsion has a viscosity at 25 ° C of 0.3 to 10 Pa · sec. 上記エマルションが、更に界面活性剤及び熱分解型発泡剤のうちの少なくとも一方を含有する請求項3又は4に記載の濾材の製造方法。   The method for producing a filter medium according to claim 3 or 4, wherein the emulsion further contains at least one of a surfactant and a pyrolytic foaming agent. 上記気泡内在エマルションの体積(Vp)と、起泡前の上記エマルションの体積(Ve)との比(Vp/Ve)が、1.5〜10である請求項3乃至5のうちのいずれか1項に記載の濾材の製造方法。   6. The ratio (Vp / Ve) between the volume of the bubble-containing emulsion (Vp) and the volume of the emulsion before foaming (Ve) is 1.5 to 10. 6. The manufacturing method of the filter medium as described in claim | item. 上記濾材の体積(Vf)と、上記気泡内在エマルションの体積(Vp)との比(Vf/Vp)が、1〜10である請求項1乃至6のうちのいずれか1項に記載の濾材の製造方法。   The ratio (Vf / Vp) of the volume (Vf) of the filter medium to the volume (Vp) of the bubble-containing emulsion is 1 to 10. The filter medium according to any one of claims 1 to 6, Production method. 上記気泡内在エマルションと成形型の型面とを接触させた状態で上記乾燥を行う請求項1乃至7のうちのいずれか1項に記載の濾材の製造方法。   The method for producing a filter medium according to any one of claims 1 to 7, wherein the drying is performed in a state where the bubble-containing emulsion and the mold surface of the mold are in contact with each other. 上記気泡内在エマルションと成形型の型面とを接触させた状態で上記乾燥を行い、その後、発泡させる請求項1乃至7のうちのいずれか1項に記載の濾材の製造方法。   The method for producing a filter medium according to any one of claims 1 to 7, wherein the drying is performed in a state where the bubble-containing emulsion and the mold surface of the mold are in contact with each other, and foaming is performed thereafter. 上記気泡内在エマルションと成形型の型面とを接触させた状態で上記乾燥と同時に発泡させる請求項1乃至7のうちのいずれか1項に記載の濾材の製造方法。   The method for producing a filter medium according to any one of claims 1 to 7, wherein foaming is performed simultaneously with the drying in a state where the bubble-containing emulsion and a mold surface of the mold are in contact with each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013099483A (en) * 2011-11-09 2013-05-23 Suminoe Textile Co Ltd Organic acid smell removing filter

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